AVL & 安世半导体：双向GaN重构800V汽车架构
最近，AVL和安世半导体在2026年PCIM欧洲展公布了一项新技术，有望通过双向氮化镓器件对新能源汽车的800V架构进行重构，并大幅减少转换电路和子部件。
6月11日，AVL和安世半导体双方共同宣布，他们在已经合作开发了新一代电动汽车高压架构“ONE Inverter（一体化逆变器）”。
AVL认为，“ONE Inverter”的目标是提高每颗电池电芯的可提取电量，而不是仅仅关注更大的电池容量。
他们暂时没有公布“ONE Inverter”具体可量化的好处，但“行家说三代半”发现，这个概念可以省去众多的DC-AC或者DC-DC子系统，实现对800V汽车高压架构的大升级。
据介绍，IAV已经在实验室演示样机已经验证了ONE逆变器的概念，两家公司已经在2026年欧洲先进汽车电池会议（AABC Europe 2026）和2026年欧洲PCIM展会上联合展示了该系统。
首先，我们先来看看“ONE Inverter”是如何提升对电池电量的利用。
众所周知，现有的800V新能源汽车的三电系统，通常是采用一个大电池包，通过电机控制器（逆变器）将直流电转换为交流电，以驱动电机进行工作。
传统汽车三电系统示意图（来源：保时捷）
AVL认为，传统的三电系统存在一定的弊端。“迄今为止，汽车动力电池的性能往往由其最弱的电芯决定。如果单个电芯性能不佳，就会限制整个电池系统的表现”。
因此，IAV与安世半导体开发了一种软件控制的架构“ONE Inverter”，可实现对每个电池电芯进行单独管理。该系统不再将电池视为一个整体单元，而是对各个电芯进行动态控制，使每个电芯都能输出其当前所能提供的性能水平。
“ONE Inverter”的电芯与电路板
IAV表示，这种动态控制得益于安世半导体的第三代半导体技术，特别是双向氮化镓（BDS GaN）器件。
据介绍，双向氮化镓技术可在电池的电芯层面实现高效、快速的开关，从而使得“ONE Inverter”方案在技术上和经济上都具备可行性，因为如果采用其他功率半导体解决方案，将显著增加系统复杂度和成本。
除了双向氮化镓外，安世半导体还为“ONE Inverter”整体系统设计提供了其他元件（包括双极器件）。
接着，我们来看看“ONE Inverter”是如何减少DC-AC或者DC-DC转换电路和子系统部件。
据IAV动力总成系统执行副总裁托马斯·穆勒 (Thomas Mueller) 在展会上展示了“ONE Inverter”架构对比图。
通过对比图可以看到，当前的800V架构（下图）需要众多DC-AC或者DC-DC子系统，例如主驱逆变器、OBC等。
而采用“ONE Inverter”架构的800V系统则更简洁。
“ONE Inverter”至少可以省去超过6个电源转换子系统。
IAV首席执行官Jörg Astalosch 表示，“IAV 的优势在于将技术创新转化为面向客户的系统级解决方案。通过与安世半导体的合作，我们正在探索软件定义电池架构如何为未来的软件定义汽车解锁新的效率、灵活性和韧性水平。”
安世半导体宽禁带业务集团高级副总裁兼负责人Edoardo Merli 表示，“强有力的合作伙伴关系是推动下一代汽车架构创新的关键。通过将我们SiC和GaN领域的专业知识，与IAV 的先进系统概念相结合，我们正从根本上为电动出行设计开辟新途径。早期的密切合作使我们能够协调半导体与系统需求，并将创新理念转化为可扩展的高性能解决方案。”
AVL于1948年创立，是全球汽车与动力总成技术领域领先地位的奥地利公司，2025年营收为18.3 亿欧元（约合人民币143.66亿元），其中11% 投入研发（约2亿欧元）。
AVL除了在“ONE Inverter”导入双向氮化镓技术外，他们此前也积极探索氮化镓在主驱的应用。
2024年12月AVL与VisIC于宣布建立合作伙伴关系，旨在将GaN逆变器技术推向更广阔的电动汽车市场。在AVL德国先进设施的测试中，基于硅基氮化镓的逆变器在10kHz开关频率下，系统效率达到99.67%；在5kHz下，效率更是攀升至99.8%以上。
本文发自【行家说三代半】，专注第三代半导体（碳化硅和氮化镓）行业观察。
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