編者按：當新能源汽車補能進入 “10 分鐘快充” 新階段，兆瓦級超充技術的落地速度持續加快，60kW 及以上超充電源模塊成為行業競爭的核心賽道。這一變革不僅要求超充電源模塊在功率密度、轉換效率上實現突破，更將磁性元件(電感、變壓器)推向技術攻堅的前沿 —— 材料選型、損耗控制、液冷適配、磁集成落地等問題，成為產業鏈共同關注的焦點。

本期《對話》欄目，我們邀請英飛源、特來電、永聯科技、京泉華、可立克、凱通電子六家企業，圍繞 “超充升級下的磁性元件需求與創新” 展開深度對話，為行業提供實戰參考。

一、超充電源模塊布局——磁性元件的設計基礎

Q1：當前超充電源模塊的主流功率與頻率規格是什么?未來將向哪些方向升級?

英飛源：公司在超充電源模塊研發上，后續將重點推進 60kW規格產品的技術落地與市場推廣;從當前市場應用來看，主推超充電源模塊產品仍以 40kW規格為主，60 kW規格暫未形成市場主流配置。

京泉華：在超充電源模塊領域，公司當前主推 30kW-40kW 液冷超充電源模塊，該功率區間產品是超充業務的核心主流;模塊采用第三代半導體碳化硅(SiC)技術，效率可達 96% 以上，當前工作頻率約 100kHz，后續規劃提升至 200kHz。

Q2：兆瓦級超充主要通過何種技術路徑實現?對磁性元件選型邏輯有何影響?

可立克：國內目前沒有一體式兆瓦級超充電源模塊產品，主流方案是 “模塊化堆疊”—— 比如要實現 320kW 超充功率，用 8 個 40kW 超充電源模塊堆疊即可。從磁性元件角度看，單個模塊內的選型標準沒有本質變化，但兆瓦級系統會通過 “高壓化”(從 400V 升級到 800V)降低電流損耗，這就要求磁性元件產品的絕緣等級同步提升。

永聯科技：兆瓦級與傳統小功率充電的磁性元件設計邏輯基本一致，核心是 “模塊顆粒度調整”—— 比如把 30kW、40kW 模塊升級到 50kW、60kW，磁性元件產品功率只需提升 1.5 倍左右，具體做法就是電流增加后，相應增加磁芯片數量，無需重構磁性元件產品的核心設計。

二、功率與頻率雙升：磁性元件的損耗控制與材料革新

Q1：超充電源模塊高頻化(如 100kHz 及以上)趨勢下，磁性元件的鐵損、銅損如何控制?是否有明確的量化指標?

英飛源：磁性元件損耗控制的具體要求需結合實際應用的拓撲電路方案來確定，目前核心管控指標聚焦于主變磁芯的密度參數，明確要求磁芯體積密度需達到 4.9g/cm3 以上。

磁性元件的磁損、銅損受 “原材料性能” 和 “生產工藝” 影響各占 50%：原材料決定性能上限，工藝則優化實際表現，比如我們會在磁芯中心開孔、用網狀骨架繞線，預留通風道降低溫升，間接減少損耗。

直流充電樁模塊 圖 / 英飛源官網

京泉華：磁性元件的鐵損和銅損是系統總損耗的主要來源。超充電源模塊為提升功率密度而走向高頻化，特別是采用第三代半導體材料后，開關頻率可達100kHz，傳統鐵氧體材料的損耗會急劇增加，變得難以接受。

與此同時，為對抗高頻下的趨膚效應和鄰近效應，傳統繞組被利茲線或扁平線立繞繞組所取代，通過優化電流分布來顯著降低銅損。

為了匹配超充電源模塊 96% 的效率目標，泉華形成了兩種方案：一是 “鐵氧體開氣隙 + 膜包線繞制”，通過磁芯結構和線材優化降低損耗;二是混合磁路磁集成技術，把主變壓器和諧振電感(或 PFC 電感)集成，磁芯用 “鐵氧體 + 低損耗磁粉芯”，繞線用 30-40 寬厚比的扁銅線立繞。實測顯示，30kW 模塊用扁銅線立繞后，高頻損耗比傳統方案降低 30%。

Q2：60kW 模塊及高功率密度(如 100W/in3)需求下，材料方面需突破哪些瓶頸?

