- 關(guān)于2025上海車展 · 10大逆變磚(Inverter Brick)技術(shù)方案解讀
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- 1200+最新電動(dòng)汽車前瞻技術(shù)報(bào)告與解析已上傳知識(shí)星球,歡迎學(xué)習(xí)交流
導(dǎo)語(yǔ):在2025上海車展的電驅(qū)動(dòng)技術(shù)展區(qū),逆變磚(Inverter Brick)作為新能源汽車電控系統(tǒng)的核心部件,成為各大廠商競(jìng)相展示的焦點(diǎn)。從乘用車到商用車,從高功率密度到極致輕量化,逆變磚技術(shù)正通過“高集成、跨平臺(tái)、混材料”三大路徑,推動(dòng)電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)向更高效、更緊湊的方向進(jìn)化。本文將從技術(shù)特征、關(guān)鍵參數(shù)、應(yīng)用場(chǎng)景等維度,深度解密本屆車展上最具代表性的逆變磚方案。
目錄
1.引言:什么是逆變磚?
2. 長(zhǎng)安汽車:層疊式混動(dòng)雙電控逆變磚
3. 五菱汽車:SiC逆變磚電驅(qū)系統(tǒng)
4. 匯川聯(lián)合動(dòng)力:第五代多合一逆變磚
5. 中車(CRRC):100kW功率逆變磚
6. 伊控動(dòng)力:MCU3.0 400V逆變磚
7. 聯(lián)合電子:800V逆變
8. 采埃孚(ZF):芯片內(nèi)嵌式逆變磚(CIPB技術(shù))
9. 舍弗勒(Schaeffler):高壓嵌入式功率模塊逆變磚
10.上海電驅(qū)動(dòng):800V SiC逆變磚
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01引言:什么是逆變磚?
逆變器作為電動(dòng)車動(dòng)力系統(tǒng)的核心組件,扮演著將電池儲(chǔ)存的直流電(DC)轉(zhuǎn)換為驅(qū)動(dòng)電機(jī)所需的交流電(AC)的關(guān)鍵角色,其性能表現(xiàn)直接關(guān)系到整車的能源利用效率與運(yùn)行的可靠性。下圖是一張傳統(tǒng)逆變器結(jié)構(gòu)示意圖,其中藍(lán)色區(qū)域是屬于逆變磚的范圍??梢园l(fā)現(xiàn):逆變磚與逆變器的首要差異在于其結(jié)構(gòu)上的模塊化。
傳統(tǒng)的逆變器通常集成了包括控制器板、濾芯單元、驅(qū)動(dòng)板、IGBT模塊等在內(nèi)的多個(gè)組件,形成了一個(gè)完整的電力轉(zhuǎn)換系統(tǒng)。而逆變磚則更專注于電力轉(zhuǎn)換本身,將轉(zhuǎn)換效率和穩(wěn)定性提升到了新的高度。通過去掉控制器板和濾芯單元,逆變磚實(shí)現(xiàn)了更加緊湊和輕便的設(shè)計(jì),同時(shí)也為用戶提供了更大的靈活性。下面,我們一起來(lái)看看上海車展高壓逆變磚都長(zhǎng)什么樣子?

圖片來(lái)源:Infineon
| SysPro注釋:這里的"靈活性"可以理解為兩方面:1. 用戶可以根據(jù)自己的實(shí)際需求,選擇最適合的控制器板和濾波單元進(jìn)行匹配。不同的控制器板可能具備不同的控制策略和算法,而濾波單元的選擇也會(huì)影響電力轉(zhuǎn)換的純凈度和穩(wěn)定性。因此,用戶可以根據(jù)電動(dòng)汽車的型號(hào)、性能要求以及預(yù)算等因素,靈活選擇最佳的組合,以實(shí)現(xiàn)最佳的電力轉(zhuǎn)換效果。
2. 逆變磚的模塊化設(shè)計(jì)還帶來(lái)了易于維護(hù)和升級(jí)的優(yōu)勢(shì)。當(dāng)控制器板或?yàn)V芯單元出現(xiàn)故障或需要升級(jí)時(shí),用戶只需更換或升級(jí)相應(yīng)的組件,而無(wú)需對(duì)整個(gè)逆變器進(jìn)行拆解和更換。這不僅降低了維護(hù)成本,還提高了系統(tǒng)的可靠性和耐用性。
此外,上面提的"專注電力轉(zhuǎn)換本身",這是逆變磚的核心目標(biāo)。主要也有兩方面:1. 提升轉(zhuǎn)換效率,2. 提升單位面積芯片的電流輸出能力。問題的關(guān)鍵是:如何更好地實(shí)現(xiàn)這兩點(diǎn)呢?關(guān)于這方面,我們后續(xù)會(huì)在知識(shí)星球中會(huì)進(jìn)一步解釋。
02
長(zhǎng)安汽車:層疊式混動(dòng)雙電控逆變磚
技術(shù)特征
長(zhǎng)安汽車,層疊式逆變磚以解決油改電平臺(tái)空間矛盾為目標(biāo),通過上下層功率模塊堆疊設(shè)計(jì),搭配嵌入式磁環(huán)電流傳感器和三相注塑銅排,顯著壓縮Z軸空間。其散熱系統(tǒng)采用一體化液冷流道,電容與功率模組共用散熱基板,銅排與殼體注塑成型以提升絕緣性。兼容Si與SiC雙技術(shù)路徑,支持P1+P3混動(dòng)架構(gòu)的無(wú)縫集成。

