据中国汽车工业协会数据统计，2016年上半年国内新能源汽车累计销售17万辆。尽管对比去年同期增幅高达126.9%，但环比下降严重，距离此前中汽协所预计的全年70万辆销量目标也相差甚远，不到三分之一。这是否意味着在经历了政府政策主导的阶段之后，2016年国内新能源汽车市场开始进入由政策和市场双向驱动的新阶段？中国新能源汽车产业技术升级的方向在哪里？本期封面故事，我们将邀请众多业内专家，共同探讨新形势下新能源汽车产业面临的机遇与挑战。
2016年初开始实施的《新能源汽车推广应用推荐车型目录》对产品和技术标准的范围进行了重新审定，将入围的新能源车型从之前的3000多款缩减到200多款，再加之电池技术带来的“里程焦虑”、充电桩等基础设施缺乏仍然是制约消费者购买新能源汽车的重要因素，中国新能源汽车产业迫切需要开始寻求新的发展动力。
IHS Automotive中国动力系统预测高级分析师王佳佳：政策因素可以在短期内促进新能源汽车市场的启动，但是新能源汽车市场长期的健康发展需要多方面条件的共同作用，包括：1.比较优势(较高的油价)；2.新能源汽车技术的完善(续航里程、驾驶性能、安全性、舒适性等)；3.基础设施的配套；4.政府的政策支持；5.消费者的接受程度等诸多方面的条件。
2015年中国新能源汽车产销量快速增长的主要因素来源于政策利好，但是随着基数的增长，政策推动的边际效应在逐渐弱化。同时，补贴对于地方政府带来的压力正在逐步增长，最近上海市政府对于新能源汽车补贴政策的调整就反映出这方面的趋势。另一方面，中国政府对于新能源汽车的补贴政策也设计了“退坡”机制。因此，从长远角度而言，新能源汽车市场的发展不可能单纯依靠政府政策的驱动，而需要在技术、成本、基础设施、消费者接受等多方面齐头并进才能获得长期的健康发展。
ADI大中华区汽车电子市场总监许智斌：停车位和充电设备，从某种程度上是消费者购买新能源汽车时需要考虑的因素。目前纯电动车的续航能力可能对某些消费者来说还是不足够。虽然有补贴，在某些城市有免费牌照，但是相对于低端传统汽车，新能源汽车价格可能还是没有明显优势。部分消费者对新能源车的技术成熟度、可靠性、安全性都还处在观望状态。
英飞凌汽车电子大中华区市场总监杜曦：从目前的销售区域来看，北京上海等限牌城市贡献较为突出，换言之政策影响力不小，相信随着新能源牌照的不断放开，会得到更多消费者的青睐，而补贴的经济杠杆也起到了补充的作用。我们相信新能源乘用车将持续增长势头，我们依然看好这一市场。
美信汽车事业部亚太区经理姚良宾：如同房市一样，车市也有金九银十的说法。中国汽车市场的季节性体现在下半年的销量普遍高于上半年，我认为这跟中国用户的消费习惯以及车企一般在二三季度集中发布新车型有关。当然，上下半年的差距之大跟国家和地方政府对新能源汽车的补贴及推广政策也有关，因为它们的更新或发布一般都发生在上半年。此外，目前新能源车的价格整体要比同类型的汽油车偏高，而大多数消费者对补贴政策有很强的依赖性，一般都会等到新政策发布后再来购车。
2015年，新能源车的销量也是下半年远高于上半年。所以除了政府的补贴和促销政策，各个新能源车企需要在保证市场竞争力、产品可靠性与安全性的同时，着眼于降低整车成本，致力于减少与燃油车的价格差距和降低对补贴的依赖性。我认为，这是新能源市场腾飞并在未来取代燃油车的一个重要基础。
瑞萨电子(中国)有限公司市场策略中心汽车电子部高级经理于宗源：目前新能源汽车市场受到国家政策的支持以及财政补贴而持续高幅度增长，这是我们现在都可以看到的。但是新能源车毕竟同传统车相比有很多不同的地方，比如充电设施、续航里程、充电时间等等。在经历了初期市场的成长之后，释放了大量的刚性需求，而后市场必然会更加理性的看待新能源车的优缺点。
