增強新能源汽車競爭力，不可缺"芯"

我國目前是全球最大新能源汽車生產和消費國家，但在核心元器件方面如電池測量與電池管理等芯片，主要依賴進口。不過隨著國產電池管理芯片嶄露頭角，將打破國外壟斷，提升我國新能源汽車核心競爭力。

電動汽車的核心是電池，而電池的核心在電池管理系統(tǒng)（BMS）。國內外許多新能源汽車企業(yè)都將電池管理系統(tǒng)（BMS）作為企業(yè)最核心的技術來看待，大家耳熟能詳的特斯拉的電動汽車“三大件”中，電池來自于松下，電機來自于我國臺灣供應商，而只有電池管理系統(tǒng)（BMS）是自主研發(fā)的核心技術，其2008年-2015年期間特斯拉所申請的核心知識產權大都與電池管理系統(tǒng)相關，由此可見電池管理系統(tǒng)對于新能源汽車的重要性。

隨著新能源汽車銷量的增長，電池管理系統(tǒng)的市場規(guī)?？焖僭鲩L。目前，大力發(fā)展新能源汽車已成為各國共識，世界主要國家如美國、中國、日本、德國、韓國、英國等都紛紛建立了自己宏偉的新能源汽車產業(yè)規(guī)劃。

電池管理系統(tǒng)（BMS）主要分為兩部分，第一部分是前端模擬測量保護電路 （AFE），包括電池電壓轉換與量測電路、電池平衡驅動電路、開關驅動電路、電流量測、通訊電路；第二部分是后端數據處理模塊，就是依據電壓、電流、溫度 等前端計算，并將必要的信息通過通信接口回傳給系統(tǒng)做出控制。

目前電動汽車的電池管理系統(tǒng)（BMS）產品設計方案，被國外廠商壟斷，都選用國外半導體廠商提供的電池管理IC，并以其應用方案為參考進行設計。Maxim、ADI/Linear Technology、Intersil、TI、NXP、ON/Fairchild等是主要方案提供商。

電池管理專用IC的出現和發(fā)展是和鋰電池應用過程中遇到的種種問題息息相關的。最早是為了解決鋰電池的過充過放而設計出了單節(jié)電池的充放電保護芯片，后來在鋰電池多節(jié)串聯(lián)應用中又發(fā)展出應用于多串的芯片，這時候就成為了電池管理芯片，主要是對電池組中的每節(jié)電池電壓數據進行采集。再以后為了應對電池不一致的問題，進一步集成了功率開關的驅動功能，這就是帶有均衡功能的電池管理IC。

展望新能源汽車快速發(fā)展的同時，必須清楚地認識到，技術的發(fā)展才是行業(yè)發(fā)展的基礎，而穩(wěn)定、高效、安全、可靠的產品就是技術的體現，我們必須知曉， 國內目前的新能源汽車行業(yè)并不友善，頻發(fā)的電動車自燃事件和虛假續(xù)航里程，都暴露出國內目前新能源電池組、電池管理系統(tǒng)的設計、檢測、生產的標準的不完善。這些都是新能源汽車目前急需解決的問題，而之所以會出現這些使用問題，沒有使用電池管理系統(tǒng)或使用劣質的不成熟的電池管理系統(tǒng)是主因之一。為了解決新能源汽車的安全性問題，必須把電池管理系統(tǒng)作為政府和汽車產業(yè)的重點工作之一。

加快核心元器件的國產化

盡管國內有眾多電池管理系統(tǒng)（BMS）企業(yè)，也有不少企業(yè)掌握了電池管理系統(tǒng)核心算法，但在核心元器件方面如微控制器（MCU）、電池測量與通信IC等等，還主要依賴進口。技術先進、產品穩(wěn)定可靠是國外公司電池管理產品的核心特點，從技術、功能、品質、標準規(guī)范四個維度闡釋了他們的競爭力。

