新能源汽車電機(jī)控制器復(fù)雜嚴(yán)苛的使用工況對(duì)功率模塊散熱基板的性能和可靠性提出了很大的挑戰(zhàn)，散熱基板需在熱傳導(dǎo)性能、熱膨脹系數(shù)、硬度、耐用性、體積、成本等諸多方面滿足車規(guī)級(jí)使用場(chǎng)景的需求。

散熱基板作為電控功率模塊的重要組成部件與核心散熱功能結(jié)構(gòu)，通過改善功率模塊散熱性能，進(jìn)而提升電機(jī)控制器功率密度，最終達(dá)到優(yōu)化電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)性能的效果。

散熱方式與結(jié)構(gòu)

從實(shí)踐看，目前常見的功率模塊熱管理方式主要有空冷散熱和液冷散熱?？绽渖嵋话惴譃樽匀粚?duì)流散熱和強(qiáng)迫對(duì)流散熱，自然對(duì)流的散熱路徑主要是芯片將熱量傳遞給散熱器上的翅片，熱量通過翅片自然對(duì)流散發(fā)，其優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單可靠，但由于自然對(duì)流冷卻的熱交換系數(shù)較低，因此無法滿足大功率模塊的散熱需求。強(qiáng)迫對(duì)流是在自然對(duì)流的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上增加散熱風(fēng)扇，通過加速翅片表面的空氣流動(dòng)性提高散熱效率。雖然強(qiáng)迫對(duì)流散熱在一定條件下可以滿足部分大功率模塊的散熱要求，但因風(fēng)扇的存在，需要增加額外的通風(fēng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，其體積一般較大，且同時(shí)會(huì)有噪聲，因此空冷散熱并沒有在車規(guī)級(jí)功率模塊中得到廣泛使用。

目前，車規(guī)級(jí)功率模塊采取的主流散熱方式為液冷散熱，其體積較小且性能穩(wěn)定可靠。而液冷散熱又分為間接液冷與直接液冷。

相比間接液冷散熱，直接液冷散熱不需要導(dǎo)熱硅脂，也無需使用液冷板，模塊整體熱阻值可降低30%左右，因而已成為車規(guī)級(jí)功率模塊的主流散熱方式，包括英飛凌、博世、安森美、日立、中車時(shí)代、斯達(dá)半導(dǎo)等在內(nèi)的知名廠商生產(chǎn)的車規(guī)級(jí)功率模塊均主要采用直接液冷散熱，搭配針式散熱基板。

行業(yè)代表企業(yè)

行業(yè)呈國(guó)際化競(jìng)爭(zhēng)格局，行業(yè)內(nèi)主要企業(yè)包括日本泰瓦工業(yè)株式會(huì)社、美國(guó)德納股份有限公司、中國(guó)臺(tái)灣健策精密工業(yè)股份有限公司及黃山谷捷股份有限公司等。英飛凌目前車規(guī)級(jí)功率半導(dǎo)體模塊散熱基板的主要供應(yīng)商包括黃山谷捷股份有限公司、健策精密工業(yè)股份有限公司、泰瓦工業(yè)株式會(huì)社等。

由于我國(guó)車規(guī)級(jí)功率半導(dǎo)體行業(yè)起步較晚，散熱基板作為功率模塊的重要組成部件，下游客戶對(duì)供應(yīng)商產(chǎn)品制造能力要求較高，因此在行業(yè)發(fā)展早期，該細(xì)分領(lǐng)域競(jìng)爭(zhēng)主體主要為中國(guó)臺(tái)灣、日本、美國(guó)等地企業(yè)。

行業(yè)發(fā)展前景

新能源乘用車持續(xù)高速增長(zhǎng)、商用車新能源化進(jìn)程加快、交通工具電動(dòng)化浪潮全面開啟等多重因素給車規(guī)級(jí)功率模塊散熱基板行業(yè)長(zhǎng)期發(fā)展帶來重要機(jī)遇，行業(yè)發(fā)展空間巨大。

（1）新能源乘用車持續(xù)高速增長(zhǎng)

