近幾年，電動汽車市場非常火熱，很多人的目光也都集中在這一領域。但事實上，除了公路上行駛的車輛，工程車輛（CEV）與電動船舶（E-Ship）市場也正在逐漸崛起。

隨著國內基礎設施建設的不斷推進和城鎮化、工業化進程的加速，工程類專用車市場呈現出波動中增長的趨勢。而電動船舶在運營成本、操縱性、可靠性、環保性能和駕乘體驗等方面具備優勢，它也乘減排之風，迎接新的發展機遇。

“Littelfuse（力特）公司的一個重點發展方向是工程車輛與電動船舶。”Littelfuse資深應用技術工程師杜堯生向EEWORLD這樣介紹到。

快速發展的CEV和E-Ship市場

根據杜堯生的介紹，Littelfuse將非公路上的車輛稱為工程車輛，包括但不限于挖掘機、叉車、重卡以及農業拖拉機，目前公司非常看好這塊市場的增長潛力。

據預測，2019年~2027年工程車輛市場規模將從54.8億美元成長至250億美元，年復合增長率達到21.2%。同時，亞太地區的工程車輛市場份額會快速增長，2019年北美地區占據了42.7%的市場最大份額，預計2027年亞太地區年復合增長率將達到34.4%。此外，2019年，非公路電動工程機械車細分市場占據了約38.2%的最大收入份額，預計農業細分市場在2020年至2027年期間將以22.3%的復合年增長率增長。推動非公路車輛的電動化有望減少燃料消耗并實現長期的成本節約，因為維護需求減少了。

電動船舶也是在逐漸興起的一塊市場。杜堯生解析道，對于串聯式混合動力系統的電動船舶來說，柴油發電機發出電力會可以進一步驅動電推系統使電機轉動，因此隨著功率不斷增大，其節省能源效果會愈發顯著。換句話說，電動船舶可以極大的減少碳排放。因此，無論是電動游輪、游艇、貨船、渡輪、巡邏艇還是散貨船，高功率驅動、堆疊式IGBT、保護器件會是伴生關系，用到電就會需要一整套的解決方案。

據預測，2024年~2029年電動船舶的市場將從70.7億美元成長至128.2億美元，年復合增長率達到12.65%。電動船舶具有更大的推進力、節省燃料成本、高效率等優勢，尤其是混合動力電動船舶。與工程車輛相同，推動電動船舶發展同樣有望減少燃料消耗并帶來長期的成本節約，因為維護需求減少了。

Littelfuse能夠提供的三類產品

“功率器件、保護器件、開關器件，這是Littelfuse在CEV和E-Ship領域能夠提供的三類器件。而對客戶來說，Littelfuse會更偏向于提供一整套的解決方案。“杜堯生介紹道。

具體而言，功率器件包括晶閘管、二極管、IGBT、MOSFET、碳化硅（SiC）、SMPD、高功率器件、門級驅動器等，這部分技術源自于Littelfuse于2018年收購的IXYS；保護器件包括保險絲、工業保險絲、太陽能保險絲、可復位PPTC、壓敏電阻、GDT、SIDACtor、e-Fuse、TVS二極管、二極管陣列，這部分技術基于Littelfuse將近98年的技術沉淀；開關器件包括觸控開關、按鈕開關、按鍵開關、彈片開關、滑動開關、高可靠性連接器等，這部分技術源自于2022年收購的C&K Switches。

可以說，Littelfuse近百年的電路保護經驗與近年收購的IXYS、C&K Switches等產品線，使提供一站式服務成為可能，具有獨一無二的優勢。

杜堯生舉了一個電動拖拉機的例子，Littelfuse的產品覆蓋車載充電器、BMS、12V電池PDU、DC/DC、牽引電機逆變器、接線盒等，包括功率器件、保護器件、開關器件三類器件在內的通信主驅、IGBT、門級驅動器、保險絲、按鈕等。

其中，尤其要強調開關手柄在拖拉機中的重要性。“農民在操作拖拉機時，其實手部的力度非常大，傳統中很多開關按鈕都被按壞，所以一個好的開關至關重要。Littelfuse的開關按鈕就非常堅實耐用，這是工程機械能夠帶來的一個實實在在的好處。”

