據有關汽車半導體報告統計，目前中檔汽車的平均半導體價值量約為350美元，主要包括感測器、MCU和微處理器、電源和功率器件，以及模擬晶片等，其中分立式功率器件佔比約17%。新能源車的動力系統包括電池、電機和電控（電機控制器）三大部分，其中電控部分用來接收整車控制器的指令，以控制驅動電機的轉速和轉矩，從而控制整車的運動。電控相當於傳統燃油車的發動機，所包含的功率器件價值佔比約20-30%。

電機驅動控制所需的功率器件主要包括：主控晶片、驅動電路、IGBT模組、HV模組、門驅動、邏輯保護、整流器和EEPROM等。此外，新能源車還需要如下電源管理和功率器件：

DC-DC轉換：門驅動、MOSFET模組、IGBT、SJ MOSFET；

車載充電：碳化矽（SiC）二極體、IGBT模組、SJ MOSFET、整合功率模組（IPM）、GaN模組；

電池控制：MOSFET模組、電子熔斷器、精密/電路放大器；

LED車燈：MOSFET、二極體、整流器、恆流調光器。

新能源車半導體構成框架（來源：方正證券研究所）

電源轉換包括AC-DC轉換器、DC-DC轉換器和DC-AC逆變器，用來驅動電機、空調系統和各種AC或DC附件負載，以及為電池供電等。電控系統中的逆變器可以將動力電池的直流電能轉換成驅動電機所需的交流電能，主要由IGBT模組構成，需要6個IGBT和6個二極體。DC-DC升壓器可以提升直流匯流排電壓以提升總可用功率，這種升壓器需要2個IGBT，將直流母線電壓從200V升至500V。

IGBT（絕緣柵雙極型電晶體）是由BJT（雙極型電晶體）和MOSFET（絕緣柵型場效電晶體）組成的複合功率半導體器件，兼具BJT的高耐壓和MOSFET高輸入阻抗優點，其電壓範圍覆蓋250V-6500V，適用於新能源車、工業控制、新能源發電和變頻空調等。

IGBT是汽車電機控制的核心，可以對電機的電流和電壓進行控制，進而實現加速、減速和制動等操作。在車載空調系統中，IGBT可將高壓直流轉換為交流電，驅動空調壓縮機工作，一般電流在50A以內，工作頻率在20KHz左右。汽車充電樁也需要IGBT逆變功率模組將直流電逆變為交流電，然後透過變壓耦合及蒸餾單元將其轉為不同規格的電流電壓，以實現對電動車的充電。

電池管理系統（BMS）是動力電池系統的重要組成部分，主要負責管理控制電池的狀態，防止電池出現過充電和過放電的狀況，以便延長電池使用壽命。BMS的五大關鍵功能包括：

電池效能管理最佳化：實時測量電池的電壓和溫度等引數，檢測電池狀態、容量估算、電池健康估算；

安全保護：過充/過放管理、高壓/過流/短路/過溫/低溫保護，故障檢測；

均衡管理：被動均衡、主動均衡；

資訊通訊：資料記錄、VCU資訊互動；

充電管理：充電控制、預充。

BMS涉及到模擬量（電壓、溫度等）的測量，需要模數轉換器（ADC）來實現。BMS模擬前端（AFE）將ADC與電壓採集、溫度採集和均衡控制等功能整合在一起，主要包含採集模組、均衡開關、通訊模組等。採集模組一般包含ADC、參考源（REFRENCE）和模擬開關（MUX）。通訊模組是AFE和MCU之間的資料互動介面，一般有SPI、I2C和UART等。

ASPENCORE分析師團隊按照汽車電源管理和功率器件的類別（包括MOSFET、IGBT、DC-DC、PMIC、BMS、SiC），分別從5家國際半導體廠商和5家國產半導體廠商各挑選一款車規級Power器件。有的產品類別難以挑選出合適的國產廠商產品，比如車規級MOSFET和BMS（電池管理系統）。請在本末進行微信投票，以評選出您最喜歡的汽車電源管理和功率器件。

