雖然疫情令全球汽車市場(chǎng)遭受了巨大沖擊，但新能源汽車市場(chǎng)卻演繹著逆勢(shì)上揚(yáng)的劇情。恩智浦半導(dǎo)體副總裁兼驅(qū)動(dòng)和能源系統(tǒng)產(chǎn)品線總經(jīng)理李曉鶴分析說(shuō)，法規(guī)要求的進(jìn)一步加強(qiáng)、電池成本大幅下降、續(xù)航里程和充電速度提升、電動(dòng)汽車型愈加豐富等因素疊加，共同驅(qū)動(dòng)了電動(dòng)汽車的新“馬力”。

而其中的關(guān)鍵系統(tǒng)——電池管理系統(tǒng)（BMS）也“順勢(shì)而起”。近日大眾在其MEB電動(dòng)汽車平臺(tái)上采用恩智浦電池管理解決方法的新聞就將BMS再次推向臺(tái)前。據(jù)悉，MEB平臺(tái)是一個(gè)跨品牌、跨車型的平臺(tái)，而大眾將基于該平臺(tái)在未來(lái)向市場(chǎng)推出多達(dá)75種全電動(dòng)汽車型。之所以拿到這一大單，用李曉鶴的話來(lái)說(shuō)就是因?yàn)槎髦瞧諦MS解決了整車廠商電氣化過(guò)程中的“痛點(diǎn)”，其中蘊(yùn)含了什么樣的“秘訣”？

新能源汽車的“痛點(diǎn)”

要了解，在電動(dòng)汽車蔚然成風(fēng)之際，整車廠已“不約而同”地從經(jīng)濟(jì)和合規(guī)的角度加大電氣化投資，但要達(dá)到爆發(fā)的“拐點(diǎn)”，還要力克諸多挑戰(zhàn)。

作為電動(dòng)汽車的“必備件”，即使電池成本在不斷優(yōu)化，但仍占據(jù)1/4到1/3的總車成本。

李曉鶴認(rèn)為，電池成本的持續(xù)降低是電動(dòng)汽車普及以及整車廠盈利的重要決勝點(diǎn)，除電芯降本外，還要不斷優(yōu)化或簡(jiǎn)化電子電氣以及機(jī)械架構(gòu)，并在生產(chǎn)線上不斷升級(jí)自動(dòng)化組裝水平，從而提高生產(chǎn)效率。

而在里程和充電方面要下的“功夫”，自然是要延長(zhǎng)續(xù)航里程，縮短充電時(shí)間?！皬碾娀瘜W(xué)的角度來(lái)講，延長(zhǎng)里程要提高比能量，縮短充電時(shí)間要新增比功率，在逐漸挑戰(zhàn)比能量和比功率極限的過(guò)程中，電池管理的功能安全的等級(jí)、診斷的精度和速度變得愈發(fā)重要?！崩顣扎Q提及。

為了加快不同級(jí)別電動(dòng)汽車的量產(chǎn)，平臺(tái)化則至關(guān)重要。一個(gè)車廠可能要在短時(shí)間內(nèi)生產(chǎn)包括純電車、插電混動(dòng)車、48V混動(dòng)車、14V起停微混動(dòng)車等幾十種甚至是上百種不同的車型，因而，能否實(shí)現(xiàn)可最大化的重用以及應(yīng)用平臺(tái)化，才能在加快上市時(shí)間并降低研發(fā)成本的競(jìng)賽中取勝。

隨著電動(dòng)汽車市場(chǎng)的快速起量，供應(yīng)鏈的大規(guī)模匹配能力考驗(yàn)亦接踵而至。李曉鶴的觀點(diǎn)是，幾年前大型整車廠的電動(dòng)汽車生產(chǎn)規(guī)模最多是一年幾十萬(wàn)輛，但未來(lái)主流車廠的計(jì)劃將升至上百萬(wàn)輛的規(guī)模。這種大規(guī)模量產(chǎn)比拼的不僅僅是單一產(chǎn)品本身的性能，而是半導(dǎo)體廠商汽車制造品質(zhì)、生產(chǎn)質(zhì)量品質(zhì)、供貨體系以及售前售后服務(wù)能力的全方位考驗(yàn)。