京泉華：當前超充電源模塊功率密度已達 60W/in3，正向 100W/in3 邁進，磁芯必須用高飽和磁通密度的材料，比如 GPV、GPC、NPX 新型合金，這些材料能在小體積內承受強磁化力而不飽和;同時繞組絕緣材料要能抗高熱、抗高應力，避免擊穿。

特來電：不同磁性元件產品的材料需求有差異：共模電感要高頻抗飽和，我們主要用納米晶材質;PFC 電感看重直流偏置和防鹽霧性能;LLC 電路的磁性元件則需要高溫損耗穩定、參數一致性高，避免影響整體效率。

英飛源：一是磁芯的磁損需持續降低，二是磁芯的功率密度需不斷提升，以匹配公司超充電源模塊 97% 以上的輸出效率標準。從技術原理來看，磁芯的磁損主要由原材料配料配方決定，而磁芯密度則依賴于生產過程中的工藝控制，例如在磁芯燒結環節，氮氣的含量比例與轉換效率會對磁芯的磁損、密度產生顯著影響，因此需與磁芯廠商深度協同，共同把控工藝參數。

凱通電子：從磁性材料角度看，主要有三個突破方向：一是高頻低損耗 —— 模塊高頻化后，傳統材料磁損耗激增，需要能抑制 100kHz 以上損耗的材料;二是高飽和磁感強度(BS 值)—— 更高的 BS 值才能承載大功率傳輸;三是寬溫穩定性 —— 超充過程中發熱量大，材料要在寬溫度范圍內保持性能穩定，不能出現大幅波動。

超充電源模塊用磁性材料 圖 / 凱通電子

三、液冷散熱普及——磁性元件的結構與工藝適配

Q1：液冷散熱已成為兆瓦超充電源模塊的核心技術方向之一，液冷方案對磁性元件產品的安全性、可靠性等性能方面有何新要求?

英飛源：我們五六年前就推出了液冷電源模塊，現在技術比較成熟，對磁性元件產品主要有三個要求：一是散熱適配，要能和液冷系統高效配合，快速傳導熱量;二是結構穩定，灌膠后不能變形，否則會導致電性參數漂移;三是抗干擾能力強，液冷模塊灌膠后，外部環境對磁性元件影響更直接，要能承受灌膠壓力和溫度變化。

京泉華：液冷最大的變化是磁性元件產品設計要從 “電設計” 轉向 “電 - 熱協同設計”：磁性元件產品底部要優化，和冷板接觸好、熱阻低;還要用高導熱的環氧樹脂或硅膠全灌封，既能把內部熱點熱量導到外殼，又能增強機械強度、絕緣性和防護能力，同時要考慮材料兼容性和長期穩定性。

充放電一體控制板 圖 / 京泉華

可立克：除了散熱，絕緣等級也要升級 —— 充電電壓從 380V 升到 800V，磁性元件產品絕緣標準比傳統電源高很多;結構上還要加專門的導熱設計，比如灌膠、用導熱管，或者優化和水冷底板的適配，這和傳統風冷的自然散熱邏輯完全不同。

Q2：磁性元件適配液冷的技術成熟度如何?成本和生產難度是否可控?

永聯科技：液冷不是新技術，早就在光伏風電變流器上用了，磁性元件產品適配不需要改核心標準，比如灌膠增強導熱、增大冷板接觸面積，現有生產線小幅調整就能滿足需求，難度不大。

英飛源：經過五六年迭代，液冷磁性元件已經能穩定量產，成本比風冷產品有一定增幅，但在可接受范圍內，隨著規模化應用，成本還會進一步下降。

可立克：從技術成熟度來看，可立克早期便已與海外客戶合作開發液冷模塊，經過多年技術迭代，當前相關技術方案已相對成熟。

四、磁集成技術在超充電源模塊的應用現狀與挑戰

Q1：貴公司在充電電源模塊設計中，是否已嘗試將電感與變壓器進行磁集成設計?未來會在何種場景下考慮采用磁集成方案?

