在節(jié)能環(huán)保的大環(huán)境下，新能源汽車的發(fā)展是大勢所趨。市場何時能夠實現(xiàn)爆發(fā)式的增長？ 新能源汽車系統(tǒng)設計的挑戰(zhàn)何在？ 半導體產品如何給力新能源汽車？
GEC：新能源汽車是順應全球節(jié)能環(huán)保大趨勢的新興產業(yè)，是近幾年來國內外關注的熱點市場。你能否介紹一下目前國內外新能源汽車產業(yè)的發(fā)展情況？
康曉敦：毫無疑問，新能源汽車是全球一直關注的熱點。車內外幾乎所有的汽車大企業(yè)都在進行相關汽車的研發(fā)。同時也得到了各國政府的大力支持，國內外也均有量產車型推出。相比國外一些成熟的新能源車型，國內新能源汽車的開發(fā)雖然比較早，但發(fā)展的速度并不快，現(xiàn)在已經(jīng)明顯落后。預計從2015年開始，新能源量產車型會有一個比較大的增長，互2020年之后，可形成真正的大批量生產。
于宗源：新能源汽車是這幾年國內汽車行業(yè)的發(fā)展重點，尤其是從2009年中國成為世界第一汽車生產和消費國。新能源汽車也經(jīng)歷了數(shù)次的調整，從輕混、中混到插電式、增程式，以及純電動汽車，每個領域都有數(shù)家企業(yè)取得重大成果。從全球來看，混合動力車和純電動車也都保持了高速發(fā)展，大概有25%和40%的增長點。
李曉鶴：我們接觸到很多國內外整車廠，配件、動力電池和配套設施企業(yè)，以及大學、公共研究機構的同行，看到整個產業(yè)都在投入巨大的人力物力研發(fā)核心技術。許多成果讓我們十分尊敬和驕傲。應該說技術的突破和市場的形成只是時間問題。
GEC：目前看來，國內的新能源汽車的發(fā)展似乎有雷聲大雨點小之嫌。您認為，中國新能源汽車產業(yè)發(fā)展遭遇到什么樣的瓶頸？市場什么時候能夠真正上量并實現(xiàn)真正大規(guī)模的應用？
康曉敦：電池的重量、價格、可靠性一直是電動車和混合動力車發(fā)展的瓶頸。從汽車電子系統(tǒng)方面其實已經(jīng)沒有特別困難。當然除了電池，整車也需要有很好的系統(tǒng)集成，也需要一定經(jīng)驗積累和較長時間的驗證。所以真正要大量被消費者接受，還應該有一個較長的時間。這個時間應該是在2020年以后。
于宗源：新能源汽車有著許多區(qū)別于傳統(tǒng)汽車的領域，技術的發(fā)展總是要經(jīng)歷一次次的突破和創(chuàng)新才能成熟。再加上鋰電池價格等因素，才造成當前的新能源汽車格局。隨著國家新能源車的積極政策，以及相關標準的出臺，中國的新能源汽車市場將會很快迎來高速發(fā)展的階段。
李曉鶴：不可否認，新能源車的普及是一個系統(tǒng)工程，從動力電池性能和壽命的提升，成本的下降和制造一致性的提高，到整車控制系統(tǒng)的改進和安全性的提升，一直延伸到基礎設施和智能電網(wǎng)的建設，商業(yè)模式探索，最終到消費者購買和駕駛行為習慣的轉變。整個生態(tài)系統(tǒng)的形成需要時間。中間我們也會看到一些過渡性的技術和現(xiàn)象。例如特殊功能和商用車電動車的應用，混動車和增程式電動車的率先發(fā)展，在大型國際城市首先出現(xiàn)的愿意為電動車的社會屬性改變個人行為的群體。
GEC：同傳統(tǒng)汽車相比，新能源汽車對于汽車系統(tǒng)設計提出了哪些技術上的挑戰(zhàn)？半導體技術如何幫助應對這些挑戰(zhàn)？
康曉敦：上面我們其實已經(jīng)提到電池系統(tǒng)對于電動車和混合動力車的挑戰(zhàn)。另外，電機控制系統(tǒng)和整車控制系統(tǒng)的設計也是電動車和混合動力車所面對的重點部分。無論面臨哪些設計挑戰(zhàn)，飛思卡爾豐富的汽車微控制器、集成電路和傳感器解決方案，以及不斷增強的開發(fā)工具和技術支持，都可以提供幫助。我們不僅在新能源汽車方面，同時在動力總成、車身、底盤與安全、信息娛樂系統(tǒng)和車載信息服務以及車載網(wǎng)絡應用方面，為設計師取得下一代汽車設計技術突破提供全面支持。