BMS的各個(gè)擊破

上文提及的電氣化挑戰(zhàn)不只涉及架構(gòu)、電池等一系列問(wèn)題，BMS亦擔(dān)當(dāng)重任。

李曉鶴指出，電池本身的成本和性能是車廠致勝的關(guān)鍵點(diǎn)之一，而電池的安全性能以及效率在很大程度上是要通過(guò)BMS系統(tǒng)的提升來(lái)體現(xiàn)的?！半m然BMS在電池總成本中占比非常小，約在10%-20%之間，但它可使電池組提高里程或加快充電性能，或提高壽命，其所能創(chuàng)造的價(jià)值是非常高的，未來(lái)仍大有可為?！崩顣扎Q直言。

細(xì)究來(lái)看，一方面，電動(dòng)汽車永恒的追求是提高里程并加快快充速度，要精準(zhǔn)的電池管理，通過(guò)精準(zhǔn)的SoC估算來(lái)提高充電狀態(tài)以及電池健康狀態(tài)的估算，這樣就可以在不新增成本的情況下來(lái)優(yōu)化續(xù)航里程、延長(zhǎng)使用壽命并提高安全性；而在采用更激進(jìn)的化學(xué)材料來(lái)做電芯以提高比能量和比功率的路徑之中，將出現(xiàn)更明顯的風(fēng)險(xiǎn)因素，如過(guò)壓、過(guò)充、不穩(wěn)定的化學(xué)物質(zhì)、熱失控等，這就要BMS有更快的診斷速度以及更精確的有關(guān)電壓、電流、溫度甚至壓力的傳感測(cè)量。

另一方面，整車動(dòng)力鋰離子電池有幾百個(gè)甚至上千個(gè)電芯，在電芯管理方面存在木桶效應(yīng)，最弱的電芯決定了整個(gè)電池充放電的極限。因此多電芯的均衡也極為重要，這可助力提高電池的壽命和容量。

面對(duì)這些挑戰(zhàn)，在汽車電子領(lǐng)域耕耘多年的恩智浦，憑借自身的核心優(yōu)勢(shì)、競(jìng)爭(zhēng)力和獨(dú)特的價(jià)值主張，祭出的BMS利器可全面解決上述痛點(diǎn)。

李曉鶴介紹說(shuō)，在BMS方法中包括處理器、車載網(wǎng)絡(luò)傳感器、驅(qū)動(dòng)、模擬前端、有主動(dòng)安全功能的電池管理等等，而恩智浦則可供應(yīng)全面的整體解決方法。

從整車廠需求點(diǎn)來(lái)看，恩智浦的方法也做到了“面面俱到”。李曉鶴具體解讀說(shuō)，從精度來(lái)看，恩智浦的控制器、模擬器件等，不僅可保證芯片的出廠精度，更確保產(chǎn)品全生命周期的使用精度；在安全性層面，恩智浦為客戶供應(yīng)相應(yīng)的嵌入式軟件驅(qū)動(dòng)支持，包括功能安全庫(kù)，從而可更好地實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)級(jí)解決方法。此外，恩智浦產(chǎn)品的含義可兼顧14V、48V、400V、800V以及各種不同模式，軟硬件平臺(tái)的可擴(kuò)展性和延展性可助力客戶進(jìn)行軟硬件的復(fù)用和重用，降低驗(yàn)證時(shí)間并加速上市時(shí)間。特別是新能源汽車的研發(fā)和迭代周期從傳統(tǒng)汽車的4年左右縮短到兩年，更體現(xiàn)了系統(tǒng)性解決方法的重要性。

特別重要的是，恩智浦是汽車半導(dǎo)體領(lǐng)先供應(yīng)商，擁有良好的供貨能力以及完備的服務(wù)體系，無(wú)論是授權(quán)設(shè)計(jì)支持還是售后質(zhì)量支持，都可全力保證，這對(duì)新能源汽車加快量產(chǎn)來(lái)說(shuō)至關(guān)重要。