經歷多年自主研發(fā)的積累，近幾年，我國電池管理芯片已經一改完全依賴進口采購的格局，擁有從芯片級到系統(tǒng)的關鍵技術核心知識產權，形成了完整的電動汽車由芯片到系統(tǒng)到整車的國產化產業(yè)鏈。

賽微微電子一直潛心于研發(fā)，致力于推動電動汽車芯片國產化，提供從電機控制到電池保護的全套集成電路，設計專業(yè)的芯片及解決方案，產品線包括電池電量計芯片、電池管理芯片、電池保護芯片、BMS前端采集芯片以及USB充電控制芯片。

目前，國產芯片的技術水平，已經可以實現對進口品牌的產品替換。但一個瓶頸是，要應用到電動汽車領域，還需要相關廠商的配合。電動汽車電池系統(tǒng)是一個完整的體系，而如何將芯片很好地融入進去，這是擺在國內芯片廠商的難題。

為了推動電動汽車芯片國產化，賽微微電子與東莞鉅威動力合作，雙方將聯(lián)合開發(fā)電動汽車電池管理系統(tǒng)模擬前端采集IC，并計劃共同發(fā)起成立電動汽車核心部件國產化產業(yè)聯(lián)盟。聯(lián)盟計劃在三年內實現電動汽車核心部件芯片的國產化，并逐步實現對國外品牌的產品替代。

由于技術門檻高，國內鋰電池管理芯片的競爭者較少，中穎電子股份有限公司是一家專注于單片機集成電路設計與銷售的高新技術企業(yè)，于2007年投入鋰電池管理芯片的研發(fā)，近兩年，鋰電池管理芯片的應用面和客戶都在增加，銷售增量主要來自應用于鋰電池保護芯片的電動自行車、平衡車、電動工具以及PAD、高端手機維修市場。芯片還可用于道路救援的移動電源、無線吸塵器等。公司鋰電池產品分為計量芯片和保護芯片。公司正在致力于新能源汽車鋰電池管理芯片的研發(fā)，期待他們早日在此有新的突破。

由于與安全性直接相關，汽車電子對芯片的要求苛刻。汽車電子要求在承受高溫，高壓，震動和有水等環(huán)境條件下仍能保證高精度和準度，技術門檻高。行業(yè)內嚴格的汽車召回制度也逼迫廠商提高汽車芯片質量的門檻。

只有通過國際相關質量管理體系認證的零部件企業(yè)才能進入整車配套體系，具備供應商基本資格。認證程序龐雜，認證周期漫長。一般從意向到批量供貨需要10余項認證流程，認證周期一般最短需18個月。此外，即使拿到資格，也只能等待新品產業(yè)鏈的機會。

消費性產品的產品功能設計，一般IC設計業(yè)者早已駕輕就熟，而近幾年，隨著汽車市場逐步走向車聯(lián)網、電動車領域，需要更多駕駛資訊輔助整合系統(tǒng)，也讓國內芯片設計業(yè)者找到進入市場的敲門磚。然而，消費性電子產品而言，產品壽命設計約1-3年為替換周期，但車用電子則以10年起跳，上看15年壽命期。如何尋找有經驗的實驗室，協(xié)助客戶了解車規(guī)，制定相對應的AEC-Q100/101/200驗證步驟與手法，順利進入車廠供應鏈，是極為重要的事。

所以對于新能源汽車電池管理芯片而言，留給國內新玩家的機會反而更少。雖然國內已有不少芯片廠商，但具備生產車規(guī)產品的公司并不多。而且前期的開發(fā)及驗證期漫長，中國業(yè)者都習慣即時上市（TIme to Market）的運作模式，缺乏耐心，價值理念與之相悖。

新能源汽車的安全性問題，一直是汽車產業(yè)的重點工作之一， 在展望新能源汽車快速發(fā)展的同時，我們須認識到，穩(wěn)定、高效、安全、可靠的電池管理系統(tǒng)（BMS）產品，是保障電動汽車的正常運行的關鍵，而電池管理芯片是核心，只有芯片的國產化，我國新能源汽車才能擁有可持續(xù)發(fā)展的未來。