電子：新能源汽車的強(qiáng)力推進(jìn)者

　　IC與半導(dǎo)體

　　英飛凌科技(中國(guó))有限公司汽車電子業(yè)務(wù)部高級(jí)市場(chǎng)工程師曹洪宇認(rèn)為，新能源汽車無(wú)疑是目前全球關(guān)注的焦點(diǎn)話題之一，豐田公司的普瑞斯如今已經(jīng)銷售過百萬(wàn)輛了。而中國(guó)也正在掀起了一股產(chǎn)業(yè)研發(fā)熱潮，從政府補(bǔ)助到市場(chǎng)引導(dǎo)，都在大力培植這個(gè)新興市場(chǎng)，預(yù)計(jì)2015年各種車型將占整體5%左右。反觀這些車型背后，來(lái)自半導(dǎo)體公司的技術(shù)支持尤為重要，同時(shí)巨大的新能源車市場(chǎng)預(yù)期帶給整個(gè)業(yè)界不少挑戰(zhàn)和機(jī)遇。

　　主要的挑戰(zhàn)來(lái)自兩方面，一方面是傳統(tǒng)汽車電子系統(tǒng)和新系統(tǒng)之間的協(xié)調(diào)工作;同時(shí)還需要在成本可控的條件下，滿足汽車電子在復(fù)雜應(yīng)用環(huán)境下的可靠性要求。

　　廣義新能源汽車在系統(tǒng)結(jié)構(gòu)上和傳統(tǒng)汽車有很大區(qū)別，其中最重要以及最核心的部分就是動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的革新。以混合動(dòng)力車為例，它不僅僅是電機(jī)系統(tǒng)占總功率百分比的數(shù)值差異，重要的是量變引起的車輛結(jié)構(gòu)的變化。微混合系統(tǒng)一般實(shí)現(xiàn)起停功能，全混合系統(tǒng)則要求車輛在沒有發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力的情況下依然具有一定的續(xù)航能力。由于系統(tǒng)的耦合度大大增加，全混合系統(tǒng)結(jié)構(gòu)更為復(fù)雜，對(duì)設(shè)計(jì)帶來(lái)更多挑戰(zhàn)。而純電動(dòng)汽車更是可能引發(fā)車輛系統(tǒng)顛覆性的革新設(shè)計(jì)，從質(zhì)量分配、動(dòng)力傳輸?shù)杰囕v安全性，都將可能產(chǎn)生全新的設(shè)計(jì)理念。

　　英飛凌在電機(jī)控制、發(fā)動(dòng)機(jī)管理、變速箱控制、電池管理和混合動(dòng)力HCU(整車控制器)等都有相應(yīng)硬件參考方案，能為客戶提供一站式半導(dǎo)體解決方案。

　　以新能源車的核心-動(dòng)力總成系統(tǒng)而言，英飛凌推出了兩款汽車級(jí)大功率IGBT模塊，專門應(yīng)用于車載電機(jī)驅(qū)動(dòng)。高功率密度的汽車級(jí)模塊HP1 (Hybrid Pack 1) 和HP2 (Hybrid Pack 2)以超小的體積，切合汽車系統(tǒng)空間的局限性。

　　HP1 重485g (72x140x17mm) 3半橋合一的設(shè)計(jì)，650V 400A最大驅(qū)動(dòng)能力，適用于20～30kW以內(nèi)電機(jī)應(yīng)用。HP2 (106.5x48.5x20.5mm) 重量1250g，更是以特別的直接水冷式散熱設(shè)計(jì)，以650V 800A模塊滿足80~100kW的電機(jī)應(yīng)用。

　　根據(jù)市面上不同電機(jī)功率扭矩和工況的要求，英飛凌將在2010年底推出一款200A電流和HP1相同封裝的產(chǎn)品，以及600A電流和HP2相同封裝的產(chǎn)品，形成兩個(gè)產(chǎn)品系列，能滿足從10kW~100kW的各等級(jí)電機(jī)系統(tǒng)的功率需求。

