别让你的充电桩输在“最后一圈”！

在新能源汽车和汽车电子应用领域，碳化硅和氮化镓近年来被认为是“明星”，而新基建政策使充电站成为今年的热搜“网红”。大功率、高频开关电源在新能源汽车“快充”应用中备受关注。然而，据了解，充电模块中同样重要的磁性部件，尤其是变压器的创新已经落后。电源工程师都知道，电源设计总是需要在板级和系统级约束（如体积、效率/散热和EMI）之间取得平衡。变压器在充电器内部占据相当大的空间，其体积取决于开关管的开关频率。通过引入具有更高开关频率的SiC和GaN功率晶体管，充电站的变压器可以更小、更容易设计，并输出更高的功率。然而，在大功率应用中，由于高频损耗和散热问题，传统变压器的结构难以提高工作频率，导致功率和频率之间存在障碍。为了提高充电桩的速度，现有的快速充电桩只能并联使用多个变压器。这不仅需要增加相应的支撑部件，而且因为频率和功率越高，损耗越大。为了应对散热管理和多变压器组装，充电站不可避免地会更大。在占据了一条好赛道并赢得了起跑后，你的充电站仍然有可能在“最后一圈”失利。本文将简要介绍新能源充电站的行业和技术现状，并通过一些充电站和车载充电的电源模块设计案例，介绍村田创新的变压器技术如何帮助您引领新能源汽车市场。在新基建布局下，直流快充“首当其冲”的是被戏称为“过气明星”的新能源汽车充电桩。自2009年开始建设新的充电站以来，国内充电基础设施已累计超过100万个。然而，电动汽车/混合动力汽车的市场和技术落后；此外，布局不合理，投资成本高，回收期长，盈利模式单一，互联网经济期望值高，但始终难以“闭环”。在各种因素的影响下，有报道称充电站的实际使用率仅为15%。充电桩行业之所以再次火爆，是因为在2020年，国家布局了新的基础设施，其中明确包括“推广新能源汽车和建设充电桩”。与十年前相比，新的基础设施赋予了充电站“新”的意义，充电站再次站在了浪尖。首先，过去十年来国内互联网商业模式的快速发展无疑创造了一些可能对新基建投资充电桩有用的商业模式。据了解，现有百万充电设施的硬件已经基本连接，未来的一个发展方向是实现数据共享。也就是说，新基建下的充电桩行业不仅扩大了规模，还被赋予了智能化概念和O2O市场潜力；此外，以充电为主题（甚至以“免费”充电为噱头）的商业中心模式在国内外广受欢迎，在“土地”和“停车位”稀缺的城市赋予了充电站新的“游戏性”。其次，近年来，新能源汽车的市场和技术都取得了重大突破。2018年之前，中国大多数新能源汽车的续航里程不超过200公里，而目前市场上新能源乘用车的电池容量至少为400公里；电动/混合动力汽车的电池制造能力也在迅速扩大，导致电池成本大幅下降；

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