以電動/混合動力為代表的新能源汽車近年來取得了長足的進步，但給人的感覺始終是“雷聲大，雨點小”。電動車成功的關(guān)鍵是什么？投資者的耐心、研發(fā)的投入、消費者的信心能否堅持到產(chǎn)業(yè)成熟的轉(zhuǎn)折點？此間是否還會存在其它替代技術(shù)，以及經(jīng)濟政策因素和偶然性事件出現(xiàn)？日前，相關(guān)企業(yè)就上述熱點問題接受了本刊的專訪。
ADI公司大中華區(qū)汽車電子商務(wù)經(jīng)理李防震 |
ADI公司大中華區(qū)汽車電子商務(wù)經(jīng)理李防震將目前的市場制約因素歸納為技術(shù)、標準以及相關(guān)政策法規(guī)的缺失。他分析說，從技術(shù)上來看，首先，國內(nèi)企業(yè)缺少自主知識產(chǎn)權(quán)產(chǎn)品。但同時，國外汽車零部件公司卻在中國積極申請專利，大肆進行“圈地”運動，目的就是要控制中國汽車電子市場；其次，缺少滿足汽車行業(yè)質(zhì)量控制體系的本土供應(yīng)商，主要元器件，如電機和電池控制芯片仍然受制于國外企業(yè)；最后，新能源汽車中的電池問題，包括如何改善電池的充電時間、使用壽命、減輕電池的重量、增加電池的續(xù)航能力等，一直得不到明顯改善。這些都是新能源汽車行業(yè)迫切需要而且必需要解決的問題。
同時，在涉及充電接口、通信協(xié)議、充電站安全等一系列重要問題時，盡管政府部門已經(jīng)在著手制定相關(guān)標準，但統(tǒng)一的行業(yè)和國家標準出臺仍需時日，導致目前幾乎每家車廠都處于各自為政的混亂狀態(tài)，從而限制了大規(guī)模生產(chǎn)，也給最終用戶帶來諸多不便。
此外，在政策上關(guān)于如何定義新能源和節(jié)能型汽車的范疇，也一直在討論中。李防震說，從目前的趨勢來看，最大的可能性是純電動和插電式混合動力車會被列為新能源，享受政府比較大的補貼；其它普通混合動力車被列為節(jié)能型，這樣就只能享受政府很少的補助。所以，政府的政策將直接影響新能源汽車的發(fā)展。同時，相關(guān)的配套設(shè)施如充電樁，也需要政府的大力支持。
“指望新能源汽車在短時間內(nèi)迅速普及的想法是‘不切實際’的”。NXP公司汽車電子事業(yè)部業(yè)務(wù)發(fā)展總監(jiān)李曉鶴認為，這將是一個涉及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(chǔ)設(shè)施和智能電網(wǎng)的建設(shè)，商業(yè)模式探索，最終到消費者購買和駕駛行為習慣轉(zhuǎn)變的整個生態(tài)系統(tǒng)的巨大轉(zhuǎn)變。目前市場上還有許多技術(shù)的、或者被稱作“雞生蛋還是蛋生雞”的問題待解決。
NXP公司汽車電子事業(yè)部業(yè)務(wù)發(fā)展總監(jiān)李曉鶴 |
但他仍然表達了對該市場的樂觀情緒?！拔覀兘佑|到很多國內(nèi)外整車廠、配件、動力電池和配套設(shè)施企業(yè)，以及大學、公共研究機構(gòu)的同行，看到整個產(chǎn)業(yè)都在投入巨大的人力物力研發(fā)核心技術(shù)?！崩顣扎Q說，“許多成果讓我們十分尊敬和驕傲。應(yīng)該說技術(shù)的突破和市場的形成只是時間問題。”
他堅持認為，整個產(chǎn)業(yè)務(wù)實的研發(fā)態(tài)度、國家明確和有重點的扶植政策、產(chǎn)業(yè)鏈上下游各企業(yè)/地方和科研機構(gòu)更廣泛的協(xié)作，將對電動車能否順利到達此轉(zhuǎn)折點起到至關(guān)重要的作用。期間預計會看到一些過渡性的技術(shù)和現(xiàn)象，例如特殊功能和商用車電動車的應(yīng)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等等。
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半導體廠商的技術(shù)挑戰(zhàn)
