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混合动力汽车 (HEV) 和全电动汽车 (EV) 设计如今广受关注，一个重要的技术趋势正悄然影响着汽车行业——汽车动力系统中的 48V 直流 (DC) 总线系统。48V 系统不仅适用于全电动汽车和混合动力汽车，它还适用于更常见的内燃机汽车。

汽车应用 48V 电网

48V 系统有何独特之处？与在常规的供电条件下一样，48V 系统归根到底仍然遵循欧姆定律和基础物理学规律，与电势差 (V = IR)、电功率 (P = IV) 及功率损耗 (P = I2R) 相关。供电仍需要电流与电压的结合，但电势差（损耗）随电流线性增加，而功率损耗也随电流的平方而增加。简而言之，在给定电压下提供更多功率需要更多的电流，而更多电流会导致更高的电势差和不可恢复的功率损耗。

显然，48V 系统并不是一个新概念，反之，它长久以来一直为业界所探讨。但是，考虑到尺寸、能量容量（安培小时）、成本、寿命、安全性等因素，可充电的 12.6V（标称）铅酸电池凭借其广泛的应用和可用性一直被作为汽车行业的主要电源总线。

然而，随着技术的进步，对新型车辆的动力需求大大增加。除了启动器、照明、收音机、电动车窗、电动助力转向、网络和信息娱乐等基本功能外，许多其他安全和便利性功能也对动力提出更高需求，这些功能通常被归类为高级驾驶辅助系统 (ADAS)。

ADAS 需要在 12V 电源下提供更高的功率和支持更高能量的电池，从而为各种核心功能和新型外围设备供电。然而，在 12V 电源条件下将 IR 压降和 I2R 功耗保持在可接受的水平需要更粗的电缆、更多铜线和更大的连接器，这意味着在已经受到严格限制的车辆中，成本、重量和拥挤程度会更高。

汽车 48V 电网的主要增长动力

汽车 48V 电网的主要增长动力可归纳如下：

汽车 48V 电网的主要增长动力

近年来，一系列严格的 CO2 排放标准在全球各地相继出台，例如美国出台的 2025 年企业平均燃油经济性法规CAFE (Corporate Average Fuel Economy) ，欧洲对生产不合规车辆的处罚，以及许多规范汽车使用而制定的相关法规，都拉动了汽车行业对更高效率电气网络和架构的需求，例如48V 电网。

同时，一系列针对汽车内燃机的（ICE）减排要求，如2026年的欧七排放法规（Euro 7 regulations），以及种种对汽车冷启动的限制，也增加了对 48V 电网的需求。

另外，48V 电池现已广泛应用于两轮车和低速电动汽车 (LEV)，且 48V 电池交换系统已经在两轮车和低速电动汽车（LEV）中实现标准化。这降低了 48V 电池的成本，也推动了 48V 电源总线在汽车中的采用。

随着谷歌 48V 机架电源架构的成功引入，48V 架构现已广泛应用于数据中心和工业应用中。这进一步促进了 48V 电源总线在汽车应用中的推广。

48V 电网的优势

48V 电源架构具有以下主要优势：

48V 电源架构能够提供更高的系统效率

1. 与两级转换 (48V -> 12V -> POL) 架构相比，从 48V 总线到负载点 (POL) 电压的直接转换具有更高的效率

2. 如前所述，以较低电流极大地降低功耗也有助于提供更佳的系统效率

48V电源架构更具成本竞争力

1. 48V 电源架构可以减少车内 48V 至 12V 中间总线转换器 (IBC) 的数量

2. 48V 电源总线因具有更低的电流而使线束成本更低

48V 电源架构支持更先进的技术

1. 有了48V 电源总线的加持，无刷技术得以用于车内智能电机

2. 48V 直接转换最高支持 30kW/m 的功率，突破了 48V 到 12V IBC DCDC（大约2.5kW/m）的功率限制，助力支持更先进的技术

48V 电源架构与 Power-SOI

拥有 12V 子网的 48V 电网混合架构

要支持将 48V 电源直接转换为 POL 电压， BCD 工艺最大额定电压也需要增大。考虑一定的安全系数，汽车 IC 的最大额定电压约为典型电压的 1.5 至 2 倍（例如，对 48V 标称电压而言，约为100V）。为了满足严格的 AEC-Q100C 要求， BCD 工艺额定电压将是 IC 最大额定电压的 1.5 到 2 倍左右，这使新型 BCD 工艺提出了高达 200V 额定电压的需求。

Power-SOI 凭借其 SOI/DTI 隔离技术和超低导通电阻晶体管，可以将芯片尺寸大大缩小。相比体硅技术，缩小超过 50%。

功能安全 (FuSa) 与 Power-SOI

由于高级驾驶辅助系统 (ADAS) 功能的巨大需求和日益复杂的汽车电子系统，对汽车功能安全认证 (ISO 26262) 的需求也迅速增长。

Power-SOI 助力满足 FuSa 需求

Power-SOI 助力汽车智能电源 IC

满足 48V 架构和 FuSa 的更高要求

为了支持 48V 架构并满足更高的 FuSa 要求，对下一代汽车智能电源 IC 的需求也水涨船高，尤其是智能电机、电源管理 IC（PMIC）和系统基础芯片（SBC）IC。

Power-SOI 在满足智能电机、PMIC 和 SBC 的主要需求方面具备以下的优势：

结论

Power-SOI 能够助力 IC 设计人员获得易于设计、具有更快上市时间 (TTM)、更稳健设计和更高功率密度的解决方案，可以满足严苛的工业要求和新兴工业电源趋势。

除了上述关键应用之外，Power-SOI 还将助力提升智能电机 IC、智能气动 IC、智能电机控制器 IC、以太网供电 (PoE) IC 等产品的性能和竞争力。Soitec 拥有丰富的 Power-SOI 产品组合（200mm 和 300mm ) 及工业应用专业积淀，我们期待与您携手合作，共同推动汽车 IC 的发展创新。

关键词： Power-SOI Soitec