于宗源：混合動力車的電機與傳統(tǒng)汽車系統(tǒng)配合方面有難點，而純電動車的電源管理也有別于傳統(tǒng)。再加上規(guī)格更高安全性要求，都是對新能源汽車設計的挑戰(zhàn)。作為半導體公司，目前我們致力于幫助車廠分析難點，盡量提供更加專業(yè)的芯片或模組方案。比如集成度更高的電機控制模塊、電池監(jiān)控單元、高性能高安全性的汽車單片機，力爭將更多的難點由硬件直接化解，減少系統(tǒng)設計的難度并提升安全性。
李曉鶴：從半導體技術的角度，可以分成三個層面。第一是傳統(tǒng)車、混動車和電池車共同面對的提高整車驅動能效的挑戰(zhàn)。不同的是傳統(tǒng)車、混動車體現(xiàn)在減排而電池車體現(xiàn)在增程。恩智浦在這方面已經(jīng)做了很多工作。作為車載CAN、LIN、FlexRay網(wǎng)絡收發(fā)器全球最大的供應商，17年來我們一直在致力于電控系統(tǒng)的網(wǎng)絡化。在輕質化的同時提高整車能量管理水平。最近我們還在推動局部工作網(wǎng)絡(Partial Networking) 在ISO11898和AUTOSAR中的標準制定和前期研發(fā), 這種網(wǎng)絡技術可以節(jié)約多至70瓦的系統(tǒng)能耗。電助力和實時雙離合變速器可以降低整車能耗5%~10%，恩智浦磁阻傳感器和FlexRay收發(fā)器是該系統(tǒng)的核心部件之一。固態(tài)照明可以提高照明系統(tǒng)能效50%，恩智浦汽車級固態(tài)照明系統(tǒng)就是專為此應用設計。恩智浦新型Class-D功放不僅將能源利用率從Class-AB的50%提高到90%，同時可以支持微混系統(tǒng)的工作要求，并通過主動降噪等技術進一步提高能效。
第二是電池車帶來的特有的技術挑戰(zhàn)。例如電池車中12V車載網(wǎng)絡和400V~600V高壓驅動系統(tǒng)并存，帶來對高耐壓和高抗干擾的電流隔離的需求。模塊化動力電池組，尤其是在中國被廣泛采用的磷酸鐵鋰電池對分布式電池管理系統(tǒng)的測量精度、通訊可靠性和功能性安全等級(ASIL)提出了新的挑戰(zhàn)。另外電池車因為充電和診斷功能，很多電控單元不會像傳統(tǒng)車進入關斷或休眠狀態(tài)，對整車網(wǎng)絡的的能量管理策略和單個模塊的工作壽命都有更為嚴格的要求。Partial Networking可以實現(xiàn)用軟件實時配置能量管理策略，降低充電能耗的同時提高核心模塊在電池車中的壽命。
第三是基礎設施的建設，所謂基礎設施不僅指充電/換電設施、智能電網(wǎng)和智能交通系統(tǒng)，同時也包括如何能把各種替代交通方式，例如公交、汽車共享(Car Share)、汽車合乘(Car Pooling)和私車無縫結合，從而提升電池車整體用戶體驗，降低普及的難度。恩智浦推出的ATOP（Automotive Telematics On-board unit Platform)平臺，將GPS、NFC、安全驗證、通訊模塊、USB,、CAN總線、電池管理集成在硬幣大小的模塊中，可以快速實現(xiàn)節(jié)能車聯(lián)網(wǎng)(ECO-Telematics)，包括智能交通、節(jié)能行駛、汽車共享認證和計費、遠程電池診斷和充電路線選擇等功能。試想你在午餐時電池車留在停車場充電，不用離開餐桌就可以通過iPhone讀出停車位置，檢查充電進度和費用，提前打開空調，并計劃下午去市中心最經(jīng)濟的行車、停車、充電路線和定位預訂另一輛共享電池車的情景。
GEC：新能源汽車的驅動系統(tǒng)的設計，包括電機控制的車載化，是技術難點之一，半導體技術如何幫助汽車系統(tǒng)設計商解決這個難點？
