原创 布局48V系统，半导体市场机遇在哪里？

【哔哥哔特导读】48V系统以其提升燃油经济性和减少排放的能力，已经成为汽车生产企业和上游供应商关注的焦点。如今48V市场发展前景和发展态势如何？这种变化讲给元器件应用带来哪些新的需求？

随着全球汽车行业加速向电动化转型，48V系统应用技术正成为这一变革的关键驱动力。

48V系统应用技术不仅在高端汽车中得到应用，而且随着成本的降低和技术的发展，其应用范围正在向中端汽车乃至卡车、公共汽车和工程机械等领域扩展。

如今已经布局的下游汽车企业也越来越多。比亚迪、吉利、上汽以及国产新能源新势力品牌的蔚来、小鹏等国内车企都在其部分车型上使用了48V系统，此外国外的奥迪、奔驰、别克等车企也在布局。

那么，当前48V系统市场发展前景和发展态势如何?这种变化将给元器件应用带来哪些新的需求?

01 | 比亚迪、吉利等纷纷下场布局，48V系统市场有多大?

根据GGII及大比特产业研究室的最新数据揭示，2022年国内新能源汽车市场格局呈现新动向：纯电动车虽继续稳坐市场龙头宝座，但插电式混合动力车型(PHEV)的增速已超越纯电动车，其在新能源汽车中的占比攀升至22%，市场地位显著增强。尤为值得一提的是，48V轻度混合动力系统正加速其成为混动领域主流技术的步伐。

按照这发展态势，根据GGII的数据，保守预计至2025年，国内48V微混车将占混动车的70%以上。

　　数据来源：GGII、大比特产业研究室

如今，在新能源汽车市场不断扩容的背景下，汽车+智能化方案几乎已经成为标配，也推动48V系统架构的使用场景越来越多，从原来的动力系统拓展到了电动增压器、线控转向系统，以及如空调压缩机、电动水泵等更高功率的电子设备。

数据显示，截止2023年12月，全国新能源汽车保有量已超过2000万辆，其中纯电汽车突破1500万辆大关。其中国内成功研发48V纯电汽车驱动系统，预计到2025年装车率将达到1050万台。

如今已经布局的下游汽车企业也越来越多。以下为部分汽车品牌布局48V系统的情况：

　　《半导体器件应用网》整理

02 | 市场驱动下，头部Tier 1供应商打造48V系统应用方案

作为全球汽车技术领域的领军企业，博世就凭借其深厚的行业积淀与技术创新，率先推出了48V系统的全方位解决方案——BRS系统。

此外，在全球范围内，大陆集团、德尔福、法雷奥、舍弗勒等一线厂商，以及国内的宁德时代、力神等企业也纷纷布局48V汽车系统方案。

部分企业48V系统布局动向，来源：大比特产业研究室

中游供应商布局48V系统方案，也给上游半导体元器件厂商带来了新的市场机遇。

根据Infineon和Strategy Analytics数据，汽车48V轻混系统里的半导体总价值量572美元，根据相关数据推算，预计到2025年，国内汽车48V系统中的半导体器件市场空间将达到119亿元，市场空间十分广阔。

03 | 半导体元器件产品该如何适应汽车48V系统应用?

大体上看，48V系统主要由三大件组成：电机、锂离子电池组以及DC-DC转换器。

　　图源：莫仕《电动汽车中48V架构的演变》报告

　　① 48伏电池：一种专为储存和传输更高电压电能而设计的电池。

　　② 48伏配电系统：该系统由48V配电线、连接器和控制单元组成。

　　③ 电池控制器：调节48V电池的充放电，优化其性能和使用寿命。

　　④ 直流/直流(DC/DC)转换器：控制并管理48V系统内电流的电路。

　　⑤ 12伏配电中心：在整个12V系统中分配电力，确保所有器件都获得所需电压。

　　⑥ 12伏电池：为车辆的基本电器设备提供电力，包括大灯、收音机以及其它配件。

　　⑦ 电源电子装置：控制和管理48V系统内电流的电路。

　　⑧ 48伏电动机：电动机设计用于在48V系统中运行，以实现各种车辆功能。

　　⑨ 混合控制器：管理48V和12V系统之间的互动，确保高效的配电和最佳性能。

从12V到48V汽车系统，相关半导体元器件的性能需求也会发生变化。

当从12V升级到48V系统后，48V系统需要高效的逆变器电路，以便在车载48V电池和电网之间传递能量，同时减少能量损失，这涉及到DC/DC转换器的使用，需要更高效率和可靠性的DC/DC转化器。

此外，逆变器和整流器也需要重新设计，以适应新的电压等级和功率需求。它们需要能够在高电压下高效地转换电能，同时保持低损耗和稳定性。

随着48V系统的应用，充电控制和电池管理系统(BMS)也变得更加重要。48V系统的BMS需要更高级的功能来监控和管理电池的性能和安全，由于电压的提高，BMS的硬件也需要进行相应的升级，以适应更高的电压和电流。

同时，汽车48V系统应用中，通信输入/输出电路需要额外的保护措施，以防止噪声或静电通过通信线路进入，从而导致收发器IC故障。为此，收发器集成电路通常会配备片式压敏电阻，作为静电控制措施。

此外，相关ECU也需要确保在48V下正常运行，或通过降压模块供电。这需要对ECU的硬件和软件进行相应的升级和测试，以确保其兼容性和可靠性。

目前已经有多家元器件厂商布局了汽车48V系统应用产品。

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04 | 小结

在新能源汽车市场需求的推动下，48V系统成为了各大车企及相关供应商近些年的布局重点。无论是比亚迪、吉利等下游车企，还是大陆、博世、宁德时代等Tier 1供应商，以及TI、英飞凌等上游芯片厂商，近些年都在深度布局汽车48V系统应用市场。

这种技术应用趋势下，车规级芯片在48V系统应用领域的市场也将不断扩容，这将给相关半导体元器件厂商带来新的市场机遇，或将成为未来元器件厂商的增长点。

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