汽车电气化推动功率电感市场增长，汽车电感向大功率发展

电子发烧友网报道（文/李宁远）任何电感器在通电后，都会有一定的功率，如果电感器的电流远小于导体的允许电流，一般不称其为功率电感器。所谓功率电感一般是指电流较大的电感。
 
功率电感器在汽车电气化进程中的重要作用
 
随着先进驾驶辅助系统ADAS功能的日趋丰富、电动汽车信息娱乐系统的日益成熟，汽车俨然已进化为高级电子设备。电子元件在这一转变中发挥着至关重要的作用。汽车配有各种与动力系统、信息处理和安全相关的电子控制单元，以电子方式控制车辆的各项功能。电子控制单元的使用数量正在逐年攀升，目前一些高端汽车配备的独立控制单元已经超过100个。
 
所有电子控制单元都需要许多不同的汽车电子元器件，DC-DC转换器就是其中一个关键的组成部分，用于将电池电压调整到最佳水平。而功率电感器正是决定这些转换器性能的关键元件，帮助DC/DC通过积累和释放能量来维持连续电流，可以为不同电压等级的电源系统提供大电流和大电感。接通直流电DC时，电流自由通过功率电感器，而接通交流电AC时，电感器将发挥电阻的作用。当搭配执行高速开关的IC使用时，功率电感器亦可促使DC-DC转换器将电压转换到所需水平。
 
现在汽车各个系统的电气化趋势对DC-DC转换器提出了更高的要求，要在更宽的温度范围里提供稳定的功率。这使得功率电感器性能也要随之拔高，传统的铁氧体磁芯电感器难以满足所有要求，在不牺牲DCR和磁芯损耗性能的情况下，需要进一步改进以实现更低的漏磁和更平滑的饱和特性。也就是说，功率电感器在变换电压时，需要更小的直流电阻、更小的交流电阻和更好的饱和特性，在扼流时，需要更高的感应系数和更低的直流电阻。
 
功率电感器市场概况
 
电感作为三大无源器件之一，一直都是备受关注的一个市场。电感器件行业上游为电感材料、导电材料、设备和封装材料厂商，其中电感材料包括铁氧体粉、介电陶瓷粉、磁芯和瓷芯，在功率电感中特性各异。中游为器件厂商，下游的应用行业非常多，覆盖通讯、消费电子、工业电子、汽车电子。
 
整个电感行业的第一梯队以日系厂商为主，TDK、村田领头的日系厂商占据了全球电感市场近50%的份额，第一梯队有少部分国内厂商，如顺络电子、奇力新。国内中大型电感厂商集中在第二梯队。
 
汽车功率电感在整个电感市场的占比并不高，占比最高的是移动通讯应用和电脑应用。不过，汽车功率电感价格远高于移动通讯领域里电感的均价，附加值高。功率电感的行业格局与整个电感行业的格局类似，日系厂商处于行业头部，TDK、松下在汽车功率电感领域技术实力有着行业领先性。
 
据调研机构恒州诚思研究统计，2022年全球功率电感市场规模约317亿元，未来会持续保持平稳增长的态势，到2029年市场规模将接近381亿元，年复合增长率为2.8%。传统的日系头部厂商占据了全球约57%的份额。亚太地区是最大的市场，份额约为70%，其次是北美和欧洲，分别占14%和13%。就产品类型而言，贴片类型是最大的细分，占有大约94%的份额。
 
国内市场根据中国电子元件行业协会的统计，到2022年底，预计将有70%的功率电感采用一体成型电感，全球一体成型功率电感市场规模将达到226亿元，国内市场规模将超100亿元。国内市场规模增长的主要驱动力来源于汽车电子、5G和物联网。
 