近期我们可以看到的不足包括：1. 城市充电配套设施的不足，很多人无法寻找到较近的停车充电位；2. 夏天和冬天的续航里程差距较大，尤其是北方寒冷的冬天对电池效率的影响是很大的，开热风后对续航里程有较大影响；3. 充电时间相较加油来说，时间较长，即使快充；4. 电池寿命疑虑，电池是整车成本非常大的一块。一般车厂给出的电池寿命一般为1000～2000次，理论寿命为3～6年。而快充还会大大损伤电池缩短寿命。这样在进行综合评价后，新能源车的经济性就要大打折扣了；5. 市场上可选则的新能源车品牌和类型还比较少，无法同传统汽车相比。
这些种种因素造成了目前的部分观望现象。想要让新能源车市场更加快速健康的成长，政策性布局是必要的，包括基础设施的完善，但更需要各车厂从自身出发，以市场需求为目标，提高技术研发能力，降低产业成本，提供品质更好、价格合理、售后完善的车系。
尽管纯电动汽车始终是我国新能源汽车发展的战略布局重点，但也有不少专家认为插电混动会是现阶段更务实的一个发展方向。何去何从？一起听听专家怎么说。
许智斌：纯电动车和混动汽车有着各自的优势，不同的国家和地区有着各自的策略和布局。从成本和使用容易程度等角度看，混动车有着一些优势，但需要考虑技术专利等问题。在接下来的几年里，纯电动车在国内还会有巨大发展潜力，之后可能是纯电动和混动共存的局面。而更加高效的电池、更加优秀的电池管理技术、更加强大的电机控制技术，都将成为未来新能源汽车的技术变革方向。
王佳佳：新能源汽车具有多种类型，按照电动系统介入的程度可以分为纯电动、插电式混合动力、全混、中混等类型，燃料电池汽车在未来也是一个发展方向。IHS一直认为采用哪种技术发展方向需要结合当地市场的需求和企业的技术能力，每个技术都有其优势与劣势。
针对中国市场而言，虽然纯电动汽车是政府主导的新能源汽车的战略布局重点，但是由于受到电池技术的制约、其能量密度和成本在短期内不可能获得根本的提升，这就影响了纯电动汽车在续航里程、成本、使用便捷性等方面满足消费者多样化的需求。插电式混合动力由于结合了电动汽车和传统内燃机车的优势，可以有效的解决纯电动汽车在续航里程和使用便捷性方面的问题，因此国内有不少专家认为插电混动会是现阶段更务实的一个发展方向，对此IHS也抱有相同的观点。
但是由于插电式混合动力的成本和技术难度还比较高，因此当中国乘用车市场达到2500万辆年产量的规模程度后，其在总产量中占有的份额还非常有限。相比较而言，IHS认为以48V系统为代表的中混系统由于成本低、节油效果显著、可以和现有内燃机汽车共享大部分技术，因此在未来将成为主流的技术解决方案。我们也确实发现很多国内的整车企业和零部件供应商在未来几年将大规模采用该项技术以达到国家设定的2020年油耗目标值。
杜曦：目前世界上还是有许多的不同技术路线在共同推动二氧化碳减排的目标，比如48V微混、插电混动以及纯电动等，不同技术路线也都分别存在其特定的市场。比如日本成熟的混动市场、美国和欧洲市场混动和纯电动并存、中国的纯电动市场导向等，这个局面在全球来看也将会持续较长一段时间。在中国政府的大力推动下，加上有效的政策优惠措施，随着各种基础设施的完备，纯电动将会主导中国市场。当然，由于中国市场足够大，48V微混、插电混动及燃料电池等也会有自己的市场需求。
姚良宾：从全球来看，在当前以及未来几年里，混动汽车应该是家用第一辆车的主流选择。如果是家庭第二辆车以及城市代步车，纯电动也是很好的选择。这主要是受制于纯电动车的续航里程、充电桩和充电站设施的普及，以及充电时间等因素。但是，通过纯电动汽车解决尾气对环境的污染和降低对原油能源的依赖，应该是大势所趋。从这个角度来说，在解决以上提到的制约电动车普及的几个因素之前，混动汽车应该算是过渡型产品。
中国作为国际新能源的主力市场，在保证成本不增加和系统可靠性的前提下，我们应该大力投入对电池续航能力以及快速充电技术的研发，同时兴建充电桩和充电站配套设施，以推动新能源电动车的普及。
