電池是道“檻” 電動汽車普及任重而道遠

從能源戰略的角度來看，未來的汽車電子應該更加重視整車的能耗管理。與其他國家和地區市場相比，近年來國內新能源汽車市場的加速發展將導致該市場對汽車電子產品的需求迅速增加。

巨大的挑戰：電池產品很難滿足汽車的需求。

電動/混合動力汽車的主要挑戰是高性能電源技術尚未得到有效解決，現有電池產品難以滿足汽車壽命和動態性能的要求。目前，動力電池產品普遍面臨以下問題：電池安全性得不到保障，電池容量有限，電池循環壽命短（電池的壽命最多為4年，與燃油車的壽命相比太短）。鋰動力電池價格昂貴，難以接受），電池質量和尺寸的限制，充電技術和成本問題尚未解決。

電動汽車（EV）和混合動力汽車（HEV）的典型電池系統需要100多個單獨的電池，這些電池的尺寸對電池組的設計有很大影響。使用大電池意味著電池系統的設計必須考慮大尺寸和重量的限制，并且電池可能還需要安裝在汽車的各個部件中。GregZimmer，Lingerlite的高級產品營銷工程師，向本雜志介紹了模塊化電池的設計：“多電池組通常采用多模塊設計，每個模塊有12~36個電池。模塊化方法提供了一個可擴展的解決方案，允許將同一模塊應用于不同尺寸的電池組和不同車型。模塊設計的主要挑戰是如何在連接模塊和主電池管理器之間建立可靠的數據連接t系統（BMS）控制單元，并且這些接口的電壓變化有時超過幾百伏。新一代電池管理產品試圖通過構建專門為在長電纜上實現高射頻抗擾度而設計的高速通信接口來滿足模塊化系統的需求。"

鳳凰汽車事業部相關負責人也告訴筆者：“混合動力汽車將是向純電動汽車過渡的唯一途徑。考慮到中國國內汽車市場的發展，預計混合動力汽車（輕型混合）五年后將成為主流。然而，PHEV和純電動汽車至少需要五年的時間才能被大多數用戶接受。然而，如果關鍵技術問題能夠得到解決，就不排除市場加速發展的可能性。"

電池技術已經成為電動汽車的一個公認問題。英飛凌表示：“在新能源汽車行業，以純電動汽車和混合動力汽車為例，純電動技術的實施取決于電池技術，因此可以說電池是一道屏障。如果鋰電池能夠在壽命、性能和成本方面達到倡導者所說的水平，那么純電動汽車將被大眾所接受混合動力電動汽車的難點在于汽車電子，特別是發動機電子控制和汽油發動機電子控制之間的系統合作。"

電池的重量、價格和可靠性一直是電動汽車和混合動力汽車發展的瓶頸。事實上，在汽車電子系統方面沒有特別的困難。飛思卡爾半導體汽車電子高級營銷經理康曉敦告訴《電子系統設計》：“當然，除了電池，整車還需要良好的系統集成，還需要一定的經驗積累和長期驗證。因此，真正被消費者接受應該需要很長時間。這個時間應該在2020年之后。”

其他挑戰

2011年4月，杭州一輛純電動出租車在市內運營時，突然自燃，一眨眼就將整車燒毀。從杭州市質量技術監督局給出的調查結論可以看出，電動汽車整車系統集成技術較低，動力電池運行監測技術不成熟是造成此次事故的主要原因。

中國汽車企業與跨國汽車企業在電動汽車領域的最大差距在于對vehi的整合……

e系統。中國新能源汽車產業核心競爭力的提升，必然要求國內汽車企業牢牢掌握電動汽車的集成技術。傲途科技負責技術開發的副總裁張偉表示。

電機控制系統和車輛控制系統的設計也是電動汽車和混合動力汽車的關鍵部分。此外，政府政策對新能源汽車未來發展方向和技術路線的不確定性，以及車企與電網公司或相關利益集團在新能源汽車利益鏈上的差異，也對新能源車產生了一定影響。

據研究機構預測，到2013年，在現行補貼政策下，電動汽車和傳統汽車的“性價比”有望逆轉。在需求和供應的共同作用下，電動汽車很可能會迎來市場機遇。

各制造商的應對策略

目前，傲途科技已推出電動汽車動力系統解決方案，包括鉛酸電池低速電動汽車和鋰離子電池電動汽車，包括電池管理系統（BMS）、車載充電器（充電器）和車載直流電源（DC/DC），并將于2012年推出電動汽車電機控制系統（E-Controller），提供完整的電力系統解決方案。

