電子發(fā)燒友網(wǎng)報道（文 / 梁浩斌）從數(shù)據(jù)中心到通信，再到汽車，過去常用的12V系統(tǒng)正承受著功率負載不斷增加帶來的壓力，因此48V系統(tǒng)在近幾年受到了市場的廣泛關(guān)注。

特別是在汽車領(lǐng)域，隨著汽車智能化、電動化的升級，汽車48V低壓系統(tǒng)已逐漸提上各大車企和汽車供應(yīng)鏈的研發(fā)日程。圣邦微電子專家Taylor Tan認為，從12V轉(zhuǎn)變?yōu)?8V，需求源于線控化驅(qū)動；駕乘感受的改善依賴大出力的致動器，如駕駛輔助系統(tǒng)、車身穩(wěn)定系統(tǒng)等，采用48V分配電力更便于帶動這些大功率系統(tǒng)。

不過，48V系統(tǒng)并非新能源汽車專屬，Taylor表示，48V系統(tǒng)會成為通用電氣系統(tǒng)母線。一方面，新能源車通過48V母線與動力電源橋接比與12V系統(tǒng)更簡單，成本預(yù)算也更低；另一方面，12V電池作為一個電氣單元，可利用12V - 48V橋接電路掛接到48V母線上。無論是傳統(tǒng)動力汽車還是新能源車，采用48V系統(tǒng)后，都能在降低線束重量和成本、降低大出力致動器成本方面受益。

首款采用48V架構(gòu)的量產(chǎn)車型Cybertruck的推出，推動了這一技術(shù)在行業(yè)內(nèi)的廣泛關(guān)注與跟進，各大OEM廠商正積極布局48V系統(tǒng)。例如，去年11月，小米發(fā)布的一系列預(yù)研技術(shù)中，就包含全主動懸架、48V線控轉(zhuǎn)向及線控制動系統(tǒng)。蔚來ET9上的全主動懸架系統(tǒng)同樣運行在48V電壓下。

但總體而言，行業(yè)內(nèi)導(dǎo)入48V低壓系統(tǒng)的進度較為緩慢，主要集中在部分高端車型上，年出貨量規(guī)模較小。Cybertruck今年上半年全球銷量僅勉強破萬輛，蔚來ET9自今年4月交付以來，截至目前銷量也僅約2000輛。

48V系統(tǒng)要真正實現(xiàn)大規(guī)模上車，目前面臨兩大問題。一是需要簡單且成本合理的48V - 12V橋接器方案；二是要全面采用升級的E - fuse取代集中到保險絲盒安裝的傳統(tǒng)保險絲，升級為跟隨負載點安裝的分布式方案。

此外，從12V切換到48V的過程中還面臨一些新挑戰(zhàn)。微電子電路因本身運行電壓低、功率小，現(xiàn)有的降壓轉(zhuǎn)換器換能結(jié)構(gòu)不適應(yīng)48V高電壓工作環(huán)境；寄生電容的儲能與電壓平方成正比，從12V切換到48V后，與寄生相關(guān)的損耗會增加16倍；電源功率斬波器開關(guān)在相同開關(guān)損耗時面積開銷至少增大兩倍以上，而面積開銷增大比例約等同于成本預(yù)算增大比例。

在電氣絕緣等層面，48V電場強度比12V大四倍，封料絕緣老化和釬料電遷移更嚴(yán)重。而且這些研究不像12V那樣在行業(yè)中有充分的數(shù)據(jù)和知識積累。

Taylor透露，目前圣邦微電子針對48V系統(tǒng)的產(chǎn)品尚處于早期準(zhǔn)備階段，將重點放在48V - 12V橋接電源和E - fuse升級兩方面。他認為在這兩個方面實現(xiàn)突破，才能以合理代價平穩(wěn)過渡到48V電源系統(tǒng)。

48V系統(tǒng)對半導(dǎo)體器件提出了新需求，這也為半導(dǎo)體行業(yè)帶來了新的市場機會。Taylor表示，新的市場機會主要包括：Fab工藝向高壓過渡、新?lián)Q能電路結(jié)構(gòu)開發(fā)、E - fuse電路結(jié)構(gòu)優(yōu)化和封裝改進四個方面。同時，在48V系統(tǒng)中，以SiC為主的第三代半導(dǎo)體需要熱島化和柔性安裝來發(fā)揮其耐熱特性；若允許熱島以350℃工作，同功率應(yīng)用SiC開關(guān)的成本會大幅低于硅開關(guān)。

最終，這些技術(shù)突破不僅會推動48V系統(tǒng)的普及，還將全面惠及不同應(yīng)用中的電氣系統(tǒng)，未來市場規(guī)模將遠超汽車需求本身。

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