于宗源：插电式混合动力车在近期还是有很大发展空间的。从目前来看它兼有传统车和纯电动车的特点，在充电桩无法覆盖的区域可以充分利用现有传统车的服务体系，而回到家又可以享受低成本的充电服务。另一个就是纯电动车最需要解决的就是续航里程，如何安全的提高电池能量密度，是目前车厂主要的关注领域。
新版《新能源汽车推广应用推荐车型目录》与《汽车动力蓄电池行业规范条件》的陆续出台，都旨在推动和保证产品升级与技术先进性，这会为相关的半导体行业带来哪些机遇？
杜曦：电池、电机、电控是电动汽车最核心的三部分。目前，中国电机与电控技术已和国际水平相差无几。在电池技术方面，如何持续提高电池的能量密度和改进电池安全性，将是持续的技术挑战。不论是混动、插电还是纯电动车，都是把动力系统从机械化向电气化转化。这对于半导体行业而言，无疑是很好的机会，因为电气化程度的提高意味着半导体电子器件的需求会增长，同时电子产品的性能、质量、可靠性、稳定性及安全性的要求也变得更高，这让汽车不论在行驶中还是休息充电时都能正常发挥功能去面对不同的环境和运行状况。
姚良宾：新能源汽车相比于传统的燃油车尚属新兴产品，消费者普遍对车内装配的电池系统的可靠性和安全稳定性有一定担忧。国际上的新能源车企早已着眼于基于业内标准ISO26262/ASIL的电池管理系统的功能安全设计。并且，目前很多欧美日韩的车企已经发布或即将在未来一年内发布达到最高功能安全等级的ASIL-D的新能源车型。
尽管中国是世界上最大的新能源市场，但是目前国内的车企很少致力于电池管理系统功能安全的研发设计，绝大多数车企不是没有要求就是停留在长期规划目标上，没有实质的进展。当然，电池管理系统达到ASIL-D安全等级的基础是采用半导体厂商提供的达到ASIL-D等级的电池管理芯片。
其次，如前面提到降低整车成本是提高新能源车市场份额的一个重要因素。针对电动以及插电混动车来说，除了降低电芯本身的成本以外，半导体厂商还应该致力于帮助车企降低电池管理系统的成本。当然，这绝不意味着是降低芯片本身的成本，而是从系统架构的层面来降低整体的芯片管理系统成本。
许智斌：电池技术是新能源汽车的重要驱动力。目前，新能源汽车中的电池对新能源汽车的发展带来很大的挑战。如何改善电池的充电时间、使用寿命、减轻电池的重量，增加电池的续航能力、降低成本、保证使用安全等等问题，都是新能源汽车迫切需要而且必需要解决的问题。
最近随着业界对电池电量计算的精度要求不断提高，越来越优异的电池工艺技术的出现，结果使得电池充放电曲线更加平坦，所以电池管理芯片需要拥有更高的测量精度。另外，由于锂电池的失效特性，电池管理系统的可靠性和安全性至关重要。国内厂商开始关注系统级的安全性设计，以及ISO26262标准的引入。在电池管理芯片领域，主流半导体厂商均在芯片中集成了越来越完备的故障报错机制、数据校验机制、以及冗余监控机制，以帮助客户实现更高等级的系统级安全。最后，很多厂商开始关注效率更高的主动式电池均衡，以降低电池管理模块的发热，节省电量消耗，这几个新的技术趋势，也正是ADI在电池管理芯片领域致力的方向。
另外，国内目前有着很多电池管理系统的供应商，大多数都致力创新，严控质量。但是也有很少部分没有完全按照安全规范设计产品，甚至使用了非车规芯片。伴随着国家法规和行业规范的进一步明确和演进，我们相信，从芯片，到模块，到装车测试等环节会进一步规范，电池和电池管理技术会朝着更高能效和更安全的方向快速发展。
王佳佳：新能源动力电池一度成为热议的话题，但是由于受到电池电化学基础理论和材料的制约，IHS认为短期内电池本体技术领域出现变革性进展的可能性会比较低。而提高电池性能的可能路径将在于电池的控制系统（BMS）的发展，设计优秀的BMS系统可以将现有电池的性能稳定的发挥到极致，且很好的满足相关安全性能的要求，而好的BMS系统依赖于半导体行业提供硬件与软件支持。