Lingerlite針對電動汽車電池組的“模塊化”方法提供了一種可擴展的解決方案，允許將相同的模塊應用于不同尺寸和不同型號的電池組。模塊設計的主要挑戰是如何在連接模塊和主電池管理系統（BMS）控制單元之間建立可靠的數據連接，并且這些接口的電壓變化有時超過幾百伏。新一代電池管理產品試圖通過構建專門為在長電纜上實現高射頻抗擾度而設計的高速通信接口來滿足模塊化系統的需求。LingLiErTe于2011年2月發布了第二代電池監控器LTC6803，這是繼2008年9月推出并現場驗證的第一代設備LTC6802之后的又一突破。

英飛凌電池系統主動平衡解決方案是鋰電池充放電主動平衡的智能解決方案，已在海外申請專利。該方案使用專用變壓器將電池芯中的能量轉移到電池組或每個電池組，有助于提高能源效率，減少電池芯不一致帶來的問題，并使電池使用時間至少增加10%，這對降低整個電池系統的成本起到了很大作用。

此外，英飛凌第四代IGBT的功率循環比工業大電流模塊IHM增加了四倍，PrimePACK和EconoDUAL3等模塊的溫度循環增加了四到五倍。其他風能和太陽能的先進產品，包括CoolMOS、SiC二極管、分立IGBT、IGBT模塊和完善的逆變器產品，可以抓住這兩類新能源汽車的發展機遇。

奧圖科技于2007年開發出全球首款用于13塊鋰電池的管理芯片（OZ890）。此外，根據鉛酸電池的充放電特性，奧圖科技開發了全球首款鉛酸電池專用監測管理芯片MG1288，已成功應用于鉛酸電動汽車和鉛酸電動自行車。除了芯片產品，奧圖科技集團還為電動汽車提供卓越的動力系統產品，包括電池管理系統（BMS）、充電器和車載直流電機（DC/DC）。例如，電池管理系統的專利平衡技術徹底解決了電池單元落后的問題，智能容量管理使電池組的壽命延長了200%以上。

飛思卡爾正在推廣基于32位MCU的新一代發動機控制系統解決方案。與此同時，許多新產品和解決方案正在電動汽車的應用中引入（如主動安全系統、通信和娛樂系統）。“我們的單片機、傳感器、模擬器件和所有其他汽車電子半導體器件都能以零缺陷的設計理念滿足惡劣汽車環境的要求。此外，鑒于汽車產品的使用壽命長，我們的許多產品都能滿足15年的最短生命周期，……

飛思卡爾半導體汽車電子公司高級營銷經理康曉敦表示。

菲尼克斯積極參與充電接口標準的制定，可以快速掌握未來產品的方向，并積極與充電基礎設施企業和新能源汽車企業合作，推動產品技術的發展。

（編輯/董海榮）從能源戰略的角度來看，未來的汽車電子應該更加重視整車的能耗管理。與其他國家和地區市場相比，近年來國內新能源汽車市場的加速發展將導致該市場對汽車電子產品的需求迅速增加。

巨大的挑戰：電池產品很難滿足汽車的需求。

電動/混合動力汽車的主要挑戰是高性能電源技術尚未得到有效解決，現有電池產品難以滿足汽車壽命和動態性能的要求。目前，動力電池產品普遍面臨以下問題：電池安全性得不到保障，電池容量有限，電池循環壽命短（電池的壽命最多為4年，與燃油車的壽命相比太短）。鋰動力電池價格昂貴，難以接受），電池質量和尺寸的限制，充電技術和成本問題尚未解決。

電動汽車（EV）和混合動力汽車（HEV）的典型電池系統需要100多個單獨的電池，這些電池的尺寸對電池組的設計有很大影響。使用大電池意味著電池系統的設計必須考慮大尺寸和重量的限制，并且電池可能還需要安裝在汽車的各個部件中。GregZimmer，Lingerlite的高級產品營銷工程師，向本雜志介紹了模塊化電池的設計：“多電池組通常采用多模塊設計，每個模塊有12~36個電池。模塊化方法提供了一個可擴展的解決方案，允許將同一模塊應用于不同尺寸的電池組和不同車型。模塊設計的主要挑戰是如何在連接模塊和主電池管理器之間建立可靠的數據連接t系統（BMS）控制單元，并且這些接口的電壓變化有時超過幾百伏。新一代電池管理產品試圖通過構建專門為在長電纜上實現高射頻抗擾度而設計的高速通信接口來滿足模塊化系統的需求。"

鳳凰汽車事業部相關負責人也告訴筆者：“混合動力汽車將是向純電動汽車過渡的唯一途徑。考慮到中國國內汽車市場的發展，預計混合動力汽車（輕型混合）五年后將成為主流。然而，PHEV和純電動汽車至少需要五年的時間才能被大多數用戶接受。然而，如果關鍵技術問題能夠得到解決，就不排除市場加速發展的可能性。"

電池技術已經成為電動汽車的一個公認問題。英飛凌表示：“在新能源汽車行業，以純電動汽車和混合動力汽車為例，純電動技術的實施取決于電池技術，因此可以說電池是一道屏障。如果鋰電池能夠在壽命、性能和成本方面達到倡導者所說的水平，那么純電動汽車將被大眾所接受混合動力電動汽車的難點在于汽車電子，特別是發動機電子控制和汽油發動機電子控制之間的系統合作。"