下一站“野望”

有關(guān)電動(dòng)汽車的潛力，恩智浦以實(shí)際行動(dòng)在表明其“芯”向往之。

因?yàn)殡妱?dòng)汽車的潛力正在加倍釋放。李曉鶴提到，從全球平均成本看，業(yè)界普遍認(rèn)為假如每千瓦時(shí)的成本在100美元以下，那么一輛電池車的成本基本與普通燃油車類似。今年的成本平均值大約在130美元左右，基本到2024年，電動(dòng)汽車與傳統(tǒng)燃油車的成本將趨同。新能源汽車市場(chǎng)在未來(lái)十年將保持井噴狀態(tài)，而關(guān)注點(diǎn)也將集中于系統(tǒng)成本更優(yōu)化、安全性更高、可靠性更高的打造之上。相應(yīng)地，BMS也大有可為，一年將上升至幾千萬(wàn)套的規(guī)模。

大眾的MEB電動(dòng)汽車平臺(tái)“鎖定”恩智浦，顯而易見(jiàn)讓恩智浦的BMS站在了新高點(diǎn)上，而恩智浦有著更高遠(yuǎn)的目標(biāo)與野望。

從BMS系統(tǒng)所需芯片來(lái)看，李曉鶴提及，針對(duì)電池管理優(yōu)化的主控制器，與動(dòng)力，傳動(dòng)總成控制等帶有功能安全的主控制器架構(gòu)非常相似，但需在內(nèi)存，安全驗(yàn)證，低功耗等硬件配置上做相應(yīng)的優(yōu)化。恩智浦也在同時(shí)開(kāi)發(fā)下一代的S32MCU，其中S32K系列MCU的幾款產(chǎn)品是專門針對(duì)電池管理優(yōu)化的。而諸如模擬前端芯片等關(guān)鍵芯片也將不斷優(yōu)化，在高精度、均衡性、安全性層面不斷發(fā)力。

有關(guān)是否可對(duì)市場(chǎng)上不同技術(shù)路線的電池組供應(yīng)支持，恩智浦的回應(yīng)亦是積極的。李曉鶴提及，目前電池整體的技術(shù)解決方法還在演進(jìn)，各種電化學(xué)均處于一個(gè)合作競(jìng)爭(zhēng)的狀態(tài)，無(wú)論是鐵鋰離子電池還是固態(tài)電池等。NXP的BMS系統(tǒng)在嘗試支持各種各樣的電化學(xué)，即市場(chǎng)上的新能源汽車所采用的電池組都是支持的，當(dāng)然這對(duì)設(shè)計(jì)和精度的要求也會(huì)走高。

從全球范圍內(nèi)看，我國(guó)依然是新能源汽車的重要驅(qū)動(dòng)市場(chǎng)。而近日《新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2021—2035年)》公布，將使我國(guó)新能源汽車迎來(lái)新一輪的發(fā)展高峰。據(jù)估算，2025年我國(guó)新能源汽車年銷量將超過(guò)500萬(wàn)輛。

相有關(guān)全球客戶，國(guó)內(nèi)新能源汽車的不同勢(shì)力也顯現(xiàn)出不同的張力。李曉鶴強(qiáng)調(diào)，恩智浦在我國(guó)有非常強(qiáng)的技術(shù)團(tuán)隊(duì)，包括軟件、硬件、測(cè)試等，此外還有很完備的參考設(shè)計(jì)的技術(shù)積累。面對(duì)自身設(shè)計(jì)能力很強(qiáng)的公司，他們更多關(guān)注設(shè)計(jì)、成本、安全性和質(zhì)量。而初創(chuàng)公司則更關(guān)注速度、上市時(shí)間，更關(guān)注軟件和服務(wù)。恩智浦與大型車廠和初創(chuàng)公司都建立了良好的互動(dòng)和合作，通過(guò)系統(tǒng)級(jí)的芯片組方法和軟件支持，讓客戶可重點(diǎn)關(guān)注高附加值的應(yīng)用開(kāi)發(fā)。（校對(duì)/一求）