英飛凌HybridPACK功率半導體模組系列專為混合動力汽車應用設計，可滿足輕度混合動力和全混合動力應用兩方面的需求。該系列產品提供了採用6種不同封裝的多個版本，可實現電壓及功率等級拓展性的最大化，涵蓋了200 A至900 A以及400 V至1200 V（晶片額定值）功率範圍。HybridPACK採用半橋結構，配備6組IGBT，並通過了車規級認證。在該功率模組系列中，強化版本的最高結溫高達175°C，功率峰值超過160 kW。

英飛凌汽車級Easy 1B和Easy 2B模組為功率高至6kW的應用提供了一個拓撲結構靈活的平臺。汽車級Easy系列基於成熟的工業級Easy模組設計，其高壓電池系統的使用有助於HEV（混合動力汽車）和EV（電動汽車）效率的增加。同時，相比於目前仍採用低電壓（14 V）作為車載電壓等級的內燃發動機汽車，高壓電池系統可降低應用成本。

英飛凌新推出的車規級750V IGBT功率模組FF300R08W2P2_B11A是EasyPACK產品家族中的最新成員，它基於EDT2技術，封裝形式為EasyPACK 2B半橋，最大可以支援50kW/230Arms的逆變器應用。憑藉緊湊的尺寸、低損耗的EDT2晶片以及PressFIT壓接技術，該模組特別適合於A0級和A00級純電動汽車，以及混合動力的中小功率逆變器。

FF300R08W2P2_B11A所採用的EDT2晶片技術在低負載條件下的效率更高。採用EDT2技術的晶片比上一代產品降低了20%的損耗。同時，該半橋封裝完成了全面的汽車級認證，應用範圍進一步擴大，包括車用主驅逆變器、高壓DC-DC等。得益於緊湊的模組封裝尺，三個EasyPACK 2B所需的攤開面積比HybridPACK 1少30%，對於中小功率新能源汽車來說，十分經濟適用。此外，與經典的分立封裝以及HybridPACK 1相比，FF300R08W2P2_B11A基於英飛凌獨特的PressFIT接觸技術，不再需要對引腳進行焊接，開發者可大幅減少安裝時間。

比亞迪V-DUAL1模組採用自主研發的IGBT4。0（複合場終止）技術。IGBT4。0具備車規級可靠性和大電流效能，解決了大電流IGBT易失效難題。其電流輸出能力較當前市場主流IGBT高15%，可應用於新能源汽車主電機驅動系統，對整車降低能耗起到有力地推動作用。V-DUAL1在輸出電流特性、執行高溫損耗、異常耐受性、溫度迴圈壽命等關鍵效能與可靠性指標上對比行業同類產品，整體指標達到行業先進水平，部分指標達到領先水平。

V-DUAL1模組系列的BG600B12ME4D IGBT 模組採用標準封裝，可以滿足汽車級標準，專為新能源汽車控制器設計，並且提供低損和高短路能力，內含先進的平面柵場終止技術IGBT和超快速軟恢復二極體晶片，在不超過16KHZ 頻率的應用中表現出優良的效能。同時為了適應複雜的車用環境，模組外框材料採用了特性更好的PPS 材料，具有更好的耐熱效能，不易變形，耐腐蝕性等優點，可確保模組的高質量及可靠性。

其主要特性包括：半橋模組、1200V 平面柵場終止技術、高短路能力、低導通和開關損耗、反並聯超快速軟恢復二極體。這款IGBT模組適用於汽車的交流馬達控制和逆變器，以及光伏領域。

安森美符合AECQ-101汽車認證的MOSFET產品系列適用於48V輕度混合系統的電源結構、插電式混動/電動（PHEV/ BEV）汽車的車載充電單元、電氣化動力總成中的高壓到低壓DC-DC變換器，以及連線電池的12V 電子控制單元（ECU）應用，符合汽車系統設計考量的要求。