圖片來(lái)源:2025上海車展,長(zhǎng)安汽車

圖片來(lái)源:NE時(shí)代技術(shù)細(xì)節(jié)照片與說(shuō)明(知識(shí)星球發(fā)布)
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03
五菱汽車:SiC逆變磚電驅(qū)系統(tǒng)
技術(shù)特征
五菱汽車,電機(jī)控制器采用逆變磚集成化設(shè)計(jì),兼容IGBT和SiC MOSFET,支持400V和800V平臺(tái)。其融合了DCDC、OBC/DCAC、MCU、PDU四大模塊,優(yōu)化整車布局,提升空間利用率。在性能、安全、網(wǎng)絡(luò)管理和能效方面表現(xiàn)卓越,滿足多種應(yīng)用需求。

圖片來(lái)源:網(wǎng)絡(luò)技術(shù)細(xì)節(jié)照片與說(shuō)明(知識(shí)星球發(fā)布)
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04
匯川聯(lián)合動(dòng)力:第五代多合一逆變磚
技術(shù)特征
匯川聯(lián)合動(dòng)力,第五代逆變磚采用高度集成化設(shè)計(jì),兼容400V/800V平臺(tái),集成功率模塊、DC-Link電容、驅(qū)動(dòng)板與散熱水道于一體。通過SiC器件的應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)低損耗和高速開關(guān),支持雙電機(jī)控制的并行冗余架構(gòu)。其獨(dú)特的“三維堆疊”布局優(yōu)化了電磁干擾(EMI)性能,散熱系統(tǒng)采用雙面冷卻技術(shù),搭配低雜散電感(<10nH)的銅排設(shè)計(jì)。 ?

圖片來(lái)源:聯(lián)合動(dòng)力

圖片來(lái)源:聯(lián)合動(dòng)力技術(shù)細(xì)節(jié)照片與說(shuō)明(知識(shí)星球發(fā)布)
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05
中車:100kW功率逆變磚
技術(shù)特征
中車推出的100kW逆變磚方案,是專為新能源汽車電驅(qū)系統(tǒng)打造的高性能功率模塊解決方案。該方案集成度極高,將功率模塊、電容、電流傳感器、冷卻水道及驅(qū)動(dòng)電路等關(guān)鍵部件集成于一體,大幅減小了體積,優(yōu)化了整車布局。其采用激光焊接工藝,電容與水道基板一體式灌封,系統(tǒng)雜散電感小于16nH,確保了高效穩(wěn)定的運(yùn)行。
在性能上,逆變磚表現(xiàn)卓越,兼容硅(Si)和碳化硅(SiC)技術(shù),適用于100kW級(jí)別電機(jī)控制器。它具備多種保護(hù)功能,如過流、過壓、過熱保護(hù)等,提高了系統(tǒng)可靠性。

圖片來(lái)源:CRRC技術(shù)細(xì)節(jié)照片與說(shuō)明(知識(shí)星球發(fā)布)
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06伊控動(dòng)力:400V逆變磚
技術(shù)特征
輕量化與小體積:重量?jī)H3.25kg,體積252×175×79mm,EMC等級(jí)Class3。高布置靈活性:支持固定點(diǎn)適配,冷卻方式可選(風(fēng)冷/液冷)。

圖片來(lái)源:伊控
技術(shù)細(xì)節(jié)照片與說(shuō)明(知識(shí)星球發(fā)布)
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07
聯(lián)合電子:800V逆變磚
技術(shù)特征
下圖就是聯(lián)合電子首款自主開發(fā)的800V高壓平臺(tái)逆變磚,已實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)交付。
可以看到,這款逆變器磚集成了DC-Link電容器、驅(qū)動(dòng)板、功率模塊、水道以及其他關(guān)鍵組件,形成了一個(gè)高度集成化的高電壓逆變器轉(zhuǎn)換器模塊,這些組件共同協(xié)作,實(shí)現(xiàn)了將電池提供的直流電轉(zhuǎn)換為驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)所需的交流電的功能。

