在节能环保的大环境下，新能源汽车的发展是大势所趋。市场何时能够实现爆发式的增长？ 新能源汽车系统设计的挑战何在？ 半导体产品如何给力新能源汽车？

GEC：新能源汽车是顺应全球节能环保大趋势的新兴产业，是近几年来国内外关注的热点市场。你能否介绍一下目前国内外新能源汽车产业的发展情况？

康晓敦：毫无疑问，新能源汽车是全球一直关注的热点。车内外几乎所有的汽车大企业都在进行相关汽车的研发。同时也得到了各国政府的大力支持，国内外也均有量产车型推出。相比国外一些成熟的新能源车型，国内新能源汽车的开发虽然比较早，但发展的速度并不快，现在已经明显落后。预计从2015年开始，新能源量产车型会有一个比较大的增长，互2020年之后，可形成真正的大批量生产。

于宗源：新能源汽车是这几年国内汽车行业的发展重点，尤其是从2009年中国成为世界第一汽车生产和消费国。新能源汽车也经历了数次的调整，从轻混、中混到插电式、增程式，以及纯电动汽车，每个领域都有数家企业取得重大成果。从全球来看，混合动力车和纯电动车也都保持了高速发展，大概有25%和40%的增长点。

李晓鹤：我们接触到很多国内外整车厂，配件、动力电池和配套设施企业，以及大学、公共研究机构的同行，看到整个产业都在投入巨大的人力物力研发核心技术。许多成果让我们十分尊敬和骄傲。应该说技术的突破和市场的形成只是时间问题。

GEC：目前看来，国内的新能源汽车的发展似乎有雷声大雨点小之嫌。您认为，中国新能源汽车产业发展遭遇到什么样的瓶颈？市场什么时候能够真正上量并实现真正大规模的应用？

康晓敦：电池的重量、价格、可靠性一直是电动车和混合动力车发展的瓶颈。从汽车电子系统方面其实已经没有特别困难。当然除了电池，整车也需要有很好的系统集成，也需要一定经验积累和较长时间的验证。所以真正要大量被消费者接受，还应该有一个较长的时间。这个时间应该是在2020年以后。

于宗源：新能源汽车有着许多区别于传统汽车的领域，技术的发展总是要经历一次次的突破和创新才能成熟。再加上锂电池价格等因素，才造成当前的新能源汽车格局。随着国家新能源车的积极政策，以及相关标准的出台，中国的新能源汽车市场将会很快迎来高速发展的阶段。

李晓鹤：不可否认，新能源车的普及是一个系统工程，从动力电池性能和寿命的提升，成本的下降和制造一致性的提高，到整车控制系统的改进和安全性的提升，一直延伸到基础设施和智能电网的建设，商业模式探索，最终到消费者购买和驾驶行为习惯的转变。整个生态系统的形成需要时间。中间我们也会看到一些过渡性的技术和现象。例如特殊功能和商用车电动车的应用，混动车和增程式电动车的率先发展，在大型国际城市首先出现的愿意为电动车的社会属性改变个人行为的群体。

GEC：同传统汽车相比，新能源汽车对于汽车系统设计提出了哪些技术上的挑战？半导体技术如何帮助应对这些挑战？

康晓敦：上面我们其实已经提到电池系统对于电动车和混合动力车的挑战。另外，电机控制系统和整车控制系统的设计也是电动车和混合动力车所面对的重点部分。无论面临哪些设计挑战，飞思卡尔丰富的汽车微控制器、集成电路和传感器解决方案，以及不断增强的开发工具和技术支持，都可以提供帮助。我们不仅在新能源汽车方面，同时在动力总成、车身、底盘与安全、信息娱乐系统和车载信息服务以及车载网络应用方面，为设计师取得下一代汽车设计技术突破提供全面支持。

于宗源：混合动力车的电机与传统汽车系统配合方面有难点，而纯电动车的电源管理也有别于传统。再加上规格更高安全性要求，都是对新能源汽车设计的挑战。作为半导体公司，目前我们致力于帮助车厂分析难点，尽量提供更加专业的芯片或模组方案。比如集成度更高的电机控制模块、电池监控单元、高性能高安全性的汽车单片机，力争将更多的难点由硬件直接化解，减少系统设计的难度并提升安全性。

李晓鹤：从半导体技术的角度，可以分成三个层面。第一是传统车、混动车和电池车共同面对的提高整车驱动能效的挑战。不同的是传统车、混动车体现在减排而电池车体现在增程。恩智浦在这方面已经做了很多工作。作为车载CAN、LIN、FlexRay网络收发器全球最大的供应商，17年来我们一直在致力于电控系统的网络化。在轻质化的同时提高整车能量管理水平。最近我们还在推动局部工作网络(Partial Networking) 在ISO11898和AUTOSAR中的标准制定和前期研发, 这种网络技术可以节约多至70瓦的系统能耗。电助力和实时双离合变速器可以降低整车能耗5%~10%，恩智浦磁阻传感器和FlexRay收发器是该系统的核心部件之一。固态照明可以提高照明系统能效50%，恩智浦汽车级固态照明系统就是专为此应用设计。恩智浦新型Class-D功放不仅将能源利用率从Class-AB的50%提高到90%，同时可以支持微混系统的工作要求，并通过主动降噪等技术进一步提高能效。

