電子發(fā)燒友網(wǎng)綜合報(bào)道 GaN憑借高頻開關(guān)、低損耗、高功率密度的先天優(yōu)勢(shì)，已經(jīng)在各類電源產(chǎn)品上被廣泛應(yīng)用，在汽車領(lǐng)域，車載充電機(jī)OBC已經(jīng)有不少產(chǎn)品應(yīng)用了GaN功率器件，通過(guò)高頻開關(guān)特性，GaN 降低了電源轉(zhuǎn)換器的濾波元件尺寸，提升充電效率與功率密度，但在汽車核心動(dòng)力總成，此前尚未有成熟應(yīng)用案例。

最近浩思動(dòng)力發(fā)布的Gemini 微型增程器搭載自研 “冰刃” 系列氮化鎵功率模塊，成為全球首款將 GaN 技術(shù)規(guī)模化應(yīng)用于汽車增程器的混動(dòng)系統(tǒng)，標(biāo)志著GaN正式進(jìn)軍新能源汽車核心動(dòng)力領(lǐng)域。

增程器功率模塊需在狹小空間內(nèi)實(shí)現(xiàn)高效能量轉(zhuǎn)換，同時(shí)應(yīng)對(duì)復(fù)雜工況下的散熱與穩(wěn)定性挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)硅基 IGBT 模塊存在損耗高、體積大的短板，碳化硅（SiC）模塊雖有提升，但在高頻特性與成本平衡上仍有局限，而 GaN 的技術(shù)優(yōu)勢(shì)恰好精準(zhǔn)匹配增程器的核心訴求。

針對(duì) GaN 在高功率場(chǎng)景下的散熱痛點(diǎn)，“冰刃”采用行業(yè)首發(fā)的雙面強(qiáng)化冷卻十層嵌埋封裝（CIPB）工藝，實(shí)現(xiàn)芯片、封裝、驅(qū)動(dòng)、散熱的高度集成。相較于傳統(tǒng)模塊，其整體高度降低 35%，體積縮小 50% 以上，散熱效率提升 20%+，成功將 GaN 芯片結(jié)溫控制在安全范圍，解決了高功率場(chǎng)景下過(guò)流能力低、熱可靠性不足的行業(yè)痛點(diǎn)。

“冰刃”模塊功率密度達(dá)到 684.9kW/L 或 294.1kW/kg，峰值效率高達(dá) 99.5%，系統(tǒng)整體效率提升 2%；通過(guò)整機(jī)級(jí) - 模塊級(jí) - 芯片級(jí)三層優(yōu)化，主回路雜散電感降低 90% 至 1nH 水平，大幅減少開關(guān)損耗，為整車能耗優(yōu)化提供核心支撐。配合 Gemini 增程器的水平對(duì)置雙缸發(fā)動(dòng)機(jī)（體積縮減 40%、噪音≤55 分貝），實(shí)現(xiàn)了 “高效發(fā)電 + 高效轉(zhuǎn)換” 的全鏈路協(xié)同。

浩思動(dòng)力提出 “整車 - 動(dòng)力總成 - 整機(jī) - 封裝 - 芯片”全鏈條協(xié)同開發(fā)范式，通過(guò)雙向迭代優(yōu)化實(shí)現(xiàn)材料創(chuàng)新與工藝升級(jí)。這一模式不僅破解了 GaN 器件在高功率場(chǎng)景的應(yīng)用瓶頸，更帶來(lái)顯著降本潛力。相較于碳化硅模塊，GaN 方案在同等性能下成本更具優(yōu)勢(shì)，同時(shí)規(guī)避了硅基 IGBT 的高能耗問(wèn)題，為新能源汽車動(dòng)力系統(tǒng)提供 “性能升級(jí) + 成本可控”的雙重價(jià)值。

行業(yè)對(duì)電驅(qū)系統(tǒng)提出“更小體積、更優(yōu)性能、更低能耗”要求的背景下，GaN 技術(shù)的規(guī)模化應(yīng)用為下一代增程器發(fā)展指明了方向。性能上，高達(dá)99.5% 的峰值效率、50% 的體積縮減，令增程器的節(jié)能表現(xiàn)更進(jìn)一步；在體驗(yàn)上，配合發(fā)動(dòng)機(jī)靜音優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)無(wú)感發(fā)電和超低能耗；在產(chǎn)業(yè)發(fā)展上，從芯片到整車的全鏈條協(xié)同開發(fā)，能夠進(jìn)一步加速前沿技術(shù)在應(yīng)用端的落地，加速新技術(shù)比如GaN功率模塊在動(dòng)力總成上的應(yīng)用。

隨著氮化鎵功率模塊在混動(dòng)系統(tǒng)中的成功應(yīng)用，未來(lái)有望在純電系統(tǒng)及其他高功率場(chǎng)景中加速推廣。