英飞凌参加全球科技出行峰会: BMS系统助力汽车电动化
2022全球科技出行峰会 “动力电池线上论坛” 于6月15日线上举办。会上，行业内企业领袖、专家和投资者，共话动力电池产业现状、发展预判、技术趋势、投资实践等。英飞凌科技大中华区高级总监、动力与新能源系统业务单元负责人仲小龙先生围绕“电池管理系统助力汽车电动化“发表了精彩演讲。
-全球科技出行峰会-
英飞凌 仲小龙
当今世界发展的重点主要围绕在低碳化和数字化两个方面，在汽车行业就是电动化和智能化。电动化的落脚点在节能减排、提效降本；智能化主要是提高生产力、提升舒适性以及丰富应用场景。
英飞凌是全球领先的半导体科技公司，拥有业界最为丰富的产品线组合，能够覆盖全部主流的汽车系统应用。在汽车半导体领域，英飞凌长期保持市场份额第一，为全球超过三万家客户提供高质量的产品。在全球，英飞凌平均每分钟交付超过13000颗汽车芯片。
当今社会变革的焦点主要集中在人口和社会变迁、气候变化与资源短缺，以及城市化和数字化转型等方面。不断增加的世界人口、不断扩张的大型都市，以及对能源需求的日益增加，促使人类社会重新审视现代生活方式。在这些全球宏观变革趋势中，半导体发挥着越来越重要的作用。
电动化和智能化是汽车行业发展的两大重点
气候变化是当今社会面临的主要挑战之一，我们必须坚持可持续发展，保护气候。混合动力或纯电动驱动的新能源汽车就是解决方案之一，动力电池是搭建关键解决方案的核心，因而成为行业投资和发展的焦点。
此外，当今社会发展的重点主要聚焦于低碳化和数字化，在汽车行业就是电动化和智能化。电动化的落脚点主要在节能减排、提效降本；智能化主要是提高生产力、提升舒适性以及丰富应用场景。汽车行业大有可为。
在新能源汽车电动化领域，英飞凌提供了针对主要系统应用的整体解决方案，包括电控系统、充电系统、热管理系统、辅助系统、电池管理系统等。
动力电池系统发展趋势
对于动力电池系统而言，行业发展趋势是怎么样的呢？
首先，在电池的电芯方面，电极材料、电解液、包括封装方式等都有了很大的进步，电池的功率密度也得到了显著提升，这使得新能源汽车发展之初一直困扰用户的里程焦虑，在很大程度上得到缓解。现在最新发布的新能源车型基本都已具备500公里以上续航里程，还有不少车型可以达到1000公里续航里程。
另外，单体电芯与整车的关系也在经历前所未有的变革，CTP、CTC等新的概念和技术在逐渐落地。未来将有更多的变革创新。
未来动力电池系统的开发，主要围绕更便捷、更精确、更安全和更节能四个方面：
1、在便捷性方面，换电方案，以及高度集成的充电机都是很好的尝试。最近非常火热的区控制器也成为各大整车厂竞相投资的领域，英飞凌也与很多客户进行了深入的探索。
2、在精确性方面，主要指充放电和残余能量的管理。在很大程度上取决于器件和算法能力，芯片采样的同步性对于残余能量的预测也尤为重要。
3、在安全性方面，除了电化学本身的安全性之外，整个系统的功能安全以及网络信息安全尤为重要。功能安全的重要性不仅逐步得到重视，业内专家还开发了很好的体系来支撑系统的设计和评判。而网络安全，则随着信息社会的发展与时俱进。
4、在资源节约方面，主要着眼于电芯完整生命周期中监测模块的可复用性。如，电池从汽车上退役之后转到储能领域，是否还可以将监测模块二次利用，另外通过无线BMS模块减少线束的使用也是关注的重点。
电池管理系统BMS
每一辆智能电动汽车都需要配备智能的电池管理系统。电池管理系统的核心任务是确保电池所荷载的能量得到高效利用，其中关键部分是充放电的管理、电芯的监测、电池的保护以及信息安全的保护。
英飞凌的系统解决方案和设计资源可以帮助客户克服设计挑战，并开发高效、持久且可靠的动力电池管理系统。英飞凌的芯片和设计能够帮助客户更好地规划电池管理系统，在电池保护的基础上，着重考虑充放电过程和电池监测系统设计两个方面，并在整个设计过程中为客户提供完善的支持。
英飞凌电池管理系统解决方案的构建包括七个方面：对电池芯或者电池组参数的检测、电池性能的评估、电池的保护、电池开通和关断、电池整体的优化、通讯、数据和事件的记录。