“我認為拖拉機幾乎是所有電動工程車輛中最難做的一種了，因為拖拉機時常在非常惡劣的工況下進行工作，不僅可能會行駛在土路、泥路或者顛簸的道路上，還會遇到各種極端天氣，這對器件的IP防護等級、溫度范圍、抗震等級提出很高的要求。“杜堯生如是說。

而Littelfuse提供的器件則具備非常高的可靠性，包括IP防護等級、抗震性能、溫度濕度范圍等，同時產品均通過了AEC-Q101或者AEC-Q200的認證。下面是一些具體的產品和特性：

開關器件：小開關，大學問

具體到三類器件的細節來看。C&K 開關技術在CEV和E-Ship的應用包括操作桿、車機檢測面板、控制面板、控制桿、座椅、方向舵等，應用產品包括按鍵、微動開關、點觸開關、位置電阻、Toggle、Pushbutton、Rocker、Rotray、Tactile、Snap等。

以Pushbutton為例，CEV和E-Ship對于這些器件的壽命要求非常高，可能達到上百萬次周期。而C&K 開關則可做到500萬次，甚至是1000萬次生命周期的按鍵次數。此外，這些場景對于開關的按鍵聲音或者噪聲也有一定要求，C&K 對于撥片、彈片、聲腔進行了詳細的涉及。總之，雖然開關看似簡單，但是其實內部存在許多技術，C&K則在其中進行了大量優化。

保護器件：涵蓋功率端和通信接口端兩塊

Littelfuse的保護器件在CEV和E-Ship上的應用包括控制板、各種域的板、顯示面板、接口板、操作面板等，器件包括Fuse、TVS、SIDACtor、MOV、GDT、e-Fuse。

Littelfuse的保護器件主要分成兩個方向：一是功率端，另一個是通信接口端。功率端吸收的能量比較大，所以橫踢要求也比較高，會使用到Varistors、TVS Diodes、SIDACTOR + Varistor、Gas Discharge Tube這樣的方案；一些低速通信端口寄生電容比較大一些的保護器件；而對于高速端口來說，寄生電容可能引發信號失真，因此會專門針對這些應用用到一些低寄生電容器件。

從產品上來看，Littelfuse的保險絲產品覆蓋范圍非常廣。無論是低至0.125A的交流保險絲，還是高至60A、80A乃至125A的貼片保險絲，其應用范圍均極為廣泛。更重要的是，這些保險絲均為車規級保險絲，滿足AEC-Q200標準。

面對不同的能量級別與響應速度要求，在眾多產品中挑選出最適合的一款顯得尤為關鍵。Littelfuse的工程師們會根據實際應用場景及產品性能需求，為用戶量身定制更為全面、細致的解決方案。為了更迅速地響應市場變化，直接滿足用戶的實際需求，不斷努力優化服務流程。

Littelfuse的一些方案的比較如下，包括GDT、MOV、TVS二極管、SIDACtor的鉗位特性：

“值得一提的是，Littelfuse的器件都是安全器件，自身能夠承受自己的安全等級，當出現著火的情況，能夠自動熄滅。“杜堯生介紹道。

采用Littelfuse的方案，能夠實現低鉗位效果，有效保護客戶產品。由于許多產品無法折中，特別是開關器件、保護器件和鉗位器件需共同使用時，Littelfuse致力于達到低鉗位、低漏流及高可靠性的標準。

此外，Littelfuse還開發了整體的、大功率的TVS管用于門禁驅動保護，通過采用非對稱電壓（如-5伏到+15伏之間）設計，實現了出色的保護解決方案。

功率器件：少有能夠提供兆瓦級產品廠商

與電動汽車不同，對于CEV和E-Ship來說，功率等級覆蓋范圍非常廣，并且一些平臺電壓通常超過千伏（KW），功率等級達到兆瓦（MW）級別。

根據杜堯生的介紹，Littelfuse的功率器件覆蓋從KW到MW級。目前，能夠做兆瓦級器件的公司屈指可數，而Littelfuse正是能夠生產堆疊式IGBT的三家廠商之一。

對于電動大卡車來說，功率一般比較大，能夠達到千伏以上，每個逆變器250kW以上；對于小型工程電動車電壓等級通常在200V以下。對于這些車輛的充電模塊通常在100kW以下，其中輸入可能會用到Littelfuse的一些650V的MOSFET或者IGBT，輸出可能用到1200V二極管。