英飛源：目前公司暫未在電源模塊中采用磁集成設計，主要受限于兩方面因素：一是現有 30 千瓦、40 千瓦等主流規格的電源模塊，其外形尺寸與結構已形成行業標準化體系，磁集成設計需對電源模塊電路尺寸進行大幅調整;二是磁集成方案需重構線路拓撲結構，技術改造成本較高。

未來若考慮采用磁集成方案，需優先攻克三大核心挑戰：一是重新定義電源模塊的尺寸標準，適配磁集成元件的安裝需求;二是完成線路拓撲的優化升級，確保電路性能穩定;三是有效抑制多繞組之間的磁干擾，避免干擾信號外溢至線路板，對 EMI(電磁干擾)、EMC(電磁兼容)性能造成沖擊。盡管磁集成技術在減小產品體積、提升功率密度、降低成本方面具備顯著優勢，但干擾控制難題仍是行業內所有電源企業面臨的共性痛點，需優先突破。

特來電：最新一代產品-特來勁2代采用了漏感集成式磁集成技術;采用磁集成技術后，可進一步降低產品成本、提升功率密度、提高產品效率。

液冷超充 圖 / 特來電

永聯科技：磁集成在技術層面具有積極意義，但設計主導權屬于電源模塊企業而非磁性元件企業。磁集成的方案設計(如變壓器與電感的集成方式)需結合電源模塊拓撲結構確定。

磁性元件企業的參與主要集中在前期溝通階段，重點評估方案的生產可行性，如開模難度、良率控制、生產過程中的損耗風險等，以避免設計與生產脫節。目前，采用磁集成方案的超充模塊占比極低，核心原因在于該技術并非全新突破，且需平衡散熱效果與成本優勢 —— 若無法解決集成后的散熱問題及成本控制難題，便難以實現大規模推廣。

京泉華：當前公司服務的充電模塊客戶中，磁集成方案占比約 40%，技術聚焦 “主變壓器 + 諧振電感” 集成，已通過規模化驗證，成熟度較高，成本與可靠性均滿足批量供貨需求。

五、供應鏈與EMC——磁性元件量產的保障

Q1：電源模塊設計中，磁性元件廠商與上下游的協同重點是什么?如何解決定制化與標準化的矛盾?

英飛源：我們在模塊設計初期就會和磁性元件廠商溝通，明確磁性元件產品尺寸、材質、性能等參數，確保適配;對于主變這類核心部件，會自主開模定制，進一步保障性能。

京泉華：上游材料供貨比較穩定，核心矛盾是磁集成磁性元件產品的定制化 —— 不同客戶的拓撲和尺寸需求不一樣，導致產品難以標準化。我們計劃聯合電源企業，針對 30kW、40kW 主流模塊，推進磁芯尺寸、繞線參數的標準化，既滿足大部分需求，又能提升生產效率。

特來電：從運營商角度，我們希望產業鏈能在熱管理上加強協同，比如共同探索新型流道技術，在噪聲控制和散熱效率之間找到平衡，這對磁性元件產品的長期可靠性也很重要。

Q2：適配碳化硅(SiC)器件時，磁性元件如何助力降低模塊 EMC 干擾?

京泉華：我們從三個層面入手：材料端，和磁材廠商聯合開發低損耗、高磁導率的材料，從源頭減少干擾;技術端，推進磁集成和混合磁路技術，比如交錯式 PFC 電感的磁集成拓撲，優化 EMC 性能;工藝端，研發新型扁銅線和自動化繞制、灌封工藝，減少生產偏差帶來的干擾。

可立克：其實 EMC 不是大問題，SiC 模塊的工作頻率雖然提升了，但仍在 1-300kHz 區間，遠低于很多高頻器件;而且當前電路領域的 EMC 抑制技術很成熟，通過磁路設計、屏蔽工藝等就能解決，不需要過度擔憂。

60kW水冷變壓器

六、超充電源模塊發展趨勢與磁性元件企業布局

Q1：超充電源模塊未來的技術發展趨勢是什么?企業針對這一趨勢有何布局?