從半導體廠商的角度來看，李曉鶴將技術(shù)挑戰(zhàn)分為三個層面：第一是傳統(tǒng)車、混動車和電動車共同面對的提高整車驅(qū)動能效的挑戰(zhàn)。不同的是傳統(tǒng)車/混動車體現(xiàn)在減排，而電動車體現(xiàn)在增程。作為車載CAN、LIN、FlexRay網(wǎng)絡(luò)收發(fā)器全球最大的供應(yīng)商，NXP 17年來一直在致力于電控系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)化、輕質(zhì)化的同時提高整車能量管理水平。他透露說，NXP最近正在推動局部工作網(wǎng)絡(luò)(Partial Networking)在ISO11898和AUTOSAR中的標準制定和前期研發(fā)，據(jù)稱該技術(shù)可節(jié)約多至70瓦的系統(tǒng)能耗。其它關(guān)鍵技術(shù)則包括：以磁阻傳感器和FlexRay收發(fā)器為核心的電助力和實時雙離合變速器，可降低整車能耗5-10%；汽車級固態(tài)照明系統(tǒng)可提高照明系統(tǒng)能效約50%；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(shù)進一步提高能效。
第二是電動車特有的挑戰(zhàn)，包括12V車載網(wǎng)絡(luò)和400-600V高壓驅(qū)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)；電動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(guān)斷或休眠狀態(tài)，從而對整車網(wǎng)絡(luò)的能量管理策略和單個模塊的工作壽命都有了更為嚴格的要求。
第三是基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)。所謂基礎(chǔ)設(shè)施不僅指充換電設(shè)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(jié)合，從而提升電池車整體用戶體驗，降低普及的難度。NXP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在內(nèi)的多項功能。
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(diào)，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，是不是一件很美妙的事情？
ADI方面則透露稱，針對新能源汽車的兩個主要難點：電池管理和電機控制，ADI于今年4月推出了應(yīng)用于能源、工業(yè)和汽車應(yīng)用的鋰電池監(jiān)控和保護系統(tǒng)產(chǎn)品AD7280A/AD8280，可監(jiān)控六個電池單元的電壓和溫度輸入。該器件由電池組供電，可以針對過壓、過溫或欠壓這三種狀況中的任意一種提供共享式或單獨式報警。同時，集成式的方案也可以使電源設(shè)計師替換昂貴的分立器件方案，降低功耗并減小系統(tǒng)空間，幫助客戶解決與電池監(jiān)控和安全性有關(guān)的各種設(shè)計挑戰(zhàn)。
李防震還特意強調(diào)了ADI的iCoupler數(shù)字隔離器產(chǎn)品。據(jù)稱，與傳統(tǒng)光電耦合器中使用LED和光電二極管不同，這種技術(shù)基于芯片級變壓器，支持更高的數(shù)據(jù)速率和更低的功耗，性能更加穩(wěn)定。數(shù)據(jù)顯示，在同樣的信號數(shù)據(jù)速率下，iCoupler產(chǎn)品的功耗是光耦的十分之一到六分之一(例如，在3V電源、0Mbps至2Mbps條件下，每通道的最大電流為 0.8mA)。
通過使用晶圓級工藝制造變壓器，iCoupler通道能以較低成本相互集成以及與其它半導體功能集成在一起。iCoupler變壓器是由CMOS和鍍金金屬層組成的平面結(jié)構(gòu)。在鍍金層下方的高擊穿電壓聚酰亞胺層將頂部變壓器線圈和底部變壓器線圈隔離開來。連接頂部線圈和底部線圈的CMOS電路用于提供每個變壓器及其外部信號之間的接口。汽車級版本經(jīng)過AEC-Q100標準要求的+125℃工作條件認證。此前，日本三菱汽車公司就宣布將在下一代“i-MiEV”全電動汽車中采用該產(chǎn)品。
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