在新能源汽車產業高速迭代與激烈競爭的浪潮中，磁性元件行業正經歷著一場從“被動跟隨”到“主動定義”的深刻變革。
傳統模式下，磁性元件企業僅需提供標準化磁性元件產品即可滿足市場需求。如今，磁性元件行業要求磁性元件企業深度介入客戶研發全流程——從電路設計、仿真驗證到系統集成，甚至需主動定義工作頻率等核心參數。這一角色轉變的背后，是磁性元件行業對磁性元件企業技術儲備、協同能力與產業鏈整合水平的全方位考驗。
作為深耕車載磁性元件領域多年的代表性企業，杭州普晶電子科技有限公司（下稱“普晶電子”）的變革升級路徑極具磁性元件行業參考價值。面對車載電源功率密度攀升、整機高度限制嚴苛等挑戰，普晶電子通過平面變壓器技術突破、參與電源設計及成為解決方案提供商，逐步構建起“產品-方案-服務”三位一體的競爭力。
在接受《磁性元件與電源》專訪時，普晶電子營銷總監韓代軍系統闡釋了公司如何通過技術創新、協同研發與產業鏈融合，在磁性元件行業格局劇變中開辟新路徑，為磁性元件行業的變革升級提供了實踐范本。
普晶電子營銷總監韓代軍
01 高度成瓶頸，普晶推出的平面變壓器高度可降低50%
在新能源汽車功率密度不斷提高的當下，磁性元件的高度已成為整機的限制因素，尤其是變壓器的高度問題愈發凸顯。具體來說，傳統繞線設計往往導致變壓器高度增加，進而影響整機高度。
例如，在車載電源領域，變壓器高度的增加不僅會使設備體積變大，還會導致機殼重量顯著增加。對于車輛而言，幾公斤的重量差異可能對整體性能和能耗產生重要影響，因此降低變壓器高度以實現設備輕量化是市場的重要需求。
針對這一痛點，普晶電子針對工業和車載領域進行了相關設計，推出了平面變壓器產品。從應用角度而言，其功率范圍覆蓋較廣，從5瓦至車載DC-DC轉換器中的6.6千瓦均有涉及。
該磁性元件產品的核心亮點之一是高度的顯著降低。據韓代軍分享，普晶電子主要通過設計和優化兩個階段來實現變壓器高度的降低。
設計階段：在設計初期，客戶僅需提供電氣參數，普晶電子即可開展相關設計工作。隨后，普晶電子會進行磁路、電路以及熱場的仿真分析，以幫助客戶快速推進方案的落地實施。
優化階段：普晶電子對平面變壓器的結構和高度尺寸進行優化，高度可降低30%至35%，在某些情況下最多可降低50%，即高度可減少一半。例如，一些原本高度為13毫米的反激變壓器，經優化后可降至7毫米，尤其適用于車載等對高度要求嚴格的場景。
目前，普晶電子平面變壓器的年出貨量約為三百萬顆。隨著市場需求的不斷增長，其應用范圍和需求趨勢均呈現穩步上升態勢。為了滿足這一日益增長的市場需求，普晶電子正在積極擴充產能，以確保供應的穩定性和及時性。
為此，普晶電子計劃引入全自動生產線，僅在上料和下料環節需要人工操作，而生產過程中的其他環節將實現完全自動化，從而提高生產效率和磁性元件產品質量的一致性。
除了推出車載用平面變壓器，普晶電子還推出了OBC（車載充電器）主變與諧振電路的集成方案，以及加入電感的集成設計，還包括平面變壓器的集成化產品。此外，還推出了鋁灌封類產品，通過將DC-DC主變和OBC主變進行集成，實現材料和底板等部件的共用。
這些技術方案能夠支持客戶對整機小型化、輕量化以及功率密度提升的需求。具體而言，功率密度可提升約15%以上，成本和體積可降低10%以上。
需要說明的是，磁性元件的成本和體積可降低10%以上，這一數據并非是從磁性元件非磁集成方案直接轉變為磁集成方案的結果。若從磁性元件傳統方案升級為磁集成方案，體積可降低30%以上。換言之，該方案在磁集成產品的基礎上又實現了10%的優化。當然，這種提升效果需根據具體方案進行討論，并非所有方案都能達到上述優化程度。
普晶電子磁集成產品
02 “必須深入理解仿真工具和電路拓撲結構”
新能源汽車市場競爭極為激烈，與前幾年相比，市場競爭格局已發生顯著變化。
過去，磁性元件企業可能設計出一套方案后，會在較長時間內（如三至五年）保持穩定，終端客戶逐漸沿用既定方案。如今，終端客戶可能針對不同磁性元件采用不同的技術方案。
此外，過去磁性元件企業更多地關注一些基礎應用問題，例如終端企業告知繞組和圈數即可完成變壓器的設計。然而，如今終端企業要求磁性元件企業必須深入理解仿真工具和電路拓撲結構。