瑞萨：瑞萨多年来一直关注新能源汽车领域，对三大系统都提供了非常专业的控制芯片，比如电动汽车主驱电机领域：2014年瑞萨在全球市场的份额达到了72%。目前瑞萨在主驱电机领域已经研发了5代的解决方案。2015年在东京汽车电子展上，第一次推出了0.9L的主驱电机控制器，可以控制20KW的永磁同步电机(IPM)和磁阻电机(SR)。到目前为止，依然是全球最小的主驱电机控制方案,代表着全球最领先的工艺以及方案集成能力。
瑞萨电机解决方案具有“体积小”、“功率密度高”、“可靠性高”、“灵活配置”、“模块化设计”等特点，例如：
- MCU，RH850/C1X集成了旋变解码器(RDC)以及硬件电流环算法(EMU)，同时又是锁步双核，可以满足功能安全性最高要求的ISO26262的ASIL-D标准。
- IGBT，除了在电压上有多种选择外(650V/900V/1200V)，晶圆还内置了温度传感器，从而可以更加精确的提供IGBT实时的温度信息。
- 预驱动，除了集成有为IGBT温度传感器所配置的A/D外，还将隔离功能进行了内置。
ADI：在新能源汽车领域，ADI铅酸电池控制芯片(ADuC703X)在欧美占有超过95%的市场份额。除了铅酸电池外，ADI还推出了一系列可应用在混合动力车及纯电动车上面的锂电池监控和保护系统产品。该系统集成锂电池安全监控器，可以帮助用户实现故障安全电路，并为之构建安全环境的安全监控器件，这款全新的监控器为设计师提供了他们开发完整电池监控和保护系统前端所需的最终解决方案。AD7280A与AD8280为集成式解决方案，可监控六个电池单元的电压和温度输入，增强型的菊花链接口，可灵活匹配不同电池节数的电池包架构。该器件由电池组供电，可以针对过压、过温或欠压这三种状况中的任何一种提供共享式或单独式报警。
ADI的iCoupler和isoPower系列数据和电源隔离器，具备优异的数据速率和功率消耗，同时满足隔离等级要求。这一套锂电池监控和保护系统解决方案可以应用于能源、工业和汽车应用的锂电池监控和保护系统。此外，ADI旋变芯片AD2S1210和最新推出的磁阻传感器AMR芯片ADA4571可以帮助客户设计开发高精度高可靠性的电机系统，用于新能源车里的各项应用。
美信：针对功能安全来说，美信应该是目前市场上唯一一家具有最高功能安全等级ASIL-D电池管理量产方案的半导体公司。目前国际上已经有多家车企的量产车型装载着通过美信电池管理芯片达到ASIL-D安全等级的电池管理系统。当然，还有很多包括国内大型车企在内的公司已以及主要电池管理系统供应商也都在和美信合作研发下一代ASIL-D等级的电池管理系统平台。
对于降低电池管理系统的成本，业界一直在讨论用菊花链系统架构取代传统的CAN总线架构。但是，菊花链架构的主要挑战是如何保证长距离通讯的稳定性和高可靠性。美信电池管理芯片运用UART的差分通讯方式，具有高可靠性、高稳定性以及高带宽的技术优势，最长可以传输100米的距离。目前国内和国际上都有基于美信芯片的菊花链架构的量产车型。此外，目前美信主推应用电容隔离方式的菊花链结构，相比于其他隔离方式如变压器隔离，系统成本大幅降低。针对这种架构，目前国际上已有多款量产车型，其中最长的传续距离可达10米。
英飞凌：在新能源汽车之中，英飞凌向客户提供从启停到混动到纯电动全套的功率器件、模块及解决方案，包括从低压12V、48V、弱混、中混、强混、插电式到纯电驱动汽车所有电压区间汽车级功率半导体及模块。通过为宝马电动车提供75颗核心的半导体元器件，帮助其实现高效的电力传动。
在功率半导体IGBT芯片的生产技术上，英飞凌率先推出了40微米的晶圆技术，并予以量产。40微米的晶圆厚度不足一张纸厚度的一半，需要极其高超的制造技术才能得以实现。英飞凌也不断在更新推出更新的IGBT芯片和模块的技术，细化产品类型，将更高性价比的产品推向市场。
