随着新能源汽车的渗透率越来越高，促使汽车产业与电子科技的持续融合并催生了软件定义汽车的深度需求。2023第四届中国国际汽车电子高峰论坛同期的新能源汽车--电驱电控系统与
随着新能源汽车的渗透率越来越高，促使汽车产业与电子科技的持续融合并催生了软件定义汽车的深度需求。2023第四届中国国际汽车电子高峰论坛同期的新能源汽车--电驱电控系统与充电技术论坛上，嘉宾们从电池电芯、电机驱动、跨域集成、第三代功率器件、动力总成等多个角度进行了新能源汽车相关的技术分享。
嘉宾们深入探讨了电池电芯的最新材料与工艺技术，电机驱动系统的效率和性能优化，以及跨域集成所带来的挑战与机遇。此外，他们还分享了第三代功率器件在新能源汽车中的应用前景以及动力总成方面的创新与发展。这些内容综合涵盖了新能源汽车技术的前沿领域，为听众带来了丰富的技术信息和见解。
全面严苛的电芯性能评价与控制，实现更安全更智能更性能
奥特能平台是上汽通用泛亚汽车技术中心与美国通用汽车共同研发的，面向全球所有区域打造的新一代电动化平台，作为平台的创新者，奥特能平台带来了极大的灵活性和可拓展性。
“很多人都认为车厂都是买电池，但奥特能做了大量的电芯的研究，拥有国际一流，远超国标的开发和实验标准。”泛亚汽车技术中心吉英亮在演讲中表示。
图：泛亚汽车技术中心吉英亮。
安全是奥特能平台的最大优势，在泛亚汽车技术中心，使用的概念更多是系统安全，结合电子化学类和机械结构类，包括热扩散开发、软件监控和诊断等都要满足系统安全要求。在系统安全的基础上，再结合主动安全和被动安全等，构成整车安全体系。
奥特能专属电芯配方具有高热稳定、低衰减、长寿命的特点，同时从多维度多角度出发，做性能评价验证，保证其安全。奥特能平台电池系统的优势，包括专属的电芯配方，依托于国际一流、远超国标的开发和试验标准，多重电池热防护技术，强化的全新电池物理防护架构。
全面严苛的电芯性能评价标准确保上汽通用汽车提供的产品最可靠和安全。
在电芯方面，采用了行业最严格、要求最高的100%的DCR全检，目的是防止木桶效应，确保每一颗电芯在制造环节、性能和下线品质管控方面都能做到一致性非常好。
图：奥特能多重电池热管理技术。
奥特能平台在是全球第一个使用无线连接的电池管理系统BMS。无线BMS的优势是，当一个模块出现问题时，其他模块可以帮助将信号发出来，确保及时完成信号传递和防护措施。
"我们也和一些机构合作进行二次开发，比如储能应用等。”吉英亮表示，此外，我们的云端热失控预警依托于AI技术，采用了非常先进的健康算法预警，实现更安全的应用。
高集成旋智车规芯片赋能汽车热管理应用
旋智科技汽车应用经理缪学进在演讲中主要介绍了旋智车规芯片SPD1179和SPC1169这两款产品的基本功能和在热管理方面的应用方案。
图：旋智科技汽车应用经理缪学进。
SPD1179是国产首颗满足功能安全ASIL-B等级的车规级高度集成的片上系统（SoC）微控制器，可为车载12V直流电机应用提供高性能、高集成度和高可靠性的解决方案。
SPD1179是由MCU和高压模块合封起来的一颗高度集成的片上系统（SOC）微控制器，级联型的电荷泵可以实现芯片预驱部分对MOS管的直接驱动。
2023年下半年开始，特斯拉将在新发布的Cybertruck及以后的车型中，全部采用48V低压电。SPD1179芯片把控制部分和驱动部分，即低压和高压做了两颗晶圆分开，未来进入到48V领域时，数字部分MCU晶圆和驱动晶圆的升级可以分开并行去做。
缪学进透露SPD1179的典型替换对象包括英飞凌的TLE989x/8x/7x/6x/5x、NXP的S912ZVMB/L/C、Elmos的E523.05/06、以及Melexis的MLX81340/4/6。他指出SPD1179的应用场景则包括后视镜、座椅、风门、座椅通风、阀类、格栅、鼓风机、冷却风扇、雨刮、侧滑门、踏板、半固态雷达、转向、刹车等。
SPD1179满足了ASIL-B产品功能安全和AEC-Q100 Grade 1车规标准，现已开始大规模量产出货。
SPC1169是SPD1179的MCU部分，3.3V或5V供电，配合高压预驱芯片，可以扩展到更高电压的应用场景。
以EV 汽车空调压缩机 ECU 设计为例，双SPC1169的设计思路：
- 低压与高压电路间完全电气隔离，低压侧 MCU 主要执行域控制器通讯，UDS诊断，待机唤醒等；
- 高压侧 MCU 主要执行电机控制，高压回路保护及监控。
这两款芯片是车用电机控制应用的理想平台。
思瑞浦一站式模拟芯片助力汽车电动化
思瑞浦的产品围绕连接现实世界和电子世界的信号流动链路来布局，包括用于信号的采集和调理的运算放大器、比较器和数据转换器，用于数据处理的MCU，负责通信的CAN、LIN、232、485、I2C、数字隔离器等接口产品，用于驱动和执行的栅极驱动、马达驱动和各种开关类产品，以及给这些功能电路供电的电源管理产品，包括DCDC、LDO、BMS、电压基准等产品。
思瑞浦市场拓展经理犹家元在演讲中分享了一种更具性价比的车载摄像头的电源架构，以及Sepic电路的工作原理。
Sepic相比较车载摄像头常用的电源架构Buck-boost或者Buck + boost，具有整体成本优势，为工程师提供一种新的解决方案。
