“雙碳”目標下，新能源汽車正以星火燎原之勢席卷全球各地。

IHS統(tǒng)計數(shù)據顯示，到2030年，全球新能源車普及率將超過50%。但恩智浦全球副總裁、新能源及驅動系統(tǒng)產品線總經理李曉鶴認為“這一數(shù)字相當保守”，如果近零排放目標想在2050年實現(xiàn)，2030年全球新能源汽車普及率應該超過85%。而在中國，新能源車的普及速度更是遠超該目標所要求的速度——2021年，中國新能源汽車產能占全球的54%，大幅領先歐洲（26%）和美國（15%），用“引領世界”來形容毫不為過。

“新能源汽車市場短期內充滿了不確定性，但從中長期來看，應該不會有人對市場的潛力產生質疑。”李曉鶴認為，在這樣一個市場重塑的過程中，汽車供應鏈和價值鏈會出現(xiàn)強力轉型，汽車行業(yè)從業(yè)者的思維模式也必須隨之轉變，尤其是在以下四個方面：

首先，對汽車成本與碳排放量的關注和管理將從造車階段延伸到整個生命周期;

其次，產品創(chuàng)新周期從之前4年縮短到了2年，對整個行業(yè)的創(chuàng)新能力和創(chuàng)新體系都產生了顛覆性的影響;

第三，新能源汽車生產平臺產能將從十萬升至百萬級，這對質量體系、供貨體系，全球支持體系和商務體系都提出了新的挑戰(zhàn);

最后，軟件定義邊界條件，即造車的核心技術從鋼鐵變成軟件，造車的方式、想法、迭代速度和企業(yè)管理模式將發(fā)生巨變。

下圖展示了汽車行業(yè)的變遷。不難發(fā)現(xiàn)，2018年成為了“我們了解的汽車”和“新一代汽車”的“分水嶺”，那一年，汽車產業(yè)開始從傳統(tǒng)成熟的生態(tài)合作體系邁入產品顛覆的時代，并開始遭遇史無前例的“缺芯”潮。隨后，預計從2018-2028年，互聯(lián)汽車、ADAS、新能源汽車、軟件定義汽車、百萬級EV平臺開始迎來加速發(fā)展的十年。而從2028-2038年，將是“移動即服務”的時代，L4以上級別的自動駕駛技術與移動出行服務緊密的綁定在一起，共同帶來新的經濟模式、盈利模式。

“新能源汽車的發(fā)展需要包括芯片在內的底層技術的創(chuàng)新。”李曉鶴分析指出，之所以在近兩年汽車產量總體呈下降趨勢的背景下，依然出現(xiàn)“缺芯”問題，恰恰說明汽車電動化、智能化導致的汽車電子和汽車工程的騰飛。“汽車自動駕駛級別從L2到L4，電子元器件的需求量就要增加一倍;把燃油車升級到電動車，電子產品需求量也會增長一倍;當汽車進一步智能化、信息化，把所有功能都加上的時候，電子需求量可能是3到4倍甚至更高的增長，每一輛汽車中使用的芯片數(shù)量在幾何級增長。”他說。

但在域控制器逐漸轉成超算的過程中，汽車網絡總節(jié)點數(shù)卻并沒有明顯變化，這是因為超算可以解決算力問題，但不能解決實時性和功耗問題。超算可以在運算上取代很多節(jié)點，但大部分情況下，以太網還是平行加在原來的CAN網絡。在此情況下，芯片未來不會出現(xiàn)大起大落的需求變化，現(xiàn)在是穩(wěn)定增長，之后也會是平滑的過渡。

新能源汽車電氣化的痛點

作為全球領先的汽車芯片系統(tǒng)級解決方案供應商，僅在電氣化領域，恩智浦就可以提供汽車電氣化應用中幾乎所有的芯片方案，包括電機控制、推進域控制器、電池管理系統(tǒng)和DC/DC轉換器，涵蓋MCU微處理器、模擬前端、柵極驅動器、安全電源管理、車載網絡、傳感器等多款產品，是全球為數(shù)不多可以把“幾乎每一個電控單元都能以整體系統(tǒng)思維的方式呈現(xiàn)給客戶并與之產生互動”的企業(yè)。

如前文所述，降低生命周期成本;延長續(xù)航里程，加快充電速度;軟件定義汽車;百萬級平臺全球生產，正成為當下新能源汽車產業(yè)面臨的實際困境。恩智浦通過簡化部件成本，加速自動化裝配流程，延長電池的使用壽命以及簡化二次回收利用來幫助車企降低整個生命周期的成本;通過電驅800V碳化硅方案，大幅提升電驅動的效能;通過模塊化域控制器的普及，以及越來越多在線更新OTA的應用和整車建模，讓軟件定義汽車程度不斷加深。目前，全球前20電動汽車OEM中有10家采用了恩智浦高壓電池管理系統(tǒng)解決方案，2016年量產至今全球累計發(fā)貨超過一億片。

