1《便攜式氮化鎵車載充電器技術要求》編制說明一、任務來源氮化鎵材料的寬帶隙和高熱導率特性，使其在充電器應用中能夠適配小型變壓器和高功率器件。這一特性使得氮化鎵充電器能夠在保持高效率的同時，實現體積的大幅縮小。相較于傳統的硅基充電器，氮化鎵充電器在功率密度和充電效率上有著顯著提升。這對于車載充電器而言尤為重要，因為車輛內部空間有限，小型化的充電器能夠更好地滿足用戶的便攜性和使用便利性需求。近年來，隨著電動汽車和混合動力汽車的普及，車載充電器的需求不斷增長。消費者對快速充電、高效能源利用以及設備便攜性的追求，為氮化鎵車載充電器的發展提供了廣闊的市場空間。氮化鎵充電器的高效率意味著在相同的充電時間內，能夠為車輛電池充入更多的電量，從而延長了電動汽車的續航里程，滿足了消費者對長距離出行的需求。同時，氮化鎵充電器的小體積特性也使其成為了車載充電器的理想選擇。傳統的車載充電器往往體積較大，占用車輛內部空間，且在使用時不夠便捷。而氮化鎵充電器則能夠在保持高效充電的同時，實現體積的大幅縮減，使得用戶可以更輕松地將充電器攜帶上車，并在需要時隨時進行充電。技術進步是推動氮化鎵車載充電器發展的關鍵因素之一。隨著氮化鎵半導體技術的不斷成熟，制造工藝的改進以及生產成本的降低，氮化鎵充電器的性能和價格逐漸變得更加親民。這使得氮化鎵充電器在車載充電領域的應用范圍不斷擴大，從高端車型逐漸普及到中低端車型，滿足了更多消費者的需求。隨著智能網聯汽車的發展，車載電子設備的種類和數量不斷增加，對充電器的需求也日益多樣化。氮化鎵充電器以其高效率、小體積和優秀的熱管理能力，能夠很好地滿足這些多樣化需求。例如，在車載娛樂系統、導航系統以及自動駕駛輔助系統等方面，氮化鎵充電器能夠提供穩定、高效的電力支持，確保車載電子設備的正常運行。此外，政策支持和市場需求的增長也為氮化鎵車載充電器的發展提供了有力保障。一些國家和地區政府為了推動新能源汽車產業的發展，出臺了一系列鼓勵政策，包括對新能源汽車及其配套設施的補貼、稅收優惠等。這些政策為氮化鎵車載充電器的研發和推廣提供了良好的政策環境。同時，隨著消費者對新能源汽車接受度的提高，以及電動汽車充電基礎設施的不斷完善，氮化鎵車載充電器的市場需求將持續增長。目前，便攜式氮化鎵車載充電器相關的標準有GB/T20234.1-2023電動汽車傳導充電用連接裝置第1部分:通用要求、GB/T18487.1-2023電動汽車傳導充電系統第1部分:通用要求，GB/T20234.1-2023主要規定了電動汽車傳導充電用連接裝置的通用技術要求，而GB/T18487.1-2023則涵蓋了整個電動汽車傳導充電系統的通用要求。相比之下，《便攜式氮化鎵車載充電器技術要求》團體標準將專注于便攜式氮化鎵車載充電器這一特定產品，它對充電器的性能、安全、效率等方面提出了更為具體的技術要求。該團體標準的優勢在于它能夠為便攜式氮化鎵車載充電器的生產與使用提供更為明確的指導，確保產品在高效率、小型化、輕量化方面的優勢得到充分發揮。氮化鎵材料的使用使得充電器具有更高的功率密度和更好的熱管理能力，從而在保證安全的前提下，為用戶提供更快的充電速度和更便捷的使用體驗。此外，該標準的制定有助于推動行業技術進步，促進相關產品的創新和市場競爭力的提升。針對便攜式氮化鎵車載充電器的電氣性能、機械結構、安全要求等，急需立項《便攜式氮化鎵車載充電器技術要求》該標準，填補標準空白點，明確便攜式氮化鎵車載充電器在性能、安全、兼容性等方面的具體要求，為廠商提供明確的技術導向，推動技術創新與產業升級。《便攜式氮化鎵車載充電器技術要求》團體標準的制定，具有以下幾方面的意義：1、推動技術創新與產業升級2《便攜式氮化鎵車載充電器技術要求》團體標準的制定，將為氮化鎵車載充電器的技術發展提供明確的指導和規范。氮化鎵（GaN）作為一種新型半導體材料，具有高效率、小體積、低發熱等優勢，是未來充電器技術的重要發展方向。通過團體標準的制定，可以鼓勵企業加大研發投入，推動技術創新，進而促進整個車載充電器行業的技術進步和產業升級。2、提高產品質量與安全性團體標準將對便攜式氮化鎵車載充電器的性能指標、安全要求、試驗方法等進行詳細規定，有助于提升產品的整體質量。標準的實施將確保產品在設計、生產、使用等各個環節符合安全要求，減少因質量問題導致的安全隱患，保護消費者權益。