　　除此以外，還將在明年推出兩款超小型easy-B模塊，適合3～10kW以下車載電池充電器、電動(dòng)空調(diào)或EPS等應(yīng)用。

　　飛思卡爾中國(guó)區(qū)汽車電子工程經(jīng)理康曉敦說，電動(dòng)汽車大致可以分為三類：混合動(dòng)力、燃料電池和電動(dòng)車。電動(dòng)汽車存在著一個(gè)通用性的問題—電池。由于目前存在的電池方面的種種問題，未來(lái)能夠?qū)崿F(xiàn)量產(chǎn)的可能性最大的就是混合動(dòng)力車?；旌蟿?dòng)力與傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)相比在技術(shù)領(lǐng)域增加了三部分：整車控制 ;電池管理;電機(jī)控制。

　　從目前技術(shù)來(lái)看，電池技術(shù)是混合動(dòng)力汽車和電動(dòng)車的關(guān)鍵所在。既使是市場(chǎng)呼聲比較高的混合動(dòng)力汽車，電池的成本也占到了整車的1/3以上。而且還有重量、可靠性、壽命等諸多問題需要解決。磷酸鋰鐵電池技術(shù)應(yīng)該是解決方案中較好的一種。但涉及的以上問題也還是需要進(jìn)一步改進(jìn)。燃料電池是另一種技術(shù)，因其技術(shù)成熟性、燃料(主要是液態(tài)氫)貯存和控制方面的問題，可以說還不能馬上成為成熟的量產(chǎn)產(chǎn)品。而對(duì)純電動(dòng)車的混合動(dòng)力來(lái)講，電池的成本、重量、可靠性、壽命、包括充電問題將是政府、汽車公司所面臨的主要問題。當(dāng)然因?yàn)殡妱?dòng)車的環(huán)保優(yōu)勢(shì)，各國(guó)政府均在采取鼓勵(lì)政策。我們也希望電動(dòng)車市場(chǎng)能夠盡快有長(zhǎng)足的發(fā)展。

　　最新的電子動(dòng)力系統(tǒng)控制技術(shù)已經(jīng)證明可以幫助降低排放量、提高燃油效率，并將更多引擎動(dòng)力傳輸?shù)铰访妗ｏw思卡爾在電子汽油發(fā)動(dòng)機(jī)管理領(lǐng)域具有優(yōu)勢(shì)，提供先進(jìn)的嵌入式控制器、傳感器技術(shù)、動(dòng)力管理組件和動(dòng)力制動(dòng)器驅(qū)動(dòng)，使新車輛更加經(jīng)濟(jì)，并保護(hù)環(huán)境。而且飛思卡爾將繼續(xù)把引擎控制技術(shù)引入到新興應(yīng)用中，如混合車輛控制和普通線路的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)管理。

　　飛思卡爾對(duì)國(guó)內(nèi)重要客戶的支持(如比亞迪等)包括技術(shù)交流、產(chǎn)品定價(jià)等，同時(shí)與奇瑞和東風(fēng)合作的汽車電子聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室，并且未來(lái)還將擴(kuò)展到其它整車廠商。此外，飛思卡爾還與清華大學(xué)、同濟(jì)大學(xué)和上海交大等高等院校進(jìn)行相關(guān)的合作和研究。

　　電源與電池技術(shù)的創(chuàng)新

　　ADI大中華區(qū)汽車電子商務(wù)經(jīng)理李防震認(rèn)為，新能源汽車的主要難點(diǎn)在于電池管理和電機(jī)控制系統(tǒng)。電池技術(shù)是新能源汽車的重要驅(qū)動(dòng)力，亟待降低成本。同時(shí)國(guó)家相應(yīng)配套的基礎(chǔ)設(shè)施如充電站要盡快普及;國(guó)家還應(yīng)該要出臺(tái)相應(yīng)的政策法規(guī)鼓勵(lì)和規(guī)范這個(gè)正在發(fā)展中的行業(yè)，以方便以后大規(guī)模的批量生產(chǎn)。針對(duì)電池管理和電機(jī)控制系統(tǒng)這兩個(gè)技術(shù)難點(diǎn)，ADI推出了鋰電池監(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。AD7280/8280為集成式解決方案，每片AD7280/8280可監(jiān)控六個(gè)電池單元的工作狀態(tài)。該器件由電池組供電，可以針對(duì)過壓、過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。此外還包括了其他主要的元器件：例如隔離等等。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)。在電機(jī)控制系統(tǒng)中，ADI的DSP(BF50X)系列產(chǎn)品和旋變(AD2S12XX)是專門為這個(gè)應(yīng)用而設(shè)計(jì)。