汽车功率电感厂商布局
 
TDK：领先的技术实力，全面的产品组合
 
作为汽车功率电感的龙头厂商，TDK的产品组合非常丰富，可在各种电感和额定电流组合中使用。TFM系列采用薄膜工艺，使用金属材料，适用于ADAS、车载摄像头、雷达和汽车通信模块；BCL是高阻抗的代表系列，适用于各种ECU电源电路；HPL、CLT系列拥有高电流低电感特性，是高电流应用、图像处理应用的首选；SPM系列有着业内领先的直流偏压性能，适用于LED大灯、ECU电源电路；CLF系列拥有高电压承受能力，也是电源电路中必需的。
 

汽车功率电感产品组合，TDK

 
TDK 通过使用绕线、积层和薄膜等多种构建方式，提供紧凑、多功能且高度可靠的功率电感器。尤其是专为汽车应用设计的薄膜功率电感器，这种电感器将 TDK 专有薄膜与经历漫长发展的磁性材料技术相结合，获得了传统产品所不具备的特性，体积小、性能高且足够可靠。
 
Murata：传统电感龙头发力汽车功率电感
 
作为电感行业的龙头，村田的技术实力无需置疑，虽然和TDK相比村田在射频电感上更具有优势，但其实村田的功率电感布局也是非常丰富。村田最近一次发布的汽车功率电感新品是DFE32CAH_R0系列，具有超高的直流饱和特性以及耐高温能力。村田通过优化特有的金属材料和线圈结构，在3.2×2.5mm尺寸下，让电感值为0.47µH的DFE32CAH_R0系列实现了超高的电气特性——直流饱和额定电流值达到8.7A。而且，通过兼具耐电压性和可靠性的技术使其也可以将此功率电感装配在处于高温150℃的车载设备中。
 

DFE32CAH_R0，Murata

 
针对各种高频电路，村田的汽车级多层型LQG系列也有多种尺寸，多种Q特性值的产品选额。针对车载PoC，村田也开发了多种宽频功率电感器系列，有助于实现安装有车载摄像头的设备的小型轻量化。
 
奇力新：向高阶汽车电子领域发展
 
老牌的台系电感厂商，开发了自有的粉末技术，是少数几家能够自行制造磁芯的电感厂商，倚靠产品在移动通讯、消费电子、数据中心的积累，在电感行业处于第一梯队。随着汽车电子兴起，也开始将重心向汽车领域转移。
 
从工艺上来讲，无论是一体成型工艺、绕线工艺、薄膜工艺还是叠层工艺奇力新都投入研发，被国巨收购后，在磁性元件领域上还会有更多新产品出来。目前旗下的功率电感在车灯，ADAS、信息娱乐系统、网络通讯模块、中央电子系统里都有应用。
 
顺络电子：不断开拓应用领域的国产替代龙头
 
顺络电子大家很熟悉，大陆营收规模最大的电感企业，不论是在产品还是核心技术实力上都有着深厚的底蕴。从产品品质来说，几乎与日系厂商持平，而且因为电感下游市场需求多，顺络电子依靠更好的服务能力，在电感市场可以正一步步提升市占率。
 
汽车功率电感方向，是顺络电子提早布局的一环。目前顺络电子的汽车电感在车载娱乐系统、ADAS、BMS、OBC、DC-DC、PK和无线充电系统等应用较多，有高频电感、PoC电感和绕线贴片功率电感三大类。
 

车载模压功率电感—AMP系列，顺络电子

 
去年顺络电子发布了一款车载模压式贴片功率电感（AMP）系列，该功率电感以铁合金为材料开发、采用模压一体成型工艺，比传统绕线电感有更大的电流，更低的DCR和更好的直流偏置特性，已经通过AEC-Q200认证。
 
汽车功率电感是顺络电子目前重点发展的应用领域，顺络电子也多次公开表示汽车电子业务进展顺利，正在不断研发和创新汽车功率电感产品。
 
小结
 
随着汽车上电子控制单元数量的不断增加，对于更高性能的功率电感器的需求还会增加，行业竞争也会更加激烈。