氫燃料電池車是以氫或含氫物質(zhì)與空氣中的氧在燃料電池中反應(yīng)產(chǎn)生電力推動車輛，具有清潔安全，續(xù)航里程長，燃料補給快等特點，各國都在積極布局發(fā)展氫燃料汽車。

2022年3月，國家發(fā)改委，國家能源總局聯(lián)合發(fā)布《氫能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長期規(guī)劃（2021-2035）》，明確了氫能源的戰(zhàn)略地位和低碳發(fā)展方向。中國汽車工程學(xué)會編制的《節(jié)能與新能源汽車技術(shù)路線圖2.0》中預(yù)測，2025年，我國氫燃料電池車的保有量為10萬輛，2035年氫能源電池車保有量有望達到100萬輛。

▲ 圖1 2020年-2035年中國氫能源汽車保有量預(yù)測
（數(shù)據(jù)來源：中國汽車工業(yè)協(xié)會、中國汽車工程學(xué)會）

中國作為全球最大的制氫國，年制氫量已達3300萬噸，大力發(fā)展氫燃料汽車已成為國家重要戰(zhàn)略。在國家政策的大力推動下，上汽大通、長安、長城、紅旗、東風(fēng)等廠商都相繼研發(fā)和生產(chǎn)氫燃料電動車。其中上汽大通在2020年9月推出并上市了自主研發(fā)的氫能源電動車。2022年北京冬奧會，已有超過1000輛的氫能源汽車投入賽事的運營。

01-氫燃料電池車特點及電感應(yīng)用
氫燃料電池車具有高功率和高能量密度、無污染、零排放、無噪聲、高效率、續(xù)航快等特點，滿足重載需求，能在低溫環(huán)境下啟動，適合作為大巴車、重卡和貨車等商用車。另外，氫燃料來源廣，可通過風(fēng)能、太陽能和核能等分解水獲得。然而，氫燃料電池車相比傳統(tǒng)的燃油車，零部件多且布局復(fù)雜，如何避免系統(tǒng)中的各部件互不干擾是一大挑戰(zhàn)。

那么，作為氫燃料電池車電源系統(tǒng)重要的元件，什么樣的功率電感才能滿足氫燃料電池車的要求呢？

在氫燃料電動車中，電感主要應(yīng)用在DC/DC轉(zhuǎn)換器、各系統(tǒng)通訊節(jié)點、汽車主控單元、電機控制器、BMS電池管理系統(tǒng)等部件中（見圖2框圖藍色標注）。隨著氫能源汽車的功能越來越多，系統(tǒng)越來越復(fù)雜，集成度越來越高，電感也朝著效率高、體積小、噪音低的方向發(fā)展。

▲ 圖2 科達嘉車規(guī)級電感在氫能源汽車中的應(yīng)用圖

針對氫能源車身電源系統(tǒng)12V-48V DC-DC 轉(zhuǎn)換器，科達嘉車規(guī)級超級大電流電感VSRU系列具有大功率、低溫升等特點，能使損耗降至最低，滿足12V-48V DC-DC 轉(zhuǎn)換器應(yīng)用需求。除了標準型號，科達嘉還可根據(jù)客戶需求定制其它尺寸的車規(guī)級大電流電感。

針對BMS電池管理系統(tǒng)，科達嘉車規(guī)級一體成型電感VSAB1365、VSAB1770系列、VSBX1809以及大電流電感VSRU系列均有多個產(chǎn)品型號滿足對電感性能及尺寸的需求。其中，VSAB車規(guī)級一體成型電感具有低損耗、高效率、應(yīng)用頻率寬、抗電磁干擾能力強等特點。

針對電機驅(qū)動，科達嘉車規(guī)級一體成型電感VSAB1770、VSBX1809、VCRHS128/1210等系列可滿足電機控制器對大功率、高功率密度的需求，并可根據(jù)用戶需求定制開發(fā)磁棒電感。

