新能源汽車電機控制器復(fù)雜嚴(yán)苛的使用工況對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)級使用場景的需求。

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，進而提升電機控制器功率密度，最終達到優(yōu)化電驅(qū)動系統(tǒng)性能的效果。

散熱方式與結(jié)構(gòu)

從實踐看，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α魃岷蛷娖葘α魃?，自然對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流散發(fā)，其優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單可靠，但由于自然對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。強迫對流是在自然對流的結(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性提高散熱效率。雖然強迫對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，其體積一般較大，且同時會有噪聲，因此空冷散熱并沒有在車規(guī)級功率模塊中得到廣泛使用。

目前，車規(guī)級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、中車時代、斯達半導(dǎo)等在內(nèi)的知名廠商生產(chǎn)的車規(guī)級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)呈國際化競爭格局，行業(yè)內(nèi)主要企業(yè)包括日本泰瓦工業(yè)株式會社、美國德納股份有限公司、中國臺灣健策精密工業(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)株式會社等。

由于我國車規(guī)級功率半導(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，該細分領(lǐng)域競爭主體主要為中國臺灣、日本、美國等地企業(yè)。

行業(yè)發(fā)展前景

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

（1）新能源乘用車持續(xù)高速增長

隨著生活水平的不斷提高，消費者越來越重視汽車的駕駛體驗和舒適性，相較于燃油汽車，新能源乘用車在駕駛體驗、用車成本、智能化等方面具備先天優(yōu)勢。駕駛體驗方面，新能源乘用車因瞬間輸出扭矩大，動力響應(yīng)更加快速平順，同時還有更低的噪音和震動，駕乘體驗更加平穩(wěn)舒適；用車成本方面，充電費用遠低于燃油成本，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)，加之電池較小儲能能力不足，難以實現(xiàn)整車智能化。隨著動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，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、用車成本、智能化等方面的優(yōu)勢，其市占率已大幅提升。而隨著全球主流汽車強國對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、消費者對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期內(nèi)保持高速增長趨勢，市場占有率也將持續(xù)上升。

（2）商用車新能源化進程加快

商用車新能源化，對推進綠色交通、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)進步、補貼政策推動、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的重要組成部分，各級政府部門出臺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)部物流為主要運用場景的輕卡（輕型貨車/物流車），是未來新能源商用車的主要增長點。

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)部日常生活用品運輸、快遞和小件貨運為代表，由于成本限制，純電動物流車普遍續(xù)航里程不超過300km，加之整車自重大且動力系統(tǒng)多為永磁同步電機，天然利于輕載場景，因此城市物流將成為新能源輕卡的重要應(yīng)用場景。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)送達等需求影響，衍生了生鮮、代購等新的同城模式，同城貨運規(guī)模增長迅速，帶動了新能源物流車需求增長。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。隨著國內(nèi)外新能源重型卡車的推出，城際物流的電動化進程也即將開始。2022年 12月，特斯拉向首批用戶交付了 Tesla Semi 電動半掛卡車，該車搭配三電機系統(tǒng)，滿載質(zhì)量37噸，續(xù)航里程可達800公里，該車型的發(fā)布與交付，標(biāo)志著物流電動化邁入新的階段，物流電動化的替代空間進一步擴大。

新能源大巴領(lǐng)域，由于政府政策的推動，我國主要地區(qū)均出臺了新能源公交車采購更新計劃。深圳、廣州、北京、上海等一線城市公交車輛已基本實現(xiàn)電動化，三四線城市客車電動化也在加速推進。隨著動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和景區(qū)內(nèi)擺渡逐漸進入公路客車領(lǐng)域，將進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)展的時代背景，從目前大巴市場電動化率來看，未來新能源大巴仍有較大的市場空間。