電池的重量、價格和可靠性一直是電動汽車和混合動力汽車發展的瓶頸。事實上，在汽車電子系統方面沒有特別的困難。飛思卡爾半導體汽車電子高級營銷經理康曉敦告訴《電子系統設計》：“當然，除了電池，整車還需要良好的系統集成，還需要一定的經驗積累和長期驗證。因此，真正被消費者接受應該需要很長時間。這個時間應該在2020年之后。”

其他挑戰

2011年4月，杭州一輛純電動出租車在市內運營時，突然自燃，一眨眼就將整車燒毀。根據……給出的調查結論……

可以看出，電動汽車整車的系統集成技術較低，動力電池運行監測技術不成熟是造成此次事故的主要原因。

中國汽車企業與跨國汽車企業在電動汽車領域的最大差距在于汽車系統的集成。中國新能源汽車產業核心競爭力的提升，必然要求國內汽車企業牢牢掌握電動汽車的集成技術。傲途科技負責技術開發的副總裁張偉表示。

電機控制系統和車輛控制系統的設計也是電動汽車和混合動力汽車的關鍵部分。此外，政府政策對新能源汽車未來發展方向和技術路線的不確定性，以及車企與電網公司或相關利益集團在新能源汽車利益鏈上的差異，也對新能源車產生了一定影響。

據研究機構預測，到2013年，在現行補貼政策下，電動汽車和傳統汽車的“性價比”有望逆轉。在需求和供應的共同作用下，電動汽車很可能會迎來市場機遇。

各制造商的應對策略

目前，傲途科技已推出電動汽車動力系統解決方案，包括鉛酸電池低速電動汽車和鋰離子電池電動汽車，包括電池管理系統（BMS）、車載充電器（充電器）和車載直流電源（DC/DC），并將于2012年推出電動汽車電機控制系統（E-Controller），提供完整的電力系統解決方案。

Lingerlite針對電動汽車電池組的“模塊化”方法提供了一種可擴展的解決方案，允許將相同的模塊應用于不同尺寸和不同型號的電池組。模塊設計的主要挑戰是如何在連接模塊和主電池管理系統（BMS）控制單元之間建立可靠的數據連接，并且這些接口的電壓變化有時超過幾百伏。新一代電池管理產品試圖通過構建專門為在長電纜上實現高射頻抗擾度而設計的高速通信接口來滿足模塊化系統的需求。LingLiErTe于2011年2月發布了第二代電池監控器LTC6803，這是繼2008年9月推出并現場驗證的第一代設備LTC6802之后的又一突破。

英飛凌電池系統主動平衡解決方案是鋰電池充放電主動平衡的智能解決方案，已在海外申請專利。該方案使用專用變壓器將電池芯中的能量轉移到電池組或每個電池組，有助于提高能源效率，減少電池芯不一致帶來的問題，并使電池使用時間至少增加10%，這對降低整個電池系統的成本起到了很大作用。

此外，英飛凌第四代IGBT的功率循環比工業大電流模塊IHM增加了四倍，PrimePACK和EconoDUAL3等模塊的溫度循環增加了四到五倍。其他風能和太陽能的先進產品，包括CoolMOS、SiC二極管、分立IGBT、IGBT模塊和完善的逆變器產品，可以抓住這兩類新能源汽車的發展機遇。

奧圖科技于2007年開發出全球首款用于13塊鋰電池的管理芯片（OZ890）。此外，根據鉛酸電池的充放電特性，奧圖科技開發了全球首款鉛酸電池專用監測管理芯片MG1288，已成功應用于鉛酸電動汽車和鉛酸電動自行車。除了芯片產品，奧圖科技集團還為電動汽車提供卓越的動力系統產品，包括電池管理系統（BMS）、充電器和車載直流電機（DC/DC）。例如，電池管理系統的專利平衡技術徹底解決了電池單元落后的問題，智能容量管理使電池組的壽命延長了200%以上。

飛思卡爾正在推廣基于32位MCU的新一代發動機控制系統解決方案。與此同時，許多新產品和解決方案正在被引入電動汽車的應用中（如交流……

ve安全系統、通信和娛樂系統）。“我們的單片機、傳感器、模擬設備和所有其他汽車電子半導體設備都可以以零缺陷的設計理念滿足惡劣汽車環境的要求。此外，鑒于汽車產品的使用壽命長，我們的許多產品可以滿足15年的最短生命周期，”康曉敦說，飛思卡爾半導體汽車電子公司高級營銷經理。

菲尼克斯積極參與充電接口標準的制定，可以快速掌握未來產品的方向，并積極與充電基礎設施企業和新能源汽車企業合作，推動產品技術的發展。

（編輯/董海榮）

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