在《中国制造2025重点领域技术路线图》中，提出到2020年，自主新能源汽车年销量突破100万辆，市场份额达到70%以上；到2025年，形成自主可控完整的产业链，与国际先进水平同步的新能源汽车年销量300万辆，自主新能源汽车市场份额达到80%以上。要实现上述目标，还要在产业链上哪些领域实现重点布局和突破？
王佳佳：这是一个富有挑战的目标，如果能够实现，将帮助自主品牌整车企业在新能源汽车领域实现“弯道超车”。但是该目标的实现需要具有两个主要的支撑点。
第一个支撑点是“自主与可控”，中国汽车工业最被诟病的就是对于核心技术的“不自主”和“不可控”，虽然中国已经是全球最大的汽车生产国和单一销售市场，但是对于传统汽车的核心技术却很少掌握在中国企业手中，如果在新能源汽车领域继续“不自主”和“不可控”，则中国的新能源汽车即使生产再多也只是低端的“组装”。而在新能源汽车领域，以“电池、电机、电控”为代表的“大三电”和以“电动空调、电动转向、电动刹车”为代表的“小三电”是重要的研发领域，国内自主品牌企业和相关的零部件供应商必须对其实现“自主与可控”。
第二个支撑点是“完整的产业链”，只有具有了完整的产业链，才能实现真正意义上的新能源汽车的研发和制造，否则任何产业链上的短板都会影响最终产品的性能。IHS一直以来强调新能源汽车不是简单的把内燃机换成“电池+电机”，而应该以一个完整的产业链角度考虑相关的技术问题，包括新能源车的动力性能、安全性、舒适性、充电方式和基础设施、报废后的回收与再利用等问题。
因此与具体的数量和份额相比较，“自主、可控和完整的产业链”尤其重要。
杜曦：电机、电控和电池，这是新能源汽车三大核心，同时也隐含着一条巨大的产业链。在这个产业链里，会牵扯到电机技术与材料、半导体材料与工艺、控制算法与方案等多种技术。与传统汽车不同的是，中国已经初步拥有和全球同步的完整的自主材料、产品与技术产业链，相信在政府的推动和引导下，只需要逐步提升产能，就以满足大规模的生产需求。
姚良宾：如前所述，中国需要在电池技术和快充技术上重点布局以达到国际领先水平。同时还应加强充电配套设施的建设，并以超过新能源汽车市场的平均发展速度为目标，不要让其成为制约市场发展的瓶颈。
于宗源：弯道超车的实现，需要有自己的核心竞争力，电机、电控、电池的关键技术都要掌握在自己手中。在新能源汽车领域，中国自主品牌必须要快速崛起，不能再做绿叶。所以，我们在充电设备与相关基础设施方面的布局与建设必须要加快速度，依据国家各项技术标准，在国家和企业双方的共同努力下，一步一个脚印，踏踏实实的掌握核心技术。
许智斌：从市场推广来讲，虽然新能源汽车增长速度迅速，而且得到了国家和地区的大力支持和补贴，但从绝对数量来说，目前规模还比较小，这对整个供应链都产生了很大的价格压力。另外，充电问题也不可小视。如何建立充电的生态环境，需要各方面的关心和强有力的行动。
现代电动汽车系统需要监测及控制电池组、电机和变换器。恶劣的电磁干扰和温度环境，以及对极低缺陷率和产品长效使用的期望，要求这种系统必须经过精心设计和全面测试，以便管理数百伏的电池组，并达到毫伏级的检测与校正精度。千伏级隔离和数百安培至数毫安的电流，要求加强通信与保护，提高系统在汽车使用寿命内的质量和精度。
电池技术是新能源汽车的重要驱动力。目前，新能源汽车中的电池对新能源汽车的发展带来很大的挑战。另外，电动车还对电机驱动等提出了更高的要求。需要准确、成熟和高效的电机驱动解决方案。
在国家的大力支持下，消费者逐渐意识到新能源汽车的好处，以及在补贴后的实惠价格，或者是免费牌照等。我们预测国内新能源汽车在接下来的几年里会持续蓬勃发展。与此同时，如何完善电动车技术和提供充电桩等设施还需要时间进一步改进。ADI在新能源汽车方面广泛而且优异的产品，并且积极参与支持和培育生态链，加强和各大零部件供应商以及车厂的合作，加上对于系统的认识，定能支持车厂和零部件供应商进一步改进电动车的效率、安全和行车舒适性。
本文为《电子工程专辑》原创，版权所有，转载请注明出处并附链接
