原创 国产“芯”优势，数字隔离器如何赋能中国充电桩产业

近年来，在能源转型的战略驱动下，我国新能源汽车的保有量持续攀升，并直接推动了充电桩市场的快速增长。据中国充电联盟（EVCIPA）统计数据显示，2024全年，我国充电基础设施增量为422.2万台，新能源汽车国内销量1158.2万辆，充电基础设施与新能源汽车继续保持快速增长，桩车增量比约为1：2.7[1]。此外，截至2024年底，我国充电基础设施累计数量为1281.8万台，同比上升49.1%[1]，市场前景一片繁荣。

然而，随着国际贸易壁垒高企与国内内卷态势加剧，在此繁荣的市场中，充电桩厂商们亦面临着新的挑战。为提升产品竞争力，充电桩厂商亟需通过降本增效来应对市场竞争压力，同时还需加大对国产元器件的应用比例，以增强供应链的稳定性和安全性。例如，数字隔离器作为充电桩中的“安全守护者”，推进其国产化不仅能够降低对进口元器件的依赖，还能更好地满足本土化需求，为行业的可持续发展提供有力支撑。

充电桩不可或缺的安全需求：数字隔离器

在汽车充电桩的电气系统中，数字隔离器是确保充电桩在各种复杂电气环境和恶劣工况下安全、稳定运行的核心元器件之一，其主要负责将不同电压等级的电路隔离，以防止强电电路对弱电电路造成干扰和损坏，并保障弱电电路的控制信号能准确地传输至强电电路中。

· 电气隔离方面，充电桩工作时，内部的充电模块会产生高电压与大电流，若这些强电信号直接接触到负责控制和通信的弱电电路，则极易导致芯片烧毁，致使充电桩失去正常工作的能力。而数字隔离器凭借着二氧化硅（SiO2）与聚酰亚胺（PI）等具备极高电阻率和介电性能的绝缘材料，拥有着极高的隔离电压，可实现有效的电气隔离，避免充电桩系统瘫痪引发电气火灾等严重后果。

· 信号传输方面，充电桩工作时，内部的充电模块需要与控制模块进行高精度、高速度的信号交互，以实时监测充电过程中的电流、电压以及温度等参数，使控制系统能够及时根据充电状态调整充电策略，实现高效、安全的充电过程。而数字隔离器凭借其出色的抗干扰能力，能在此过程中保证数据信号在不同电路之间稳定传输，避免因信号失真和电磁干扰引发电气安全事故。

数字隔离器在充电桩中的应用方案简示图

例如，在上图所示的应用方案中，CMT860XX隔离驱动芯片是保障低压控制电路稳定、安全地控制高压功率电路的核心元器件，其不仅可支持高达5.75kV的隔离电压，还可高效抑制共模噪声（CMTI＞150 kV/us），避免电磁干扰（EMI）导致控制信号失真。此外，CMT860XX还具备着4A峰值拉电流，6A峰值灌电流输出的能力，可高效控制开关器件（如IGBT、SiC MOSFET），实现高效功率因数校正，并抑制米勒效应导致的误开通现象。

CMT812X、CMT804X系列基础数字隔离芯片支持高达5kV的隔离耐压与150Mbps的最大速率，可确保通信模块能准确地传输数据信息，其不仅可用于隔离两个电源控制模块DSP之间的电气连接，还可用于隔离电源控制模块DSP与人机交互控制与计费单元之间以及电源控制模块DSP与汽车BMS系统之间的电气连接，并确保这些模块之间能实现准确、实时的通信和交互。

CMT1300、CMT1311等隔离运放芯片通常应用在充电桩中的PFC电路和DC-DC电路中，以阻断高压母线与低压控制电路（MCU/DSP）的直接连接，防止触电风险及设备损坏，并同时将高压母线的电流信号精准转换为低压控制电路（MCU/DSP）可处理的数据信号，满足环路控制需求，确保充电桩系统的稳定运行。

展望未来，随着充电桩市场需求的持续扩大和国产数字隔离器技术的不断进步，国产数字隔离器在中国充电桩产业链中的应用前景将更加广阔。国产数字隔离器不仅在性能上逐步媲美甚至超越国际品牌，更在成本控制和供应链稳定性上展现出显著优势，这不仅有助于我国充电桩厂商在激烈的市场竞争中脱颖而出，也为我国新能源汽车产业的自主创新和可持续发展提供了坚实的技术支撑，推动整个行业向更高水平迈进。