3、規范市場秩序團體標準的制定有助于統一市場上的產品技術要求，規范企業生產和銷售行為。通過明確的技術指標和質量要求，消費者可以更容易地識別和選擇合格的產品，從而減少假冒偽劣產品的流通，維護市場秩序。4、推動綠色發展與節能減排氮化鎵車載充電器具有高效率、低能耗的特點，符合綠色發展理念。團體標準的制定將鼓勵企業采用先進的節能技術，減少能源消耗和碳排放，推動整個行業的綠色發展。同時，標準的實施也有助于提高消費者對環保產品的認知和接受度，促進全社會的節能減排意識。5、滿足消費者多樣化需求隨著消費者對車載充電器性能要求的不斷提高，便攜式氮化鎵車載充電器憑借其體積小、效率高、兼容性強等優勢，逐漸成為市場的新寵。團體標準的制定將為消費者提供更加多樣化、個性化的選擇，滿足不同用戶群體的需求，提升用戶體驗和滿意度。二、起草單位所作工作1、起草單位本標準由安克創新科技股份有限公司提出，由中國技術市場協會歸口。本標準由安克創新科技股份有限公司、深圳市圖拉斯科技有限公司、中山市寶利金電子有限公司、博碩科技(江西)有限公司、廣東品勝電子股份有限公司、聯想信息產品(深圳)有限公司等單位共同起草。2、主要起草單位及其所作工作本文件主要起草單位及工作職責見表1。表1主要起草單位及工作職責起草單位工作職責安克創新科技股份有限公司項目主編單位，負責標準制定的統籌規劃與安排，標準內容和試驗方案編制與確定，標準水平的把握及標準編制運行的組織協調。人員中包括了行業資深專業人員，行業管理人員。深圳市圖拉斯科技有限公司、中山市寶利金電子有限公司、博碩科技(江西)有限公司、廣東品勝電子股份有限公司、聯想信息產品(深圳)有限公司實際生產單位、負責匯報企業生產數據、試驗方法，參與標準編制。三、標準的編制原則標準起草小組在編制標準過程中，以國家、行業現有的標準為制訂基礎，結合我國目前行業現狀，按照GB/T1.1—2020《標準化工作導則第1部分：標準化文件的結構和起草規則》的規定及相關要求編制。3四、標準編制過程4.1立項階段2025年4月23日，中國技術市場協會正式批準《便攜式氮化鎵車載充電器技術要求》立項。4.2起草階段4.2.1成立標準制定工作組，根據《便攜式氮化鎵車載充電器技術要求》編制需要，安克創新科技股份有限公司、深圳市圖拉斯科技有限公司、中山市寶利金電子有限公司、博碩科技(江西)有限公司、廣東品勝電子股份有限公司、聯想信息產品(深圳)有限公司等機構相關專家成立標準制定工作組。4.2.2形成標準草案：根據工作計劃及分工安排，在系統參考、學習已有標準及研究的基礎上，標準制定工作組完成《便攜式氮化鎵車載充電器技術要求》各部分內容，并于2025年4月27日匯總形成標準草案。4.2.32025年5月7日，通過騰訊會議線上召開了《便攜式氮化鎵車載充電器技術要求》團體標準討論會，與會代表30余人參加會議。會上，標準編制組就該標準立項背景和標準框架分別進行了介紹。與會專家和代表就標準名稱、框架結構、定義、范圍、技術指標、試驗方法等內容進行了深入討論。明確了該標準編制工作方向，并提出了一系列標準內容的完善措施和修改意見、建議。在討論會結束后標準編制工作組根據與會專家及參會代表的意見和建議，對標準稿進行了修改完善，形成了標準征求意見稿和編制說明。4.3征求意見階段2025年5月14日，本標準由中國技術市場協會在全國團體標準信息平臺面向社會進行公開征求意見，同時由編制工作組向相關單位進行定向征求意見。五、標準主要內容根據生產企業安克創新科技股份有限公司、深圳市圖拉斯科技有限公司、中山市寶利金電子有限公司、博碩科技(江西)有限公司、廣東品勝電子股份有限公司、聯想信息產品(深圳)有限公司等單位的產品數據得到以下主要內容：1、轉換效率充電器將車載電源（12V/24VDC）轉換為設備可用電能時的能量損耗率。其意義在于減少能源浪費，提升充電速度，例如在輸入電壓范圍內實現≥95%的轉換效率，支持快速充電（如30分鐘充滿70%電量）。2、功率密度單位體積內輸出的功率值。該指標衡量充電器的空間利用率，通過采用氮化鎵（GaN）高頻器件，功率密度需≥25W/cm3,較傳統硅基器件提升50%，滿足車載空間緊湊化需求。3、散熱性能充電器在滿載工況下的溫升控制能力。要求外殼溫度≤65℃（環境溫度25℃),避免因熱積累導致器件老化或性能衰減，保障長期穩定運行。