康曉敦：隨著半導體技術的提高，電機控制的難度也有所下降。半導體公司通過將很多電機控制的算法等經(jīng)過硬件管理控制，可以解決電機控制方面很多問題并簡化電機控制系統(tǒng)的設計。同時，類似雙核MCU的推出，可以大大提高電機控制的可靠性。并通過增加更多的接口，來實現(xiàn)新能源汽車各系統(tǒng)之間的聯(lián)系。
于宗源：以我們瑞薩電子為例，2011年我們推出了兩個系列的電機專用芯片：PJ4-E 和SH2A。這兩個系列都采用了內置旋變解碼器(RDC)，專業(yè)的電機驅動定時器，此外PJ4-E系列還具有雙路電機控制，6路AD同時采樣，以及鎖步雙核滿足ISO26262的安全標準。這些設計將極大的優(yōu)化電機設計，實現(xiàn)高性能高安全性，精簡板卡尺寸，降低方案成本。
GEC：電池管理系統(tǒng)與節(jié)能技術，包括充電技術，電池技術，是新能源汽車系統(tǒng)設計上的又一難點，半導體技術如何幫助系統(tǒng)設計商解決這個難點？
于宗源：電池管理也是新能源汽車的一個關鍵技術。瑞薩電子正在開發(fā)電池管理監(jiān)控器件，該器件內置了高精度、高速的12bit和14bit ADC，可管理12個電池芯，支持多種電池均衡功能，并達到業(yè)界領袖的功耗水平。與瑞薩電子低成本的MCU配合可組成一套完整的單體電池監(jiān)控單元。同時，瑞薩也有適用于充電技術的MCU和功率模塊。瑞薩電子的產品都是按ISO-26262的功能安全要求進行設計的。
李曉鶴：針對電池技術帶來的特有的技術挑戰(zhàn)，例如電池車中12V車載網(wǎng)絡和400V~600V高壓驅動系統(tǒng)并存，帶來對高耐壓和高抗干擾的電流隔離的需求；模塊化動力電池組，尤其是在中國被廣泛采用的磷酸鐵鋰電池對分布式電池管理系統(tǒng)的測量精度，通訊可靠性和功能性安全等級(ASIL)提出了新的挑戰(zhàn)；另外電池車因為充電和診斷功能，很多電控單元不會像傳統(tǒng)車進入關斷或休眠狀態(tài)，對整車網(wǎng)絡的的能量管理策略和單個模塊的工作壽命都有更為嚴格的要求；Partial Networking可以實現(xiàn)用軟件實時配置能量管理策略，降低充電能耗的同時提高核心模塊在電池車中的壽命。
GEC：貴公司提供哪些針對新能源汽車應用的產品和解決方案？能夠幫助新能源汽車系統(tǒng)設計解決哪些瓶頸問題？
康曉敦：飛思卡爾提供微控制器、智能模擬器件和傳感器，并廣泛使用在汽車動力系統(tǒng)，汽車底盤和安全系統(tǒng)，汽車車身電子和防盜系統(tǒng)，以及汽車信息娛樂系統(tǒng)中。飛思卡爾幾年前就已經(jīng)開始致力于電動車和混合動力車。我們的16位、32 位MCU已經(jīng)被很多主機廠用于電動車和混合動力車的控制，包括電機控制、電池管理、整車控制等。在混合動力車方面，我們還有一些用于微混系統(tǒng)的產品，如基于HDTMOS6 Power MOSFET技術的單片系統(tǒng)芯片可用于起/停系統(tǒng)的電池監(jiān)控。同時，更多的電動車和混合動力車用器件將會在2012年陸續(xù)推出。
于宗源：我司正在推出全系列半導體產品，包括電機控制芯片、電池管理監(jiān)控芯片、IGBT、預驅控制、充電模塊。同時我們的電機ECO系統(tǒng)已經(jīng)正式建立，可以為中國廣大的電機客戶提供高質量的電機控制方案和策略。而且我們還從國外引進了多年合作的第三方設計團隊，能夠給予客戶全套的汽車電機解決方案，為中國新能源汽車做出自己的一份貢獻。
李曉鶴：恩智浦針對新能源汽車應用的產品和解決方案包括：
應用局部工作網(wǎng)絡器件降低車載網(wǎng)絡功耗（節(jié)能多至70W）和提高電池車常電模塊的壽命
應用磁阻傳感器，F(xiàn)lexRay等產品設計電助力，雙離合變速器（節(jié)能5-10%）
應用汽車固態(tài)照明器件提高50%照明系統(tǒng)能效
