ADI：以前瞻性解決方案助力挑戰(zhàn)下的新能源汽車市場(chǎng)

21ic訊 以電動(dòng)/混合動(dòng)力為代表的新能源汽車近年來(lái)取得了長(zhǎng)足的發(fā)展，《節(jié)能與新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》已獲中國(guó)國(guó)務(wù)院正式通過(guò)，明星車廠Tesla的出現(xiàn)更是讓新能源汽車的未來(lái)顯得無(wú)比光明，在這樣的背景下，新能源汽車何時(shí)才能走入大眾人家，未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)如何，都獲得了購(gòu)車一族的廣泛關(guān)注。而相關(guān)半導(dǎo)體廠商的科技創(chuàng)新，是新能源汽車發(fā)展不可或缺的推動(dòng)力量。我們特邀請(qǐng)來(lái)自全球領(lǐng)先的高性能信號(hào)處理解決方案供應(yīng)商ADI公司汽車電子戰(zhàn)略市場(chǎng)部應(yīng)用經(jīng)理沈飛先生，談一談半導(dǎo)體行業(yè)面對(duì)新能源汽車所帶來(lái)的挑戰(zhàn)與機(jī)遇。

沈飛，ADI公司汽車電子戰(zhàn)略市場(chǎng)部應(yīng)用經(jīng)理

1.您對(duì)中國(guó)新能源汽車未來(lái)的發(fā)展持怎樣的看法?相比美國(guó)、日本等海外市場(chǎng)，目前國(guó)內(nèi)在推行新能源汽車時(shí)遇到的最大阻力和挑戰(zhàn)有哪些?

沈飛：目前有幾大因素制約了國(guó)內(nèi)新能源汽車電子的發(fā)展，首先，目前我國(guó)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的產(chǎn)品不多，同時(shí)國(guó)外汽車零部件公司在中國(guó)大量申請(qǐng)專利，利用專利技術(shù)主導(dǎo)中國(guó)汽車電子市場(chǎng);其次，新能源汽車中的電池也是一個(gè)很大的挑戰(zhàn)，如何改善電池的充電時(shí)間，使用壽命，減輕電池的重量，增加電池的續(xù)航能力等等，這些都是新能源汽車迫切需要而且必需要解決的問(wèn)題。

就中國(guó)新能源汽車未來(lái)的發(fā)展而言，整車廠商與汽車電子解決方案供應(yīng)商的合作將是一大趨勢(shì)。未來(lái)，整車廠商與汽車電子解決方案供應(yīng)商之間的合作將更加緊密，這體現(xiàn)在合作的層次和維度的增加。以ADI為例，ADI與奇瑞前瞻技術(shù)科學(xué)院合作建設(shè)“奇瑞—ADI聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室”，利用雙方各自的優(yōu)勢(shì)，共同構(gòu)建科技創(chuàng)新體系，加快科研成果和生產(chǎn)力之間的轉(zhuǎn)化，以此應(yīng)對(duì)新能源汽車發(fā)展對(duì)汽車廠商和汽車電子解決方案供應(yīng)商提出的新要求與帶來(lái)的新的挑戰(zhàn)。

2.新能源汽車的出現(xiàn)給半導(dǎo)體廠商帶來(lái)了哪些具體的技術(shù)挑戰(zhàn)?請(qǐng)結(jié)合貴公司相關(guān)產(chǎn)品加以說(shuō)明。

沈飛：電池技術(shù)是新能源汽車的重要驅(qū)動(dòng)力。目前，新能源汽車中的電池對(duì)新能源汽車的發(fā)展帶來(lái)很大的挑戰(zhàn)。如何改善電池的充電時(shí)間、使用壽命、減輕電池的重量，增加電池的續(xù)航能力、降低成本、保證使用安全等等問(wèn)題，都是新能源汽車迫切需要而且必需要解決的問(wèn)題。

最近隨著業(yè)界對(duì)電池電量計(jì)算的精度要求不斷提高，越來(lái)越優(yōu)異的電池工藝技術(shù)的出現(xiàn)，結(jié)果使得電池充放電曲線更加平坦，所以電池管理芯片需要擁有更高的測(cè)量精度。另外，由于鋰電池的失效特性，電池管理系統(tǒng)的可靠性和安全性至關(guān)重要。國(guó)內(nèi)廠商開(kāi)始關(guān)注系統(tǒng)級(jí)的安全性設(shè)計(jì)，以及ISO26262標(biāo)準(zhǔn)的引入。在電池管理芯片領(lǐng)域，主流半導(dǎo)體廠商均在芯片中集成了越來(lái)越完備的故障報(bào)錯(cuò)機(jī)制、數(shù)據(jù)校驗(yàn)機(jī)制、以及冗余監(jiān)控機(jī)制，以幫助客戶實(shí)現(xiàn)更高等級(jí)的系統(tǒng)級(jí)安全。最后，很多廠商開(kāi)始關(guān)注效率更高的主動(dòng)式電池均衡，以降低電池管理模塊的發(fā)熱，節(jié)省電量消耗，這幾個(gè)新的技術(shù)趨勢(shì)，也正是ADI在電池管理芯片領(lǐng)域致力的方向。