因此，磁性元件企業需要調整以往傳統的實踐思路。對此，韓代軍分享了普晶電子的解決方案：首先，需要及時洞察市場應用的變化，持續加強研發環節與客戶的緊密溝通，以便更好地滿足客戶的具體需求。
其次，需要從客戶的電路設計入手，了解其具體的應用實例和電路拓撲類型。在完成對客戶需求的深入了解后，普晶電子將建立一套完善的設計流程，包括電路仿真和磁路仿真。
此外，普晶電子還將根據市場需求投入研發資源，以應對不斷變化的客戶需求。同時，普晶電子內部的核心任務在于確保磁性元件產品從單臺到10臺、乃至1萬臺的大規模生產過程中始終保持高度一致性，并在此基礎上進一步降低成本。
最后，不能單純考慮降低成本和滿足客戶需求，而是要從整個產業鏈的角度出發，優化供應鏈管理，以支持產能的拓展和成本的優化。
普晶電子新產業園
目前，在新能源汽車電源領域，主流的拓撲結構為單相全橋。而針對OBC雙向需求的增加，一些新的拓撲結構正在涌現。這些新拓撲可以取消雙向諧振功能，改用兩個變壓器來替代，從而簡化電路設計并提高效率。
這些變化對變壓器提出了新要求。首先，開關頻率提高了，例如達到500kHz，對變壓器的性能提出了更高要求。其次，終端企業在諧振電路方面進行優化，這使得對變壓器參數精度的要求更為嚴格。過去變壓器的公差可能在10%左右，但現在許多終端企業要求公差控制在5%以內，這意味著精度要求大幅提升。
為了滿足這些要求，普晶電子在變壓器的結構優化和前期設計方面進行了大量工作，包括磁芯選型、結構優化以及繞組結構的優化。普晶電子緊跟市場主流的拓撲應用方案，推出相應的磁性元件及電路解決方案，以支持客戶的方案選型。
行業內大多數開關頻率在200kHz左右，而普晶電子已開發出適配500kHz開關頻率的主變壓器，應用于OBC（車載充電器）領域。
03 從“產品制造商”向“解決方案提供商”變革
從國內乃至全球磁性元件行業的發展趨勢來看，市場需求正在從單純的磁性元件產品供應向解決方案的提供轉變。磁性元件企業不僅要滿足客戶的基本需求，更要從磁性元件需求設計階段就開始介入，提供全面的磁性元件解決方案。這意味著磁性元件企業需要從傳統的“產品制造商”向“解決方案提供商”轉型。
近幾年，普晶電子逐漸完成了這一身份的蛻變，其致力于從前瞻性需求出發，為客戶設計解決方案，完成產品設計驗證，直至磁性元件成品產出及售后服務，形成完整的產業鏈配合與方案支撐，為客戶創造價值，滿足其高標準、高要求的需求落地與實現。
這一改變是從制造商到解決方案提供商的根本性定位提升。過去，磁性元件企業多以完成制造任務為主，如今磁性元件企業則需要從戰略層面調整，向方案提供商轉型，以更好地適應市場發展需求。
在應用市場上，普晶重點關注的業務領域包括車載、新能源光伏、儲能、充電樁，以及風能和服務器領域，尤其是AI服務器領域，這些將是普晶電子未來重點拓展的方向。
普晶電子車載磁性元件
在這些領域中，普晶電子的研發和業務拓展將主要圍繞以下兩個方面展開：
1. 磁集成技術的深化：普晶電子將繼續專注于變壓器和電感的磁集成技術，通過優化設計和工藝，提升磁性元件產品的性能和可靠性，滿足市場對高效、緊湊電源解決方案的需求。
2. 材料方案的創新：普晶電子將致力于引入市場上尚未廣泛應用但具有顯著優勢的新型材料，特別是能夠滿足特殊性能要求的材料。例如，目前公司正在與相關客戶合作，處于前期預研階段的寬頻磁性材料（頻率范圍500kHz以上），這些材料的研發將為磁性元件性能的提升提供重要支持。
結語
普晶電子的變革升級之路，不僅是一家磁性元件企業的戰略突圍，更是磁性元件行業在新能源浪潮中重塑價值鏈的縮影。從高度降低50%的平面變壓器到適配500kHz高頻拓撲的創新設計，從全自動產線對精密制造的保障到磁集成方案對系統效率的突破，其每一步技術迭代都緊扣“輕量化、高頻化、集成化”的行業命題。
而更深層的啟示在于，當磁性元件行業企業從單一產品交付轉向“需求預判-協同研發-方案落地”的全鏈路服務時，磁性元件行業技術話語權與產業鏈地位的提升便成為必然。這一過程中，仿真能力的前置、材料創新的深耕與制造智能化的布局，共同構筑了新時代磁性元件行業企業的核心競爭力。
未來，隨著新能源汽車與AI算力需求的持續爆發，唯有將技術革新嵌入產業生態的協同進化，磁性元件行業方能真正從“幕后元件”走向“定義系統性能”的舞臺中央。 |