4、環境適應性充電器在極端溫度、濕度及振動環境中的可靠性。具體包括：耐溫性：工作溫度范圍覆蓋-30℃至85℃,確保高低溫環境下輸出穩定性（波動≤±1%）。防水防塵：依據IP65防護等級標準，驗證接口密封性及內部電路防潮設計，防止沙塵或雨水侵入。抗振動性：通過5Hz-200Hz隨機振動測試（加速度5g），驗證結構件疲勞壽命≥10萬次，無元器件脫落或接觸不良。5、兼容性支持多設備快充協議（如PD3.0、QC4.0）的能力。要求與手機、平板、筆記本電腦等設備的握手成功率≥99%，適配燃油車、純電動車及混合動力車型的電源系統。6、安全保護機制充電器對過壓、過流、短路等異常工況的防護能力。例如，輸入電壓突升至36V時，保護電路響應時間≤10ms，避免設備損壞或車輛電路故障。4六、主要試驗（驗證）的分析，技術經濟論證，預期的經濟效果6.1主要試驗（驗證）的分析（1）核心性能驗證通過模擬不同車載電源環境，驗證氮化鎵（GaN）充電器的轉換效率及穩定性。具體功能如下：1）充電效率驗證：在輸入電壓12V-24V范圍內，測試DC-DC轉換效率≥95%，確保低損耗快充能力（如30分鐘充滿70%電量）。2）功率密度驗證：驗證充電器體積功率密度≥25W/cm3,較傳統硅基器件提升50%，滿足車載空間限制需求。3）散熱性能驗證：在滿載（100W）工況下連續運行2小時，測試外殼溫度≤65℃,避免熱積累導致性能衰減。（2）環境適應性驗證通過模擬極端溫度、濕度及機械振動場景，驗證充電器的可靠性。具體功能如下：1）高低溫循環驗證：在-30℃至85℃溫區內進行100次循環測試，驗證GaN器件與PCB焊點抗熱應力能力，確保輸出波動≤±1%。2）防塵防水驗證：依據IP65防護等級標準，測試充電器接口密封性及內部電路防潮設計，防止沙塵或雨水侵入引發短路。3）振動抗性驗證：模擬車輛行駛中的隨機振動（5Hz-200Hz，加速度5g驗證結構件疲勞壽命≥10萬次，無元器件脫落或接觸不良。（3）應用場景兼容性驗證通過不同車型（燃油車、純電動車、混合動力車）及外接設備（手機、平板、筆記本）的適配測試，驗證充電器的多功能性。具體功能如下：1）多協議兼容性驗證：支持PD3.0、QC4.0等主流快充協議，確保與各類設備握手成功率≥99%。2）過壓/過流保護驗證：模擬輸入電壓突變（如24V突升至36V），驗證保護電路響應時間≤10ms，避免設備損壞。6.2技術經濟論證該技術標準的制定通過分階段驗證與產業化實踐，實現技術可行性與經濟效益的平衡。（1）實驗室驗證階段（2022年1月-2023年4月）在受控環境下完成充電器原型測試，重點驗證GaN器件開關頻率(≥1MHz）對效率的影響，優化拓撲結構（如LLC諧振電路）。通過模擬極端溫濕度條件，確認散熱設計的可靠性，為量產工藝提供參數支撐。（2）實車搭載驗證階段（2023年5月-2024年8月）聯合車企在高溫（吐魯番）、高寒（黑河）地區進行實車測試。驗證結果表明：充電器在-30℃冷啟動成功率100%，85℃高溫環境下效率保持≥92%；振動工況下無結構失效，故障率＜0.1%。實際應用中，充電器重量降低40%，空間占用減少60%。5（3）產業化推廣階段（2024年9月-2025年12月）通過自動化貼片（SMT）工藝與模塊化設計，實現充電器的規模化生產。量產階段單位成本降低30%，產品合格率提升至98%。標準化接口（如USB-CPD）與車規級EMC設計（CISPR25）縮短車企認證周期40%，推動市場占有率年增長25%。6.3預期的經濟效果便攜式氮化鎵車載充電器技術標準的實施將加速車載電源技術升級。預計三年內，標準化產品將覆蓋70%以上的中高端車型，逐步替代傳統硅基充電器，帶動GaN晶圓、高頻磁性材料等供應鏈發展，采購成本降低20%-25%。技術層面，標準將推動企業采用多芯片封裝（如Chip-on-Board）技術，產品通過AEC-Q100車規認證，出口份額從10%提升至35%。經濟效益方面，規模化生產可降低單位能耗18%，減少原材料浪費15%。社會效益上，高效充電技術可降低車輛待機能耗30%，助力“雙碳”目標，預計年減少CO2排放量1.2萬噸。七、標準水平分析7.1采用國際標準和國外先進標準的程度經查，暫無相同類型的國際標準與國外標準，故沒有相應的國際標準、國外標準可采用。7.2與國際標準及國外標準水平對比本標準