第二是电池车带来的特有的技术挑战。例如电池车中12V车载网络和400V~600V高压驱动系统并存，带来对高耐压和高抗干扰的电流隔离的需求。模块化动力电池组，尤其是在中国被广泛采用的磷酸铁锂电池对分布式电池管理系统的测量精度、通讯可靠性和功能性安全等级(ASIL)提出了新的挑战。另外电池车因为充电和诊断功能，很多电控单元不会像传统车进入关断或休眠状态，对整车网络的的能量管理策略和单个模块的工作寿命都有更为严格的要求。Partial Networking可以实现用软件实时配置能量管理策略，降低充电能耗的同时提高核心模块在电池车中的寿命。

第三是基础设施的建设，所谓基础设施不仅指充电/换电设施、智能电网和智能交通系统，同时也包括如何能把各种替代交通方式，例如公交、汽车共享(Car Share)、汽车合乘(Car Pooling)和私车无缝结合，从而提升电池车整体用户体验，降低普及的难度。恩智浦推出的ATOP（Automotive Telematics On-board unit Platform)平台，将GPS、NFC、安全验证、通讯模块、USB,、CAN总线、电池管理集成在硬币大小的模块中，可以快速实现节能车联网(ECO-Telematics)，包括智能交通、节能行驶、汽车共享认证和计费、远程电池诊断和充电路线选择等功能。试想你在午餐时电池车留在停车场充电，不用离开餐桌就可以通过iPhone读出停车位置，检查充电进度和费用，提前打开空调，并计划下午去市中心最经济的行车、停车、充电路线和定位预订另一辆共享电池车的情景。

GEC：新能源汽车的驱动系统的设计，包括电机控制的车载化，是技术难点之一，半导体技术如何帮助汽车系统设计商解决这个难点？

康晓敦：随着半导体技术的提高，电机控制的难度也有所下降。半导体公司通过将很多电机控制的算法等经过硬件管理控制，可以解决电机控制方面很多问题并简化电机控制系统的设计。同时，类似双核MCU的推出，可以大大提高电机控制的可靠性。并通过增加更多的接口，来实现新能源汽车各系统之间的联系。

于宗源：以我们瑞萨电子为例，2011年我们推出了两个系列的电机专用芯片：PJ4-E 和SH2A。这两个系列都采用了内置旋变解码器(RDC)，专业的电机驱动定时器，此外PJ4-E系列还具有双路电机控制，6路AD同时采样，以及锁步双核满足ISO26262的安全标准。这些设计将极大的优化电机设计，实现高性能高安全性，精简板卡尺寸，降低方案成本。

GEC：电池管理系统与节能技术，包括充电技术，电池技术，是新能源汽车系统设计上的又一难点，半导体技术如何帮助系统设计商解决这个难点？

于宗源：电池管理也是新能源汽车的一个关键技术。瑞萨电子正在开发电池管理监控器件，该器件内置了高精度、高速的12bit和14bit ADC，可管理12个电池芯，支持多种电池均衡功能，并达到业界领袖的功耗水平。与瑞萨电子低成本的MCU配合可组成一套完整的单体电池监控单元。同时，瑞萨也有适用于充电技术的MCU和功率模块。瑞萨电子的产品都是按ISO-26262的功能安全要求进行设计的。

李晓鹤：针对电池技术带来的特有的技术挑战，例如电池车中12V车载网络和400V~600V高压驱动系统并存，带来对高耐压和高抗干扰的电流隔离的需求；模块化动力电池组，尤其是在中国被广泛采用的磷酸铁锂电池对分布式电池管理系统的测量精度，通讯可靠性和功能性安全等级(ASIL)提出了新的挑战；另外电池车因为充电和诊断功能，很多电控单元不会像传统车进入关断或休眠状态，对整车网络的的能量管理策略和单个模块的工作寿命都有更为严格的要求；Partial Networking可以实现用软件实时配置能量管理策略，降低充电能耗的同时提高核心模块在电池车中的寿命。

GEC：贵公司提供哪些针对新能源汽车应用的产品和解决方案？能够帮助新能源汽车系统设计解决哪些瓶颈问题？

康晓敦：飞思卡尔提供微控制器、智能模拟器件和传感器，并广泛使用在汽车动力系统，汽车底盘和安全系统，汽车车身电子和防盗系统，以及汽车信息娱乐系统中。飞思卡尔几年前就已经开始致力于电动车和混合动力车。我们的16位、32 位MCU已经被很多主机厂用于电动车和混合动力车的控制，包括电机控制、电池管理、整车控制等。在混合动力车方面，我们还有一些用于微混系统的产品，如基于HDTMOS6 Power MOSFET技术的单片系统芯片可用于起/停系统的电池监控。同时，更多的电动车和混合动力车用器件将会在2012年陆续推出。