應用Class-D功放將音頻系統(tǒng)效率提升至90%及配合微混設計
應用ATOP實現(xiàn)節(jié)能車聯(lián)網(wǎng)(ECO-Telematics) 智能交通，節(jié)能行駛，汽車共享，遠程診斷和充電規(guī)劃
GEC：您對中國本土新能源汽車產業(yè)的發(fā)展前景是如何看待的？他們有什么樣的機會？面臨的挑戰(zhàn)有哪些？貴公司如何支持中國本土新能源汽車產業(yè)的發(fā)展？
康曉敦：綠色、安全、娛樂，應該是永遠不變的主題，在中國也是一樣。當然根據(jù)中國的特點，這三者也會稍有不同。特別是中國有很多低端車型需要一些功能相對較低、同時價格也相對低廉的汽車電子產品。
中國本土汽車電子無論從規(guī)模、技術實力等方面均還比較差。主要集中在以車身電子為主的低端汽車電子方面。在發(fā)動機控制技術方面幾乎為零，近期內也很難與國外大的汽車電子公司競爭。但相對傳統(tǒng)車而言，在新能源汽車方面，中國的技術水平相對落后得不太多。所以，加大新能源汽車電子控制技術的投入，除了能夠從國外汽車電子供應商那里拿到更多的市場份額外，發(fā)展新能源汽車也是降低碳排放的好方法。
面向降低排放和保護環(huán)境的要求，飛思卡爾推出了新一代的基于32位Qorriva MCU的發(fā)動機控制系統(tǒng)解決方案。飛思卡爾在發(fā)動機控制、新能源車的整車控制、電機控制、電池管理方面均有相應的解決方案，也是降低CO2排放方面有效的解決方案。當然，性價比也非常重要，32位Qorriva MCU由于其先進的工藝性能（如已經(jīng)開始有55nm的產品），可以大大提高產品的性價比。同時我們單片機、傳感器、模擬器件等所有汽車
電子半導體器件以零缺陷的設計理念，均能滿足汽車惡劣環(huán)境的要求。另外，針對汽車產品使用周期較長的特點，我們的很多產品均可滿足最小15年的生命周期。
于宗源：中國本土的新能源汽車設計團隊有很多，尤以各大車廠為主。目前，很多車廠都已經(jīng)掌握了部分的核心設計技術，整體水平正在穩(wěn)步提升。隨著油價的進一步提升，政府政策的明晰化，中國的新能源汽車產品將會蓬勃的發(fā)展起來。瑞薩電子也將會積極加入到中國這場新能源汽車的會戰(zhàn)中，并提供世界一流的汽車電子半導體產品和方案。
李曉鶴：對于電動車成功的關鍵，目前還有許多技術的、市場上的雞生蛋還是蛋生雞的問題待解決。跳出細節(jié)，如果我們同意一個基本看法，即技術突破和市場規(guī)模是時間問題，這里成功的關鍵回到了投資者的耐心、研發(fā)的投入、消費者的信心能否堅持到產業(yè)成熟的轉折點，而此間是否有其他替代技術、經(jīng)濟政策因素和偶然性事件出現(xiàn)。我們認為整個產業(yè)務實的研發(fā)態(tài)度、國家明確和有重點的扶植政策、產業(yè)鏈上下游各企業(yè)/地方和科研機構更廣泛的協(xié)作,對電池車能否順利到達此轉折點會起到至關重要的作用。
恩智浦制定了開發(fā)多種節(jié)能技術的獨立計劃，其涵蓋了我們的整個產品組合，包括車身電子設備、生態(tài)遠程信息技術、EPS、啟停系統(tǒng)、傳輸和汽車照明。這些節(jié)能元器件可以使電動汽車受益，延長行駛距離。對于專門針對純電動汽車的技術，恩智浦將于2012年推出用于隔離車載網(wǎng)絡的半導體解決方案。這些解決方案旨在保護乘客和敏感電子元件，免于高壓電池網(wǎng)絡的影響?；趯χ袊诩冸妱悠囶I域的領先優(yōu)勢的認知，恩智浦將電動汽車業(yè)務開發(fā)管理團隊遷到了中國上海，與新成立的銷售和和營銷總部并肩作戰(zhàn)。
飛思卡爾半導體汽車電子高級市場經(jīng)理 康曉敦
瑞薩大中國區(qū)汽車電子產品中心市場經(jīng)理于宗源
恩智浦半導體汽車電子事業(yè)部業(yè)務發(fā)展總監(jiān)李曉鶴