图：思瑞浦市场拓展经理犹家元。
Sepic电源架构性价比高，适合车载摄像头应用中对Buck-boost架构的替代。
跨域集成电气化系统解决方案
新能源核心电力驱动系统备受行业关注，在竞争日益激烈的当下，行业围绕着集成化这一关键技术趋势， 产品融合深度不断加大，产品跨域集成如多合一成为重要技术课题。
“终端用户相关爽点和痛点是电力驱动系统重点外在驱动力，多样化需求与规模化效应诉求是电力驱动系统重点内在驱动力。”联合汽车电子有限公司电力驱动系统开发总监徐玮指出。
图：联合汽车电子有限公司电力驱动系统开发总监徐玮。
徐玮在演讲中分享了三个问题：跨域集成的形态有哪些？关键技术挑战什么？关键的电驱电源组件新技术有哪些？
图：跨产品域集成产品快速涌现。
联合汽车电子通过功能性能多目标优化与结构上的整合，实现了跨域深度集成，实现产品尺寸减小和产品性能大幅度提升。并通过持续技术创新，研发新一代电驱电源产品，支撑跨域集成。
跨域产品集成的技术挑战是集成深度，下图以电驱七合一为例进行分析：
- 跨域产品集成存在不同集成度以及对应的优劣势，取决于产品成熟度以及OEM差异化竞争的考量
- 集成后的布置尺寸是第一道“拦路虎”，这对集成技术和对应的集成部件提出了小型化的无形要求
徐玮分享了跨域产品集成的商业模式挑战，并指出“这两种商业模式目前市场都有实践者；联合电子也为两种商业模式做好了相关准备。”
跨域产品集成存在电驱多合一、电源多合一以及混动集成驱动器三种典型形态，落地应用上存在集成范围和集成深度等选择，面临灵活布置、可靠性、维修性、真降本的诸多技术挑战以及商业模式挑战。
徐玮表示联合电子能提供完整的跨域集成产品方案以及支持客户产品的小型化组件等新技术产品，推动行业跨域集成技术发展。
GaN助力实现更小体积、更高功率和更高能效的汽车μDCDC电源设计
随着汽车制造商改进电动汽车架构，对低功率（50W至250W）高压至低压DC-DC隔离变换器的需求不断增加。相关应用包括用于ADAS系统和牵引逆变器的应急电源、内部BMS电源以及缩小或去除12V电池的发展趋势。
研究数据展示了相较于硅器件，使用GaN功率器件可提供更高的功率。当与直接次级侧检测和智能控制相结合时，还可以实现恒定的高效率以及极低的空载或待机功率，这对于减少车辆自放电至关重要。由于成本低、尺寸小、元件数量少（可靠性）和生成多个隔离输出的能力，反激式拓扑结构的使用和扩展意义重大。
PI的专利的GaN技术叫PowiGaN，2018年起PowiGaN即已批量供货，所销售的PowiGaN器件超过任何其它供应商。
Power Integrations资深技术培训经理阎金光透露，PI拥有并研发了自己的制程，使用PI自己的设备生产，独有的生产模式保证可靠性，使用标准的生产制作流程。
图：Power Integrations资深技术培训经理阎金光
独特的架构益于功率变换应用，共源共栅结构的耗尽模式GaN器件非常高效，并能实现高度集成，将控制、保护、隔离和驱动电路集成在一起。
阎金光还总结了900V GaN器件在汽车µDCDC变换器中的优势：
- 实现更小、更轻、更少元件数和更高效的变换器功率级
- 扩展简单单端反激式解决方案的功率范围
- 集成度极高的InnoSwitch 3-AQ解决方案
- 符合AEC-Q100标准的Si、GaN和SiC开关选项
- 对设计人员来说简单且透明
- 在设计过程中无需特别考虑技术差异问题
3040，清洁出行使命之旅
纬湃科技总部位于德国雷根斯堡，2022年实现销售额达91亿欧元，在全球50多个基地雇佣38,000名员工，是全球领先的开发商和制造商，致力于为可持续出行提供先进的动力总成技术，公司产品包括电驱动系统、电子控制单元、传感器和执行器，以及尾气后处理解决方案。
图：纬湃科技投资（中国）有限公司科技与创新部总监王海波。
纬湃科技投资（中国）有限公司科技与创新部总监王海波分享了下一代电驱动系统路线图：
纬湃科技和上下游合作伙伴共同实现全产业链碳中和，王海波分享了3040可持续发展战略目标，“最晚在2030年所有新产品开发都将运用全生命周期工程、相比2021年，到2030年实现范围3碳排放减排25%、最晚在2040年实现全产业链碳中和。”
油耗法规只限制车辆使用阶段的碳排放，王海波进一步解释了全生命周期碳排放:“需要从原材料获取，到整车生产和使用。”
他进一步指出纬湃科技从两方面助力整车厂降低碳排放：
- 提高驱动系统的效率（降低车辆使用阶段能耗）
- 和合作伙伴一起，降低产品的全生命周期碳排放
王海波透露公司的战略目标是: 最晚到2040年实现全产业链碳中和。
最后，在论坛的最后环节，多位嘉宾在圆桌讨论中共同探讨了降本增效周期中的汽车电气化挑战。
上图从左到右依次为主持人：卢万成，联合汽车电子副总工程师，工学博士，教授级高工；嘉宾：王海波，纬湃科技投资（中国）有限公司科技与创新部总监；徐玮，联合汽车电子有限公司电力驱动系统开发总监；王冬，致驱科技总经理；犹家元，思瑞浦市场拓展经理；
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