其μ8FL（3x3mm）、SO8-FL（5x6mm）、Power56、LFPAK、Power88（8x8mm）和TOLL（10x12mm）封裝較小，可取代用於電機驅動、電磁控制、反向電池保護電路和12V ECU系統的較大的DPAK、D2PAK和SOT-223封裝。與舊封裝相比，更小尺寸的佔位具有更低的構造成本，其電阻和電感值分別低至0。2 mΩ和1 nH。這些屬性轉換為具有低導通電阻（Rds-ON）和門極電荷值的高性價比方案，可最小化導通和開關損耗。

單N通道MOSFET NVMTS1D5N08H具有如下特性：

小尺寸（8x8 mm）適合緊湊型設計

80 V， 1。4 毫歐， 273 A

低導通電阻RDS（on）可最小化傳到損耗

低QG和電容可最小化驅動器損耗

透過AEC−Q101認證，支援PPAP能力

Pb−Free和RoHS合規

瑞薩的汽車產品組合包括整合電源管理晶片（PMIC），可滿足大多數中央顯示器、影象感測器、影象訊號處理器和編碼器技術組合的電源要求，適用於後視和全景環視高畫質汽車攝像頭、駕駛員監控攝像頭、高畫質行車記錄、後座娛樂和虛擬儀表板。RAA271005是一款適用於R-Car SoC系列的車規級11ch Safe SoC PMIC，具有極低的靜態電流。它包含5各DC/DC開關調節器和6個低壓差線性調節器（LDO），DC-DC調壓器可以工作於升壓模式，也可以工作於降壓模式。

RAA271005 PMIC支援低功耗工作，其中3個調壓器（Buck3–Buck5）可以最佳化以最小化靜態電流。它可以支援ASIL D功能性安全規範，包括一個獨立的電壓參考以監控輸出電壓、雙內部溫度監控器、異常響應看門狗定時器、SoC和MCU錯誤引腳監控器、復位發生器、專門的安全控制狀態機，以及安全關閉路徑。其內建的12位ADC可以監控所有的輸入軌、輸出軌、內部溫度，幷包括額外的輸入以監控外部模擬訊號源。