“除了200kW以下的一些車輛，Littelfuse還提出了單體兆瓦級的一些充電方案，可以做到更好效率和體積。”杜堯生如是說。

目前兆瓦級的方案，多采用AC/DC模塊并聯式的方案，這種方案擴容方便，維護簡單，但效率和成本并不是最優方案。Littelfuse則提出了一種更有優勢的方案——B12H/B12C，也可以說是12脈高壓整流方案。

采用Littelfuse的N1718NC200（1718A/2000V）壓接可控硅模塊構建的兆瓦級充電器，能夠實現高達99.8%的充電效率。與之對比，多模塊并聯的SiC MOSFET方案雖然有效，但其損耗最終轉化為熱能，需配備大型冷卻設備，導致整體體積龐大。而采用12脈整流可控硅方案，其體積僅為前者的約10%，在經濟效益上展現出了顯著優勢。該方案不僅將效率提升了2%，還能至少降低50%的成本，實現效率與經濟的雙重優化。

語言是蒼白的，最終的效率說明了一切。根據杜堯生展示的數據來看，通常來說，用SiC做這種方案，效率最高能夠做到97%，而Littelfuse的12脈高壓整流方案效率能夠達到驚人的99.8%。

在工程車輛和電動船舶領域，Littelfuse還有一個“拳頭級“產品——壓接式的IGBT。其采用金屬鉬片將IGBT芯片穩固壓接在銅殼內并密封，確保了熱脹冷縮的平穩性，極大提升了長期可靠性，且金屬鉬片的熱膨脹系數與芯片相近。銅殼雙面散熱設計，無論是水冷還是油冷，均能實現高效散熱。因此，該方案非常適合兆瓦級充電樁、充電站及驅動器。

相較于塑封式IGBT，Littelfuse銅體封裝的壓接式盤狀IGBT應力水平更高，有效避免了兆瓦級應用中可能出現的損壞情況，如殼體炸裂、起火等，其10.54 kJ的放電能量水平增強了應用的可靠性和冗余度。此外，壓接式IGBT的高可靠性允許冗余串聯設計，即使單體短路失效，系統仍能運行。因此，它成為兆瓦級設備，特別是船舶推進、充電系統等大功率應用的優選。該方案還可根據客戶需求定制，精準解決客戶問題。

Littelfuse已經準備好了一切

無論是CEV還是E-Ship市場，都呈現出電動化、高可靠性和高標準的發展趨勢。對于制造商來說，需要緊跟市場趨勢，不斷提升產品質量和技術水平，以滿足市場需求。

在CEV市場方面，電動化趨勢非常明顯，特別是電動礦卡和電動工程車輛的增長速度比船舶市場還要快。杜堯生對此分享道，中國傳統的工程車輛大廠，如三一、徐工等，都在積極布局新的電動產品。電動化對用戶來說，主要優勢在于成本的節省，特別是維護成本的降低，以及油電之間的差價。

在技術方面，CEV與EV的技術路線相似，但對器件的期限要求更高，因為工程車輛的工作環境比乘用車更惡劣，需要承受大的電壓和電流的變化，對保護度的要求也更高。因此，在工程車輛中，高可靠性的功率器件和保護產品非常重要，而Littelfuse就能夠滿足這種需求。

在E-Ship市場方面，由于船舶的認證門檻較高，傳統上由老的傳統船廠主導，但也有新的制造商在配合。隨著混動趨勢的發展，對更大發動機功率的需求也在增加。然而，制造兆瓦級船舶功率模塊面臨很大的挑戰。

杜堯生表示，兆瓦級功工程車和船舶對功率模塊的高要求，特別是隨著功率的提升，電壓也必須相應提高。然而，許多器件無法承受如此高的高壓氣壓，這使得制造兆瓦機成為一項極具挑戰性的任務。在全球范圍內，能夠生產這種高壓功率模塊的廠家寥寥無幾。而Littelfuse能夠提供最高達6500V的壓接式功率模塊，這種模塊本身就具有很高的電壓承受能力，是制造兆瓦級的關鍵組件之一。更重要的是，目前能夠生產兆瓦級產品的廠商多提供的是分立器件，而Littelfuse提供的是整體方案。

CEV和E-Ship市場正在成為一個頗具潛力的新興市場，而Littelfuse不僅擁有完整的方案，也能夠提供出“三位一體”的完整的解決方案。可以說，Littelfuse對于這個新興市場已經準備好了一切，而且已經擁有了許多客戶經驗。