圖片來(lái)源:UAES
技術(shù)細(xì)節(jié)照片與說(shuō)明(知識(shí)星球發(fā)布)
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08
采埃孚(ZF):芯片內(nèi)嵌式逆變磚(CIPB技術(shù))
技術(shù)特征
采埃孚,在芯片內(nèi)嵌式PCB逆變器領(lǐng)域展現(xiàn)了其獨(dú)特的技術(shù)實(shí)力,其CIPB(Chip Inlay Power Board)方案通過將功率芯片嵌入PCB層間,實(shí)現(xiàn)了高壓大功率場(chǎng)景下的技術(shù)突破。該方案不僅具備高功率密度和靈活拓?fù)渲С?,還通過混碳技術(shù)進(jìn)一步提升了逆變器的性能?;焯技夹g(shù)結(jié)合了碳化硅(SiC)與硅(Si)材料的優(yōu)勢(shì),使得逆變器在保持高效率的同時(shí),還能適應(yīng)更廣泛的工作條件。

圖片來(lái)源:ZF
最新進(jìn)展
采埃孚的CIPB技術(shù)已進(jìn)入工業(yè)化準(zhǔn)備階段,搭載CIPB技術(shù)的800V逆變磚模塊尺寸緊湊,單相輸出電流峰值有效值高達(dá)650A,展現(xiàn)了在高端電動(dòng)化市場(chǎng)的強(qiáng)大競(jìng)爭(zhēng)力。此外,采埃孚還在不斷探索CIPB技術(shù)的更多應(yīng)用場(chǎng)景,如與混碳技術(shù)的深度融合、拓展至分布式電驅(qū)系統(tǒng)(雙逆變),雙以滿足未來(lái)電動(dòng)汽車對(duì)動(dòng)力系統(tǒng)的更高要求。
從2023開始,該技術(shù)方案率先在采埃孚1200V SiC逆變器平臺(tái)產(chǎn)品中陸續(xù)完成功能、性能驗(yàn)證及關(guān)鍵可靠性關(guān)鍵驗(yàn)證項(xiàng)。性能驗(yàn)證結(jié)果表明采埃孚CIPB方案能夠滿足項(xiàng)目初期定義的極具挑戰(zhàn)性的目標(biāo)。

圖片來(lái)源:ZF
技術(shù)細(xì)節(jié)照片與說(shuō)明(知識(shí)星球發(fā)布)
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采埃孚芯片內(nèi)嵌式(CIPB)逆變磚的深度解析(完整版)
ZF報(bào)告解析 | 采埃孚下一代亞太市場(chǎng)電驅(qū)平臺(tái) (完整版)
09
舍弗勒:高壓嵌入式功率模塊逆變磚
技術(shù)特征
舍弗勒,逆變磚采用高壓嵌入式功率模塊設(shè)計(jì),這種設(shè)計(jì)能夠承受高電壓和大電流的工作條件,同時(shí)保持低損耗和高效率,降低雜散電感至≤6nH,支持高壓800V平臺(tái),并且一體化設(shè)計(jì)內(nèi)置冷卻水道、母排電容及驅(qū)動(dòng)板,減少客戶裝配工作量,支持靈活擴(kuò)展,適用于主驅(qū)或輔驅(qū)場(chǎng)景。

圖片來(lái)源:舍弗勒技術(shù)細(xì)節(jié)照片與說(shuō)明(知識(shí)星球發(fā)布)
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10
上海電驅(qū)動(dòng):800V SiC逆變磚
技術(shù)特征
上海電驅(qū)動(dòng),800V碳化硅逆變磚(800V SiC Inverter module)是一款高性能的功率模塊,專為新能源汽車設(shè)計(jì)。該逆變磚兼容400V/800V雙電壓平臺(tái),能夠滿足不同電壓需求,為新能源汽車提供高效、可靠的電力轉(zhuǎn)換解決方案。

圖片來(lái)源:上海電驅(qū)動(dòng)技術(shù)細(xì)節(jié)照片與說(shuō)明(知識(shí)星球發(fā)布)
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結(jié)語(yǔ)
通過上面的介紹,可以看出:在2025上海車展的舞臺(tái)上,逆變磚技術(shù)方案已遍地開花,通過高度集成化設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)了功率模塊、電容、電流傳感器等關(guān)鍵部件的一體化,大幅減小了體積,提高了系統(tǒng)的集成度、靈活度和可靠性。上述這9大企業(yè)在這一領(lǐng)域的技術(shù)創(chuàng)新和最新進(jìn)展,不僅展示了逆變磚的巨大應(yīng)用潛力(靈活性),也為電動(dòng)汽車行業(yè)電力電子技術(shù)新的應(yīng)用和發(fā)展指明了方向。
以上關(guān)于2025上海車展 ·10大芯片內(nèi)嵌式PCB逆變方案揭秘(節(jié)選,全文6900字),完整版、相關(guān)參考資料、技術(shù)報(bào)告、拓展閱讀、工程指南會(huì)在「SysPro 電力電子技術(shù)EE」知識(shí)星球中發(fā)布,歡迎進(jìn)一步查閱、學(xué)習(xí),希望有所幫助!
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