RAA271005採用6 × 11 BGA封裝，具有0。65mm間距。該器件可支援AECQ100 Grade 1工作，溫度範圍為-40°C至+125°C。

其功能特性如下：

輸入電壓範圍為2。7V–5。5V

5個高效開關調壓器，輸出電壓可調，其中12A （Buck1），VOUT從0。3V至3。3V；2。5A （Buck2–Buck5），VOUT0。3V至3。3V

合併模式2 × 2。5A調壓器= 5A

Buck5可作為非同步升壓器

6個LDO調壓器，其中4 × 60mA，VOUT = 1。8V或3。3V；2 × 500mA，VOUT = 0。6V 至3。3V

所有降壓的限流都可以調整

內建12位ADC用於監控可調節OV/UV閾值

可調節功率序列，完全滿足S4序列要求

Low-Iq Deep-stop / Always On （AWO）模式，Suspend-to-RAM / DDR-backup模式

支援R-Car SoC啟用

Q&A看門狗定時器

可透過I2C或SPI介面配置

Wolfspeed擁有30年的碳化矽（SiC）設計和製造經驗，其EV動力總成功率器件可以滿足電動車系統和動力總成的電力驅動要求。

Wolfspeed 600 kW XM3高效能雙三相逆變器參考設計

其N溝道增強模式SiC功率MOSFET C3M0015065K具有如下功能特性：

採用C3MTM SiC MOSFET技術

最佳化的封裝帶有分離的驅動源引腳

漏極與源極間的爬電距離為8mm

高阻斷電壓，低導通電阻

低電容的高速開關

快速內部二極體具有低反向恢復 （Qrr）

無鹵素新增，RoHS合規

該器件可以為電動車充電器和DC-DC轉換器等應用帶來如下好處：減少開關損耗並最小化柵極振動；提高系統效率；減少冷卻要求；提升功率密度；提高系統開關頻率。

基本半導體專門為新能源汽車主逆變器應用開發的車規級全碳化矽功率模組BMF200R12P1 採用業內主流的單面水冷散熱形式，可為高效電機控制器設計提供便利。單模組採用半橋拓撲結構，內部整合兩單元 1200V/200A 碳化矽 MOSFET 和碳化矽續流二極體。單模組 200A 的輸出電流能力可有效減少逆變器中功率器件數量，降低系統設計難度，同時提升系統可靠性。工程師可以根據設計要求選擇是否並聯使用或需要並聯使用的數量，為設計選型提供更多靈活選擇的空間。

BMF200R12P1 採用基本半導體最新的碳化矽 MOSFET 設計生產工藝，在柵極電輸入電容、內部寄生電感、熱阻等多項引數上達到業內領先水平。

芯洲科技第一款全車規36V，5A同步降壓變換器SCT2450Q在其明星產品SCT2450的基礎上，對晶圓和封測按IATF-16949體系升級，是經過第三方AEC-Q100認證的全車規產品。SCT2450在工業和車載應用中累計出貨量超千萬片以上，目前質量DPPM為0ppm。

SCT2450Q採用業界成熟的ESOP-8的封裝，客戶可在原有的ESOP-8封裝非同步變換器的PCB基礎上，做相應的效能升級。幫助客戶省掉外部續流二極體，提高整機效率。同時，25uA極低的靜態電流，可幫助系統很好的降低待機功耗。

SCT2450Q擁有多項芯洲發明專利，可保證汽車應用的可靠性並實現車載應用的輸出過壓保護功能，可在輸出超過設定電壓的10%後關斷SCT2450Q，防止在某些意外情況下，後級系統出現過高的電壓，為系統提供更高的可靠性。

目前，SCT2450Q在比亞迪和華陽等客戶的智慧座艙類產品中已經匯入使用。同時，芯洲還有同系列的2A/3A ESOP-8產品SCT242x/SCT243x，適用於車載娛樂系統、T-BOX應用、車載DVR和電控系統等多種車載應用。

SCT2450Q原理圖

SCT2450Q產品功能特性如下：

透過AEC-Q100認證

輸入工作電壓範圍：3。8V~36V。

瞬態耐壓（300ms）：42V （max）

工作環境溫度範圍：-40°C ~ 125°C

5A持續電流輸出

反饋電壓：0。8V±1%

輕載PSM模式，靜態電流25uA

整合高邊/低邊功率管：48mΩ/23mΩ

最佳化開關節點無振鈴降低EMI，帶±6% 頻率擴充套件功能

可調開關頻率：100kHz~2。2MHz

支援外部時鐘同步功能

Low-Dropout工作模式

整合輸出電壓過壓保護及晶片過溫保護功能

ESOP -8L 封裝

上海嶺芯微電子是上海貝嶺股份有限公司的控股子公司，其前身為上海貝嶺的先進電源事業部，主要從事電源管理晶片設計，可提供電源管理整體解決方案。嶺芯微電子已推出AC/DC、DC/DC、LDO、PMU、馬達驅動、電池管理、負載開關、LED驅動、功率器件、數字電源等通用模擬和數模混合產品，廣泛應用於安防、網通、汽車電子、消費類電子、工控等領域。

嶺芯微新推出的兩款車規級DC-DC轉換器產品是LC1555Q和LC2741Q。LC1555Q包括1%的高精度基準電壓源、誤差放大器、限流電路和輸出驅動器模組，具有良好的負載瞬態響應和良好的溫度特性。LC2741Q是一款帶CV/CC模式降壓型的DC-DC轉換器，內建75mΩ高側的MOSFET可提供高達4A的連續輸出電流。

LC2741Q最大輸入電壓高達40V，工作輸入電壓在8。5V至35V之間。內建75mΩ高側的MOSFET可提供高達4A的連續輸出電流，並且輸出電流精確到±7％之內，無需外部補償，採用ESOP-8封裝形式。LC2741Q已透過嚴格的車規驗證，環境工作溫度範圍在-40℃到105℃，達到等級2標準。