在新能源汽車領(lǐng)域，ADI推廣用于鉛酸電池控制的芯片(ADuC703X)。在這一領(lǐng)域，ADI在歐美占有超過(guò)95%的市場(chǎng)份額。鉛酸電池更多是使用在起停功能上面，相對(duì)來(lái)說(shuō)把傳統(tǒng)汽車的燃油使用效率提高。除了鉛酸電池外，ADI也已經(jīng)推出一系列可應(yīng)用在混合動(dòng)力車及純電動(dòng)車上面的鋰電池監(jiān)控和保護(hù)系統(tǒng)產(chǎn)品，該系統(tǒng)集成鋰電池安全監(jiān)控器,可以幫助用戶實(shí)現(xiàn)故障安全電路,并為之構(gòu)建安全環(huán)境的安全監(jiān)控器件。這款全新的監(jiān)控器為設(shè)計(jì)師提供了他們開(kāi)發(fā)完整電池監(jiān)控和保護(hù)系統(tǒng)前端所需的最終解決方案。AD7280A與AD8280為集成式解決方案，可監(jiān)控六個(gè)電池單元的電壓和溫度輸入，增強(qiáng)型的菊花鏈接口，可靈活匹配不同電池節(jié)數(shù)的電池包架構(gòu)。該器件由電池組供電，可以針對(duì)過(guò)壓、過(guò)溫或欠壓這三種狀況中的任何一種提供共享式或單獨(dú)式報(bào)警。ADI的iCoupler和isoPower系列數(shù)據(jù)和電源隔離器，具備優(yōu)異的數(shù)據(jù)速率和功率消耗，同時(shí)滿足隔離等級(jí)要求。這一套鋰電池監(jiān)控和保護(hù)系統(tǒng)解決方案可以應(yīng)用于能源、工業(yè)和汽車應(yīng)用的鋰電池監(jiān)控和保護(hù)系統(tǒng)。

3.根據(jù)《發(fā)展規(guī)劃》，中國(guó)未來(lái)將以“三縱”(純電動(dòng)車、燃料電池汽車、混合動(dòng)力汽車)和“三橫”(電池、電機(jī)、電控)作為研發(fā)布局的核心。貴公司目前在電動(dòng)/混合動(dòng)力汽車方面重點(diǎn)關(guān)注哪些領(lǐng)域和產(chǎn)品?主要亮點(diǎn)有哪些?

沈飛：在微混動(dòng)領(lǐng)域，ADI推廣用于鉛酸電池管理的系統(tǒng)級(jí)芯片(ADuC703X)。起停功能可以提高傳統(tǒng)汽車的燃油使用效率。例如，汽車在等紅燈的情況下，可以通過(guò)這個(gè)系統(tǒng)將發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)掉以降低油耗。該系統(tǒng)需要對(duì)鉛酸電池的狀態(tài)進(jìn)行精密監(jiān)控，在這一領(lǐng)域，ADI在歐美占有超過(guò)95%的市場(chǎng)份額。

除了鉛酸電池外，ADI也已經(jīng)推出一系列可應(yīng)用在中混/強(qiáng)混/插電式混合動(dòng)力車及純電動(dòng)車上面的鋰電池監(jiān)控和保護(hù)系統(tǒng)產(chǎn)品，該系統(tǒng)集成鋰電池安全監(jiān)控器,可以幫助用戶實(shí)現(xiàn)故障安全電路。這一系列的監(jiān)控器為設(shè)計(jì)師提供了他們開(kāi)發(fā)完整電池監(jiān)控和保護(hù)系統(tǒng)前端所需的最終解決方案。基于AD7280A、AD8280、和iCoupler/isoPower隔離器件的解決方案，單組可監(jiān)控六個(gè)電池單元的電壓和溫度，通過(guò)增強(qiáng)型的菊花鏈接口可靈活匹配不同電池節(jié)數(shù)的電池包架構(gòu)。該器件由電池組供電，可以針對(duì)過(guò)壓、過(guò)溫或欠壓這三種狀況中的任何一種提供共享式或單獨(dú)式報(bào)警。在提供業(yè)界領(lǐng)先的測(cè)量精度之外，該方案的冗余架構(gòu)能幫助設(shè)計(jì)者提升整個(gè)系統(tǒng)的功能安全性和魯棒性。同時(shí)，微秒級(jí)的測(cè)量速度和極低功耗，可以改善電池性能并延長(zhǎng)續(xù)航時(shí)間。其中，iCoupler和isoPower系列數(shù)據(jù)和電源隔離器，具備優(yōu)異的數(shù)據(jù)速率和功率消耗，同時(shí)滿足隔離等級(jí)要求。另外，ADI的電流檢測(cè)放大器AD82xx系列，和系統(tǒng)級(jí)芯片ADuC703x，可以實(shí)現(xiàn)基于shunt電阻的高精度電池電流測(cè)量。前者可使系統(tǒng)達(dá)到<1%的電流測(cè)量精度，后者可使系統(tǒng)達(dá)到<0.1% 的電流測(cè)量精度，從而大幅提高電池SOC的估算精度。該套方案可以替換昂貴的分立器件方案，降低功耗并減小系統(tǒng)空間。方案可以應(yīng)用于能源、工業(yè)和汽車應(yīng)用的鋰電池監(jiān)控和保護(hù)系統(tǒng)。