于宗源：我司正在推出全系列半导体产品，包括电机控制芯片、电池管理监控芯片、IGBT、预驱控制、充电模块。同时我们的电机ECO系统已经正式建立，可以为中国广大的电机客户提供高质量的电机控制方案和策略。而且我们还从国外引进了多年合作的第三方设计团队，能够给予客户全套的汽车电机解决方案，为中国新能源汽车做出自己的一份贡献。

李晓鹤：恩智浦针对新能源汽车应用的产品和解决方案包括：

应用局部工作网络器件降低车载网络功耗（节能多至70W）和提高电池车常电模块的寿命

应用磁阻传感器，FlexRay等产品设计电助力，双离合变速器（节能5-10%）

应用汽车固态照明器件提高50%照明系统能效

应用Class-D功放将音频系统效率提升至90%及配合微混设计

应用ATOP实现节能车联网(ECO-Telematics) 智能交通，节能行驶，汽车共享，远程诊断和充电规划

GEC：您对中国本土新能源汽车产业的发展前景是如何看待的？他们有什么样的机会？面临的挑战有哪些？贵公司如何支持中国本土新能源汽车产业的发展？

康晓敦：绿色、安全、娱乐，应该是永远不变的主题，在中国也是一样。当然根据中国的特点，这三者也会稍有不同。特别是中国有很多低端车型需要一些功能相对较低、同时价格也相对低廉的汽车电子产品。

中国本土汽车电子无论从规模、技术实力等方面均还比较差。主要集中在以车身电子为主的低端汽车电子方面。在发动机控制技术方面几乎为零，近期内也很难与国外大的汽车电子公司竞争。但相对传统车而言，在新能源汽车方面，中国的技术水平相对落后得不太多。所以，加大新能源汽车电子控制技术的投入，除了能够从国外汽车电子供应商那里拿到更多的市场份额外，发展新能源汽车也是降低碳排放的好方法。

面向降低排放和保护环境的要求，飞思卡尔推出了新一代的基于32位Qorriva MCU的发动机控制系统解决方案。飞思卡尔在发动机控制、新能源车的整车控制、电机控制、电池管理方面均有相应的解决方案，也是降低CO2排放方面有效的解决方案。当然，性价比也非常重要，32位Qorriva MCU由于其先进的工艺性能（如已经开始有55nm的产品），可以大大提高产品的性价比。同时我们单片机、传感器、模拟器件等所有汽车

电子半导体器件以零缺陷的设计理念，均能满足汽车恶劣环境的要求。另外，针对汽车产品使用周期较长的特点，我们的很多产品均可满足最小15年的生命周期。

于宗源：中国本土的新能源汽车设计团队有很多，尤以各大车厂为主。目前，很多车厂都已经掌握了部分的核心设计技术，整体水平正在稳步提升。随着油价的进一步提升，政府政策的明晰化，中国的新能源汽车产品将会蓬勃的发展起来。瑞萨电子也将会积极加入到中国这场新能源汽车的会战中，并提供世界一流的汽车电子半导体产品和方案。

李晓鹤：对于电动车成功的关键，目前还有许多技术的、市场上的鸡生蛋还是蛋生鸡的问题待解决。跳出细节，如果我们同意一个基本看法，即技术突破和市场规模是时间问题，这里成功的关键回到了投资者的耐心、研发的投入、消费者的信心能否坚持到产业成熟的转折点，而此间是否有其他替代技术、经济政策因素和偶然性事件出现。我们认为整个产业务实的研发态度、国家明确和有重点的扶植政策、产业链上下游各企业/地方和科研机构更广泛的协作,对电池车能否顺利到达此转折点会起到至关重要的作用。

恩智浦制定了开发多种节能技术的独立计划，其涵盖了我们的整个产品组合，包括车身电子设备、生态远程信息技术、EPS、启停系统、传输和汽车照明。这些节能元器件可以使电动汽车受益，延长行驶距离。对于专门针对纯电动汽车的技术，恩智浦将于2012年推出用于隔离车载网络的半导体解决方案。这些解决方案旨在保护乘客和敏感电子元件，免于高压电池网络的影响。基于对中国在纯电动汽车领域的领先优势的认知，恩智浦将电动汽车业务开发管理团队迁到了中国上海，与新成立的销售和和营销总部并肩作战。

飞思卡尔半导体汽车电子高级市场经理 康晓敦

瑞萨大中国区汽车电子产品中心市场经理于宗源

恩智浦半导体汽车电子事业部业务发展总监李晓鹤