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LiAuto XPM：從 IGBT/Diode 面積比、三相一體陶瓷基板、全疊層直流端子、集成冷板到全鏈條 DFMA，一套面向增程場景重新定義的功率模塊方案
導語
這次想聊的，是理想 XPM 增程功率模塊，全稱eXtender Power Module，是一款面向雙增程+驅動場景的雙電控功率模塊解決方案。
本文主要基于今年 7 月 TMC2026 國際動力系統年會上，理想汽車動力驅動電力電子開發總監袁寶成老師的公開分享，并結合個人對增程工況和功率模塊設計取舍的理解，做一次學習性的整理，以觀其團隊背后的設計思考和方法，希望有所幫助。
為什么對這款XPM很感興趣？其實我在文章標題已經說明：理想最新 · XPM增程專用 · 雙電控 · 一體式功率模塊，定語很多、但沒有一個多余。|備注：有幸現場聽了袁老師報告，想說的是，我們這個行業真的很有趣
具體來說：理想在這里不是把兩個功率模塊簡單合在一起，而是從增程發電這個特定工況出發，把芯片面積、Diode/IGBT 面積比、陶瓷基板、直流端子、冷板、產線節拍和電控系統成本一起重新算了一遍。
增程系統和普通主驅逆變器不一樣：發動機主要用來發電，電機模式只在啟動發動機等短時間內出現。回到回到功率模塊里來看，功率模塊里 IGBT 和 Diode 承擔電流的方式，與傳統電驅模塊有明顯差異。如果仍然照搬通用 HPD 半橋模塊，就會出現 IGBT 過設計、二極管不足、陶瓷基板浪費、冷板和電控結構被迫放大的問題。
所以，我們可以把理想的 XPM 看成一個“場景定義模塊”的樣本：
先識別增程發電的真實電流路徑，
再重配芯片面積，隨后把三相全橋、傳感器磁芯、全疊層端子和集成冷板壓進同一個制造邊界里；
最后，它的收益不是只留在模塊內部，而是繼續穿透到電控長度、重量、銅排、PCB、冷板制造和生產投資。
這篇文章我會沿著下面這幾個問題展開：
為什么增程發電不能直接用通用主驅模塊？XPM 如何重新分配 IGBT 和 Diode？
為什么三相一體陶瓷基板能降低成本？
全疊層端子怎樣把系統寄生電感壓到 10-14nH？
集成冷板為什么比看起來更重要？
以及這套方案背后真正的關鍵詞：全鏈條 DFMA，怎么構成閉環？
01 核心觀察：XPM不是普通雙模塊合并
02 增程發電為什么不能照搬通用HPD模塊？
03 芯片面積與Diode/IGBT比例：成本和效率要一起算
04 三相一體式陶瓷基板：面積降下來，封裝才有機會重排
05 全疊層直流端子：10-14nH不是小修小補？
06 集成冷板短了30mm，真正收益在制造鏈？
07 電控系統收益：模塊變小以后，殼體、銅排和PCB一起變短
08 全鏈條DFMA：XPM真正回答的是制造費用問題？
09 總結：增程模塊會從通用模塊選擇走向場景定義
開始前先把 XPM 的對象講清楚。
它支持 IGBT 和 SiC 兩種版本，結構上把兩個全橋集成在一塊水冷板上，模塊尺寸為 190mm x 90mm x 25.75mm。IGBT 版本里，驅動模塊可覆蓋 430V/540Arms 和 800V/320Arms，發電模塊可覆蓋 430V/280Arms 和 800V/170Arms。
這些指標背后，有幾個直接收益：
相對上一代雙 HPD 方案，IGBT 芯片面積降低 51%，FRD 芯片面積降低 33%，模塊長度降低 120mm，降幅約 38%；
進一步放到電控里，長度可降低近 200mm，重量降低約 1.8kg。
但這里我們不想把它只理解成尺寸壓縮，尺寸只是結果，真正的起點是理想對增程工況的重新定義。我們第一性原理思考這個問題：增程車不是讓發動機機械直驅車輪，而是讓發動機作為發電源。因此，發電模塊長期工作的電流路徑，和傳統電驅主逆變器不一樣。
SysPro備注：所以 XPM 的第一層意義，是主機廠不再只按現成模塊選型，而是開始按自己的增程系統工況倒推功率模塊形態。模塊從“可采購器件”變成了整車能量系統里的定制化工程對象。
判斷 XPM 的技術價值，先不要從冷板和端子看，要先看電流到底怎么走。增程車里，發動機主要用來發電，電機模式更多發生在啟動發動機等短時間窗口。也就是說，發電模式才是這顆模塊的主要使用場景。
在電動模式下，大部分時間電流經過 IGBT，Diode 只在較短時間內承擔續流，而且主要集中在中小電流區間;
發電模式正好相反，大部分電流會流過 Diode，IGBT 的導通時間反而變短。
這個差異決定了：如果把普通主驅模塊直接拿來做增程發電，IGBT 面積很容易過設計。
IGBT 過設計不只是成本問題，還會反過來惡化性能:
芯片面積大，驅動所需電荷更大，每次開關都要付出更高驅動損耗；
輸出電容也會更大，在中小負載下開關損耗更難壓。
換句話說，“多放 IGBT 芯片更保險”在這個場景里不一定成立，甚至可能是錯誤方向。
所以 XPM 的第一個技術動作，就是重新分配 IGBT 和 Diode 面積：
IGBT 面積相比標準 HPD 明顯減少，印象中袁老師提到理想因此從三顆芯片降到一顆芯片；Diode 則因為發電模式長時間承流，需要適當增加面積來降低導通損耗。
但 Diode 也不能無限加大，這是因為：Diode 面積過大，反向恢復損耗會增加，也會抬高 IGBT 開通損耗。
因此，最終合理方案不是單邊放大，而是在 Diode 導通損耗、反向恢復、IGBT 開通損耗、電流能力和成本之間找平衡。
SysPro備注：增程發電模塊不能沿用通用主驅模塊的芯片比例。它必須先回到發電工況的電流路徑，再決定 IGBT 和 Diode 各自應該多大。
到這里為止，我們先把兩個基礎問題講完：XPM 為什么不是普通雙模塊合并？以及增程發電為什么不能照搬通用 HPD 模塊？
后面的部分，會繼續解讀下XPM的芯片面積比例、三相一體陶瓷基板、全疊層端子、集成冷板、電控系統收益和全鏈條 DFMA。
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以下完整內容發表在「SysPro電力電子技術」知識星球，我會按“芯片比例 → 陶瓷基板 → 全疊層端子 → 集成冷板 → 電控系統 → 全鏈條 DFMA → 行業趨勢”的順序繼續展開。
XPM 用水平/垂直雙向端子和激光焊全疊層連接，把系統寄生電感壓到 10-14nH。
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以上內容為SysPro原創《理想 XPM 增程功率模塊全景解析：為什么增程發電不能照搬通用 HPD 模塊？ 》節選。
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