02-氫燃料電池車電感需求趨勢

1.氫燃料電池車電驅(qū)系統(tǒng)需要高功率密度、低損耗功率電感

為適應(yīng)不同車型的搭載需求，節(jié)約系統(tǒng)成本和安裝空間，汽車電驅(qū)動系統(tǒng)集成化趨勢越來越明顯。電驅(qū)動三合一，甚至多合一的電驅(qū)平臺成為新能源車的發(fā)展趨勢。相應(yīng)的，汽車電子動力總成集成化、控制模塊集成化、系統(tǒng)軟件集成化對功率電感產(chǎn)品的功率密度、尺寸、損耗、耐壓性等也提出了更高的技術(shù)要求。如，要求更高功率密度，更小尺寸，抗干擾能力強，耐大電流和耐高壓的電感產(chǎn)品。

2、氫燃料電池車所需電感需具備強抗電磁干擾能力

氫燃料電池車中應(yīng)用了高壓和大電流的大功率電子變換裝置和驅(qū)動電機，車上電子電氣設(shè)備繁多，系統(tǒng)中的DC/AC, DC/DC轉(zhuǎn)換器，IGBT功率管的高速切換會引起高速變化的電壓和電流以及浪涌電流和尖峰電壓，造成輻射干擾；另外，電感電流容易發(fā)生高頻振蕩，系統(tǒng)內(nèi)控制單元內(nèi)部的時鐘晶振頻率會產(chǎn)生高頻噪聲，這些因素會產(chǎn)生電磁干擾，這種電磁干擾處理不好會嚴重影響整車控制器與CAN通信，導(dǎo)致CAN通訊頻繁報錯，無法正常通訊。用于氫燃料電池車的電感產(chǎn)品需具備優(yōu)異的抗電磁干擾能力。

03-科達嘉最新推出用于氫燃料電池車的新一代扁平線超級大電流電感

科達嘉深入研究氫能源汽車對電感產(chǎn)品的技術(shù)需求，推出車規(guī)級超級大電流電感VPEH系列，并已成功與氫燃料車廠合作，應(yīng)用在氫燃料電池汽車車載控制器中。

VPEH系列是基于科達嘉CPEX超級大電流電感全新升級的車規(guī)級電感。產(chǎn)品采用科達嘉自制金屬磁粉芯和扁平線圈設(shè)計，磁屏蔽結(jié)構(gòu)，抗電磁干擾能力強。緊湊型高功率密度的結(jié)構(gòu)設(shè)計，大大節(jié)省了PCB安裝的面積。VPEH系列車規(guī)級超級大電流電感產(chǎn)品采用高磁通磁芯材質(zhì)，具備優(yōu)異的直流偏置能力和低的AC損耗，產(chǎn)品適合應(yīng)用在高紋波電流和高電壓的應(yīng)用中，VPEH系列耐壓高達2600V ac，且電氣特性受環(huán)境溫度的影響非常小，適合氫能源汽車高溫、高壓、大電流等復(fù)雜的應(yīng)用環(huán)境。

VPEH系列電氣參數(shù)除了標準系列外，也可根據(jù)客戶特殊需求量身定制，并可提供AEC-Q200測試認證。

科達嘉電子20多年來一直專注功率電感的研發(fā)與制造，核心材料自主研制，扁平線超級大電流電感產(chǎn)品技術(shù)在全球處于領(lǐng)先地位。功率電感生產(chǎn)廠家科達嘉電子的車規(guī)級電感是在通過IATF16949認證的工廠中制造完成。公司擁有CNAS認可的實驗室，能按照AEC-Q200無源元件產(chǎn)品驗證標準進行測試。

面對氫能源汽車領(lǐng)域電路配置多樣化和差異化需求，科達嘉電子與汽車電子研發(fā)工程師緊密合作，為客戶量身定制各類車規(guī)級電感產(chǎn)品。

審核編輯黃宇