LC2741Q產品特性如下：

最大輸出電流：4A；恆定輸出電壓：5。1V；恆定電流精度：±7％；恆定電壓精度：±2％

高轉換效率達95％

短路保護（打嗝模式）；輸入過壓保護；輸出過壓保護；熱關機保護

欠壓鎖定

EMC輕鬆過，可節省磁性元件

PCB佈局簡易

ESD HBM> 5KV

同步降壓，內建高側和低側MOSFET

ESOP-8封裝形式

LC2741Q可應用於車充、汽車DVD、行車記錄儀和工業控制等領域。

峰值電流模式的PWM控制環路以及補償網路的外部可調，使得該晶片可在寬負載範圍內提供穩定的輸出電壓；電流取樣端的引出，透過設定取樣電阻值，可以簡單、精確的實現限流值的外部調節。

導通電阻60m歐的MOSFET內部整合提供了很高的轉換效率；內部3。5A的限流值以及短路保護、過溫保護避免了晶片在超負荷負載或者溫度過熱時受到損壞；120KHz的高頻率以及微型SOP-8封裝，最大限度的減小了整體解決方案的佔板面積。

SD45232主要特點：高達2。4A的輸出電流能力；輸入欠壓鎖定；40V的最高工作電壓；120KHz的開關頻率，降低EMI的抖頻技術；擁有專利技術的恆壓恆流控制；輸出電壓導線電阻損耗補償；限流可調；過溫保護；纖小型SOP-8封裝。

ADI的ADBMS6815M是一款多單元電池堆監控器，可測量多達12個串聯電池單元，總測量誤差（TME）小於1。9 mV。ADBMS6815M具有0 V至5 V的電池測量範圍，適合大多數電池化學應用。它可在304 μs內完成所有12個電池電壓測量，並可以選擇較低的資料採集速率以實現高降噪抑制。

可將多個ADBMS6815M器件串聯，以便同時監測更長串的高壓電池組。每個ADBMS6815M都有一個隔離式序列外設介面（isoSPI），用於高速、RF抗擾、遠距離通訊。多個器件以菊花鍊形式連線，透過最頂端或底端的器件連線到主處理器。該菊花鏈可雙向操作，即使通訊路徑出錯，也能確保通訊完整性。

電池堆可直接為ADBMS6815M供電，也可採用隔離電源對其供電。ADBMS6815M包括針對每個電池的被動均衡，可對每個單元進行單獨的脈寬調製（PWM）佔空比控制。其他特性包括一個板載5 V穩壓器、七個通用的輸入和輸出（GPIOx）線路，以及電流消耗可低至5。5 μA的休眠模式。

這款BMS晶片具有如下功能特性：

最多可測量 12 個串聯電池單元

最大壽命總測量誤差：±每節電池為 3。3 V 時，為 1。9 mV （–40℃ 至 +85℃）

用於高壓電池組的可堆疊架構

內建式 isoSPI 介面

2 Mbps 隔離式序列通訊

使用一根雙絞線，最長 20 米

低 EMI 易感性和輻射

雙向斷線保護

電容器或變壓器耦合

可熱插拔，無需外部保護

IC 和應用電路故障模式的診斷

只需 304 μ秒即可測量系統中的所有單元

具有可程式設計噪聲濾波器的 16 位 ADC

無源單元平衡，每通道高達 300 mA，具有可程式設計 PWM

7 個 GPIOx 埠或模擬輸入

溫度或其他感測器輸入

可配置為 I2C 或 SPI 控制器

休眠模式 V+ 電源電流：5。5 μA（典型值）

包括低功耗電池監控 （LPCM），可在關機狀態下進行電池和溫度監控

帶裸焊盤的 48 引腳 LFCSP_SS 封裝

透過AEC-Q100汽車認證