軟件定義電池是李曉鶴談到的典型案例之一。在他看來，電池系統(tǒng)的演進其實是軟件和數(shù)據的演進，而后者則取決于整車的電子電氣架構。未來，當車載超算日趨普及的時候，連接單元也越來越發(fā)達，域控制器軟件會向上集成，即在電池包里的軟件會越來越少，而大部分的軟件與處理能力會進入域控制器甚至超算單元中，并進行合理分層。在這一過程中，如何打造更智能的電池管理芯片？如何實現(xiàn)電池包軟件量的降低，去適應整體電氣架構的遷徙過程？恩智浦做了大量的工作。

此外，通過現(xiàn)有的電池參考設計、云網關的參考設計以及和大學研究機構的協(xié)同開發(fā)，恩智浦正在與合作單位開發(fā)BMS云計算的原型，即如何通過云計算、物理建模、人工智能來更好、更準確地估算電池的剩余電量以延長續(xù)航里程，更準確估算電池的健康狀況以提高安全性和二次利用的效率。

為了提升用戶企業(yè)在新能源汽車產業(yè)中的競爭力、成本和利潤，恩智浦借助芯片技術幫助優(yōu)化電池生命周期成本和碳排放，例如用光通訊BMS的方式，降低線束的數(shù)量，解決組裝的復雜性并實現(xiàn)自動組裝。;或是通過高集成度的智能化芯片組，降低外圍BOM的數(shù)量。

同時，在第一生命周期當中，高效能功率器件和高性能BMS可以讓電池更有效地被利用，提高電驅效率、電池壽命和SoC精度，讓汽車在每次充電后可以行駛得更遠。而在電池維護時，可以通過云計算增強SoH的精度，并且使用云連接能夠更好地做OTA的軟件更新。當進入階梯利用回收階段時，利用電池護照技術可以讓動力電池更好地被二次利用，包括應用到智能電網和ESS中，降低總應用成本。

向系統(tǒng)要效益

從整車廠角度出發(fā)，現(xiàn)在的新能源汽車產業(yè)鏈正變得越來越短，很多新能源車企采用直接自研、垂直整合的形式，甚至部分企業(yè)會將電池甚至電芯制造也包括在整體供貨體系下，電池廠商也經常會自己負責電池管理系統(tǒng)。與此同時，研發(fā)周期也從原來的4年變成了2年，整個鏈路的響應速度更加迅速，更多車廠選擇直接去和電池廠或芯片廠商協(xié)同合作。

這意味著，如果芯片仍用客戶傳統(tǒng)提要求的方式去做，肯定是來不及的，因為從開發(fā)流程來講，為了保證汽車質量，如質量測試、可靠性測試等環(huán)節(jié)的時間是必須保證的。所以芯片廠商除了要擁有自己的長期產品和系統(tǒng)創(chuàng)新規(guī)劃之外，還必須要增強和車廠、電池制造商的互動，不能等他們直接提要求。

李曉鶴認為，對于新能源汽車，業(yè)內普遍的降本想法不在芯片本身，而是更多關注系統(tǒng)降本。“如果能夠提高電池的使用效率和電驅效率，其帶來的降本相較百分之幾的電池降本更有挖掘潛力。“從IGBT到碳化硅的轉型，從400V到800V的轉型，都是如此，車企在這兩個轉型過程中省下的整車能源費用，遠遠優(yōu)于購買更先進芯片所花的費用。而對芯片公司來說，就需要提供的柵極驅動器擁有更好的功能安全、更多的診斷功能、更快的響應速度、更多的保護和更高的耐壓等級，幫助OEM用戶順利實現(xiàn)過渡。

展望2030年，李曉鶴表示，出行即服務（MaaS）將有望率先在中國大城市實現(xiàn)。那時，自動駕駛將達到L4級，高壓充電站隨著分布式電網而激增，簽約自動駕駛車隊車輛。對OEM而言，這意味著A-C級車輛成為MaaS車隊中的輕型商用車（LCV），車輛使用里程可達100萬公里，遠遠超過目前普通汽車20萬公里的年限，他們更需要新的業(yè)務模式。

在這樣的大背景下，換電也許會更加普及，1250V/600kW甚至高達3MW的大功率充電設備將會面世，更多的雙400V冗余電池系統(tǒng)會出現(xiàn)，也會看到雙400V與800V電池的混用情況。對BMS而言，除了需要具備更長、更好地延長電池使用壽命的能力外，基于人工智能和云計算的軟件算法會更加普及。

審核編輯 ：李倩