在我們拆解的眾多款電驅產品中，匯川、聯電、尼得科等廠商的電控逆變器普遍采用單面水冷結構，能夠滿足主流功率密度和散熱需求。而華為在電控產品中則更激進地采用雙面水冷設計，通過上下兩面同時導熱與冷卻，有效降低熱阻，提升功率密度與器件可靠性。今天，我們將重點展示兩款采用雙面水冷的華為逆變器，深入解析其結構與優勢。
產品1：
阿維塔11-前交流異步、后永磁同步電驅的逆變器
產品2
智界S7 前電驅電機控制器的逆變器
再來盤點一下
除了華為逆變器，還有哪些廠商的逆變器也使用雙面水冷呢？
雙面水冷并不是華為的專利，我們最早在博格華納的相關電驅產品中已經見過雙面水冷的設計，下面給大家盤點盤點：
Infineon（英飛凌）
Infineon 推出了 HybridPACK? DSC（Double-Sided Cooling）功率模塊，專為高功率密度、緊湊、靈活的逆變器設計而打造，采用雙面水冷結構，可顯著提高熱性能與功率密度。
它降低了模塊與冷卻劑之間的熱阻，并優化了電氣寄生參數。
英飛凌不生產電機控制器，但他產IGBT和SiC功率模塊，他是最懂散熱的。
Hitachi（日立，日立汽車系統 / Hitachi Automotive Systems, AMS）
Hitachi AMS開發了第三代直接水冷型雙面冷卻功率模塊，已用于800V系統，尤其是為保時捷Taycan提供高功率密度逆變器，達到94.3kVA/L的體積功率密度。
該技術使用水冷直接接觸模塊兩側，顯著減少熱阻、尺寸小、性能優越。
Hitachi此技術還曾獲“第68屆大河內紀念獎”（日本生產技術領域），相關雙面冷卻技術從2014年開始實用化，并自2019年起用于超過30萬臺EV/PHV車輛上。
BorgWarner（博格華納）
BorgWarner針對800V SiC逆變器的功率模塊采用其專利的Viper雙面水冷技術，據稱該結構能減小半導體體積、提升效率，同時具有高可靠性和適配性。該系統已實現ISO 26262 ASIL-C安全等級，并具備向ASIL-D升級能力。
其他技術和供應商
微特電機（Huo Da & Hu Lei，2021年）報告中提及一款最大輸出功率為240kW的純電動車電機控制器，其功率模塊采用雙面水冷IGBT，功率密度達39 kW/L，比傳統單面水冷提升約 30%。
熾芯微電子科技（蘇州）推出了符合DSC（Dual-Sided Cooling）設計的塑封功率模塊，可兼容SiC或IGBT，目標為HEV/EV驅動逆變器設計。
ON Semiconductor也有相關雙面間接冷卻模塊，比如VE-Trac Dual系列，支持雙面間接水冷設計（不是直接水冷），適合 EV 牽引驅動。
優劣勢分析
雙面水冷與單面水冷相比，有哪些優勢和劣勢呢？
功率模塊采用“雙面水冷”（top & bottom cooling）散熱設計，在新能源汽車領域是比較先進的熱管理手段。它相對常見的“單面水冷”有明顯優勢，但也帶來一些挑戰。
更高的散熱效率
上下兩面都能直接接觸冷卻水道，形成均勻的熱流通道。
降低芯片結溫和結溫波動，提升功率器件（IGBT/SiC）的工作穩定性。
功率密度提升
散熱能力增強，允許在更小的封裝尺寸里承受更高的電流和功率。
有利于電機控制器整體輕量化、小型化。
器件壽命更長
降低熱阻、減少熱循環應力。
延緩焊點和鍵合層的疲勞失效，提高可靠性。
均衡散熱，簡化布板限制
雙面水冷降低了對功率模塊正反面布置的限制，模塊設計更靈活。
對于高速高頻的SiC器件尤其有利，可充分釋放開關性能。
適配高電壓平臺
800V甚至1000V級別電驅趨勢下，發熱量顯著增加，雙面水冷能滿足更苛刻的熱設計要求。
制造工藝復雜，成本更高
雙面冷板和模塊封裝工藝難度大，對密封性和裝配精度要求更高。
增加冷卻系統的零部件和加工成本。
結構設計受限
模塊上下兩面都需要水冷流道，導致控制板、母排布置難度提升。
空間利用率在設計初期需要更嚴格的權衡。
可靠性挑戰
兩面均為液冷接口，潛在泄漏風險點增加。
熱膨脹系數不匹配可能導致模塊疲勞失效模式更復雜。
維護難度增加
拆裝和檢修需要同時處理上下兩面冷卻結構，工藝要求更嚴格。
出現滲漏或堵塞時，維修成本更高。
供應鏈要求高
對冷板加工、模塊封裝、冷卻液循環系統的設計與制造能力要求更高，不是所有供應商都能穩定量產。
雙面水冷在散熱和可靠性上明顯，但代價是制造復雜度和成本上升，更適合追求性能上限的車型或旗艦電驅產品。您還知道哪些廠商的電控逆變器采用雙面水冷，或更先進的冷卻技術呢？歡迎留言。
本文中提到相關電驅產品，我們也銷售未拆解的電驅產品，歡迎添加客服微信咨詢。
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