英飞凌提供的工具由经验丰富的工程师开发，最终交付给客户的工程师使用，从根本上扫清障碍，让客户快速上手。针对不同产品的对比和仿真，英飞凌不仅在设计的各个阶段为客户提供支持，也提供了客户随时可使用的参考设计。
不同的电压平台和电化学材料，对电池管理的需求不尽不同。英飞凌将电压平台分为12V、48V、400V、800V四大类，以便为客户提供合适的系统方案；同时，在相应的车型方面也做了细分，如从所有车辆都会使用的12V电池，到电动两轮车和混合动力车型或微混车型使用的48V电池，再到全混、插混以及纯电动汽车使用的400V电池，以及目前越来越流行的800V高压电池。
英飞凌的BMS解决方案包括有线和无线两种方案。目前已量产的方案是以12串AFE、收发器以及AURIX™组合的有线方案。英飞凌下一代18串的AFE芯片，在电流检测上目前使用采用PSoC的电流检测方案。在下一代电流检测方案中，英飞凌集成了绝缘监测功能，并且支持ASIL D功能安全等级需求。
在无线BMS方案上，英飞凌也有先进的解决方案。当前是以分立器件组成的BMS方案，以低功耗蓝牙芯片替代了原先的收发器来实现数据传输。英飞凌提供的Connected mesh组网方式，既可保证通讯速率，又可增加通讯节点数。为了进一步优化无线BMS系统结构和成本，英飞凌还将持续开发BLE+AFE的一站式解决方案，新方案也支持ASIL D功能安全等级。
英飞凌BMS方案使用的是成熟的工艺技术，通过加强芯片功能降低系统开发投入和开发时间，高度集成的系统方案可减少零件数量，从而实现系统成本的降低。此外，英飞凌大中华区通过经验丰富的技术支持团队和完善的生态系统，与客户一起协作开发，加快产品上市进度。
无论是有线，还是无线BMS解决方案，英飞凌都提供了各类关键器件，涵盖主控芯片、电芯监测采样芯片、通讯芯片、电源管理芯片、传感器芯片，以及外围电路芯片，当然还包括技术软件部分。在软硬件系统支持ASIL D需求方面，以及关键事件的记录功能上，英飞凌的FRAM是极好的解决方案。FRAM可支持电池系统在失电或者断电的瞬间将数据记录下来，并具有超长存储寿命。在未来架构的BMS解决方案上，英飞凌也有基于BLE5.2、6.0等技术方案的低功耗蓝牙芯片，以保障无线通讯具备有线方案同样的通信速率，并降低整个系统的功耗等。
总体来看，英飞凌的电池管理系统解决方案提供的是一站式的优质服务，从软硬件到工具支持，全方位地协助客户降低开发投入，更快地将产品投放市场。
英飞凌的系统方案已经考虑了各个芯片间的协同性，尽量地减少后期客户在开发过程中的匹配问题。比如主控芯片AURIX™和电源管理芯片PMIC，在设计之初就已经考虑了它们之间相互配合的协调性。现在推出的MCU AURIX™ TC3xx系列， PMIC TLF35585，下一代MCU AURIX™ TC4xx和PMIC电源管理芯片，都是成对推出。这也是英飞凌系统方案的理念和优势所在。
可靠的产品质量，可持续发展的社会责任感，使英飞凌成为客户首选合作伙伴
质量一直是英飞凌打造差异化竞争的重点，也是众多客户选择英飞凌产品的重要因素。英飞凌始终把产品的质量放在首位，致力于追求功能性、可靠性、时间成本等多维度的零缺陷目标，让客户用得称心、用得放心，把精力和资源用在新技术、新架构、新车型的开发中。去年，英飞凌交付了70亿颗车规级芯片，这正是市场对英飞凌产品质量最好的代言。
作为全球领先的半导体科技公司，英飞凌义不容辞地担负起企业公民的社会责任。2020年，英飞凌被评为“全球前10%最具可持续发展的企业”，也是首家承诺遵守联合国全球契约“十大准则”的半导体企业。近期，英飞凌首次提出了公司二氧化碳的减排目标，预期在2030年实现碳中和，英飞凌一直以创新的产品来应对全球性的社会挑战，公司可持续发展策略得到了业界广泛认可。
如今，整个汽车行业，尤其是新能源汽车行业正在蓬勃发展，市场也处于动态变化之中，英飞凌希望以丰富完善的产品组合、对于创新和质量的坚守，以及卓越的系统应用服务成为广大客户首选的半导体合作伙伴。英飞凌将与行业共同面对汽车电动化和智能化挑战，共创更便捷、更安全、更绿色的未来。