隨著生活水平的不斷提高，消費(fèi)者越來越重視汽車的駕駛體驗(yàn)和舒適性，相較于燃油汽車，新能源乘用車在駕駛體驗(yàn)、用車成本、智能化等方面具備先天優(yōu)勢(shì)。駕駛體驗(yàn)方面，新能源乘用車因瞬間輸出扭矩大，動(dòng)力響應(yīng)更加快速平順，同時(shí)還有更低的噪音和震動(dòng)，駕乘體驗(yàn)更加平穩(wěn)舒適；用車成本方面，充電費(fèi)用遠(yuǎn)低于燃油成本，且新能源乘用車保養(yǎng)成本較低；智能化方面，燃油車受制于傳統(tǒng)的電子電氣架構(gòu)系統(tǒng)，加之電池較小儲(chǔ)能能力不足，難以實(shí)現(xiàn)整車智能化。隨著動(dòng)力電池能量密度和性能的整體提升，新能源乘用車的續(xù)航能力得到顯著增強(qiáng)，充電樁覆蓋率的穩(wěn)步提升也使得出行更加便捷，因而能夠滿足大部分出行需求。

綜上，由于新能源乘用車在駕駛體驗(yàn)、用車成本、智能化等方面的優(yōu)勢(shì)，其市占率已大幅提升。而隨著全球主流汽車強(qiáng)國(guó)對(duì)新能源汽車的政策支持、供應(yīng)鏈及充電樁等配套設(shè)施的日益完善、消費(fèi)者對(duì)新能源汽車接受度不斷提高，新能源乘用車銷量仍將在中長(zhǎng)期內(nèi)保持高速增長(zhǎng)趨勢(shì)，市場(chǎng)占有率也將持續(xù)上升。

（2）商用車新能源化進(jìn)程加快

商用車新能源化，對(duì)推進(jìn)綠色交通、降低碳排放有重要意義。目前，新能源商用車的發(fā)展與乘用車相比還存在一定差距。但受技術(shù)進(jìn)步、補(bǔ)貼政策推動(dòng)、配套設(shè)施的建立、用電成本下降等因素影響，商用車正在成為新能源汽車市場(chǎng)的重要組成部分，各級(jí)政府部門出臺(tái)了一系列政策措施支持新能源商用車的發(fā)展。以用途和負(fù)載量劃分，新能源商用車可分為輕卡、重卡、大巴等類型。其中，以城市內(nèi)部物流為主要運(yùn)用場(chǎng)景的輕卡（輕型貨車/物流車），是未來新能源商用車的主要增長(zhǎng)點(diǎn)。

公路物流可分為城市物流和城際物流。城市物流以城市內(nèi)部日常生活用品運(yùn)輸、快遞和小件貨運(yùn)為代表，由于成本限制，純電動(dòng)物流車普遍續(xù)航里程不超過300km，加之整車自重大且動(dòng)力系統(tǒng)多為永磁同步電機(jī)，天然利于輕載場(chǎng)景，因此城市物流將成為新能源輕卡的重要應(yīng)用場(chǎng)景。隨著網(wǎng)上購物興起，快遞物流業(yè)發(fā)展迅速，加之精準(zhǔn)送達(dá)等需求影響，衍生了生鮮、代購等新的同城模式，同城貨運(yùn)規(guī)模增長(zhǎng)迅速，帶動(dòng)了新能源物流車需求增長(zhǎng)。目前，電商物流、快遞配送、城市配送領(lǐng)域已經(jīng)開始逐步用新能源輕卡替代傳統(tǒng)燃油車輛，發(fā)展?jié)摿薮蟆?/span>

城際物流以重卡為主，對(duì)車輛的安全性、承載力、續(xù)航里程、維修便利性要求較高。隨著國(guó)內(nèi)外新能源重型卡車的推出，城際物流的電動(dòng)化進(jìn)程也即將開始。2022年 12月，特斯拉向首批用戶交付了 Tesla Semi 電動(dòng)半掛卡車，該車搭配三電機(jī)系統(tǒng)，滿載質(zhì)量37噸，續(xù)航里程可達(dá)800公里，該車型的發(fā)布與交付，標(biāo)志著物流電動(dòng)化邁入新的階段，物流電動(dòng)化的替代空間進(jìn)一步擴(kuò)大。

新能源大巴領(lǐng)域，由于政府政策的推動(dòng)，我國(guó)主要地區(qū)均出臺(tái)了新能源公交車采購更新計(jì)劃。深圳、廣州、北京、上海等一線城市公交車輛已基本實(shí)現(xiàn)電動(dòng)化，三四線城市客車電動(dòng)化也在加速推進(jìn)。隨著動(dòng)力電池成本下降和續(xù)航里程增加，未來新能源大巴將由短途客運(yùn)和景區(qū)內(nèi)擺渡逐漸進(jìn)入公路客車領(lǐng)域，將進(jìn)一步成為城市客車主流。新能源大巴符合綠色低碳循環(huán)發(fā)展的時(shí)代背景，從目前大巴市場(chǎng)電動(dòng)化率來看，未來新能源大巴仍有較大的市場(chǎng)空間。