英飛源：：未來電源模塊會向 “小體積、大功率、低成本” 發展，磁集成是關鍵路徑。我們會聯合磁性元件和材料廠商，重點突破三個方向：一是重構電源模塊尺寸標準，適配磁集成;二是優化電源模塊拓撲結構，降低改造成本;三是研發高效的磁干擾抑制技術，保障電源模塊 EMC 性能。

永聯科技：不管是超充還是其他領域，磁性元件產品的發展方向都是 “低損耗、高功率密度、低成本”：中高頻場景下要降低單位體積磁材的損耗，通過結構優化實現小型化，同時控制生產和材料成本。

京泉華：液冷將成為超充電源模塊、AI 服務器等高功率場景主流散熱方案，對磁性元件產品影響顯著：磁性元件產品需適配液冷導熱路徑，同時滿足更高功率密度、絕緣等級與防護等級，且超充與 AI 服務器液冷磁性元件需求存在共通性(低損耗、高可靠性)，技術可復用。

未來趨勢：電源模塊功率將升至 50kW，效率進一步提升，全灌封、全真空灌膠工藝普及;需開發更高功率密度的磁性元件產品，同時優化電流承載與散熱設計，以應對 7A/mm2-10A/mm2 的高電流密度(當前已穩定適配該區間)。

兆瓦超充技術的核心變革驅動力是 “高電流密度提升”—— 液冷與碳化硅應用均為適配該指標，高電流密度是實現高功率輸出的關鍵。

可立克：公司已制定明確的磁性元件技術發展路線圖，核心方向是持續提升磁性元件的功率密度、加大功率輸出能力，研發端已對此進行長期規劃。未來 1-2 年，公司的研發重點將集中在以下三方面：

磁性材料協同優化：與磁性材料廠商深度合作，共同提升材料性能，重點攻克磁性損耗降低難題，同時探索更寬溫域的材料方案;當前磁性材料的工作頻率已能滿足需求，損耗控制是后續優化的核心目標;

液冷結構升級：若電源模塊功率繼續提升，仍將以液冷作為主要散熱方向，當前主流的液冷平板貼板方案將進一步優化，同時探索新型液冷結構以強化散熱效率;

高導熱材料與灌膠工藝突破：研發高導熱材料在磁性元件產品中的應用技術，重點解決 “高導熱” 與 “絕緣安全” 的平衡問題 —— 普通灌膠材料的導熱系數較低，而高導熱灌膠材料存在流動性差、灌膠工藝適配性不佳等問題，需通過結構設計優化與材料性能改進，提升整體導熱效率，最終實現 “功率密度提升而溫升不升高” 的目標。

由于充電樁電源模塊的體積存在限制，在同等體積下，唯有提升導熱能力，才能進一步提高功率密度，這是后續研發的核心方向之一，公司目前已啟動相關技術研究工作。

凱通電子:電源模塊技術永恒的發展方向是更高的飽和磁感強度、更低的損耗、更高的使用頻率和更寬的使用溫度。材料的性能和尺寸一致性也非常關鍵，不是說單一產品能達到多好的性能，而是整體的 CPK水平，也就是最差的產品也能滿足需求，這才是重點。

作為磁性材料企業，我們非常注重材料配方與摻雜的技術革新，也會采用低溫燒解等特殊處理手段，開發高性能材料，提升產品的性能和可靠性，以此應對市場挑戰。

七、結語：協同創新，共筑超充磁性元件技術生態

當兆瓦級超充從 “技術概念” 走向 “規?；涞亍?，磁性元件已不再是電源模塊產業鏈中的 “配套部件”，而是決定超充電源模塊技術上限的 “核心變量”—— 其材料突破直接影響功率密度的提升空間，結構創新決定液冷散熱的適配效率，磁集成技術更是實現 “小體積、大功率” 的關鍵鑰匙。

從本次對話可見，超充磁性元件的創新已進入 “系統級協同” 階段：既需要磁性材料廠商突破高頻低損耗、寬溫穩定的技術瓶頸，也依賴磁性元件企業與電源模塊廠商的深度聯動，更需要產業鏈上下游共建標準化體系，破解定制化與量產效率的矛盾。

這種協同不僅是技術層面的互補，更是產業生態的重構 —— 它將推動超充從 “單點技術突破” 轉向 “全鏈條效率提升”，最終實現 “10 分鐘快充” 的用戶體驗目標，為新能源汽車產業的高質量發展注入核心動力。

《磁性元件與電源》將持續追蹤超充磁性元件產品的技術變革，搭建產業鏈交流平臺，見證并記錄中國超充電源模塊產業從 “跟跑” 到 “領跑” 的關鍵進程。

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審核編輯 黃宇