充電樁在半導體技術創新下迎發展新機遇

充電是新能源汽車補能的主流方式，也是構成新能源車產業的重要一環。快速增長的新能源汽車市場加大了對充電樁的需求，從發展來看，我國充電樁行業大致可分為三個階段。

第一個階段為2006-2014年的萌芽期，此階段由政府主導項目建設，項目自主盈利能力不足，行業發展高度依賴政府補貼。

第二階段為2015-2019年的增長期和洗牌期，民營資本在政策吸引下紛紛入局，產業格局呈現多樣化，但是低端無序發展、“僵尸樁”、運維服務不到位等問題不斷暴露，在2016年新國標開始實施后行業迎來洗牌，行業發展愈加規范。

第三個階段為2020年至今的發展關鍵期，這一階段，政府補貼由充電樁制造端轉向運營端，帶動了高附加值業務擴展，內生增長動力強勁，行業盈利引來拐點。同時在“新基建”背景下行業發展迎來新機遇。

充電樁建設面臨的挑戰

國家能源局最新公布的數據顯示，今年1至6月全國新增130萬臺充電樁，是去年同期的3.8倍。機構預測，當下新能源汽車滲透率提升速度超預期，未來充電樁市場規模也將加速提升。

在此背景下，充電樁建設也面臨幾大挑戰亟待解決。

德州儀器（TI）中國北區技術經理付楊對汽車電子應用網表示，目前電動汽車充電樁的建設還存在三大挑戰。首先是大功率充電對電網運行帶來額負擔；其次是充電站的建設受到電網現有網絡架構或鋪設條件的制約；第三個挑戰是電網很大比例的能量來自化石能源，最終新能源汽車充電的源頭還是化石能源。“因此，行業都在探索光儲充一體化的模式。”

采用太陽能等綠色能源；通過儲能設施緩解對電網的沖擊，削峰填谷去平滑負載的要求；以光伏補電的方式減少電網建設的限制條件，可以很好地解決充電站建設面臨的挑戰。光儲充一體化的模式不僅可以實現清潔能源存儲就地消納，緩解大功率充電對電網的沖擊，而且打造的多元化充、換電基礎設施，可同時滿足更多電動車主的用電需求，便利綠色出行。

新技術加碼高壓快充模式

高壓快充能夠有效解決電動車里程焦慮、快速充電問題，滿足并提升消費者的充電體驗，已成為未來補能技術演進新趨勢，相應的800V高電壓平臺車型及高壓大功率超充網絡正處于加速布局階段。

為了提高充電效率，TI從半導體技術方面入手，做了一系列突破與創新。大功率的充電勢必會給核心控制器帶來拓撲上的變化，比如一些老舊、經典的PFC或者DC-DC的變換拓撲會慢慢地轉向APEC多電平拓撲技術。“這種拓撲技術可以有效地提升效率，也會讓控制算法以及PDRAM和ADC等CPU要求的外設路數更加豐富，運算要求更高。所以，在單次PDRAM里要求完成的運算量會更大。”在這個方向上，TI做了產品迭代，其第三代C2000?產品，比如28004x、28002x、28003x，這些產品相比上一代產品運算的性能以及外設豐富程度都得到明顯提升，就是為了應對更加復雜的控制模式或拓撲結構。

付楊還指出，除了拓撲的改變以外，整個功率體也是提高效率非常關鍵的環節。現在普遍采用的充電模塊還是基于硅基的功率半導體，TI推出基于氮化鎵技術的第三代功率半導體器件，不僅可以提升效率，還可以進一步提高功率密度。

另外還有一些周邊配合的模擬器件，TI對IGBT驅動做了升級，可以把耐壓提得更高，甚至添加了智能驅動的理念，可以根據開關的條件以及功率要求不同的階段做靈活的匹配，也是提高效率的重要方法。

新能源市場爆發下提供長期穩定可靠的供應

整個新能源行業、充電樁行業都呈現爆發式的增長，TI一直堅持IDM模式，對于核心控制器件的供貨要求，TI也早早做下布局。

付楊表示，2021年6月，TI完成了對美光工廠的收購，在美國猶他州的LFAB重點支持45-65納米制程，生產控制器件和數字類器件的晶圓。“這個工廠在今年四季度就會開始投產，隨著新產能的釋放，應對未來這種強勁的新能源控制器的需求，我們已經做好了充足的準備。”

TI的長期目標是把更多的制造環節掌握在自己手里，在新能源爆發的市場趨勢下，提供一個長期穩定可靠的供應保障。