阻碍新能源汽车普及的因素

2021-05-26 14:45:28 来源: 互联网

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根据麦肯锡在2019年发布的一份调查报告显示，在中国市场，70%的受访者表示有意向购买电动汽车。这个比例远高于美国和欧洲的数据。与之相对应的是中国汽车市场电动汽车的销量在2020年达到了历史新高：136万辆。中国政府发布的新能源汽车的发展规划，预计到2025年整个新能源汽车的销量占整个乘用车的比例是20%，也就是500万辆的量级，发展前景被业界看好。

但德州仪器中国区汽车业务部现场技术应用经理周东宝指出，很多消费者对于购买电动车仍有很多顾虑，比如电池的安全性、充电的便捷程度、续航里程以及可能相比于燃油车更高的成本等等。这些问题都或多或少地阻碍了新能源汽车在消费者当中的进一步普及。

针对这种挑战，TI选择了从动力总成方面来降低新能源汽车的成本。TI认为，一直以来，混合动力和电动汽车动力总成都是推动汽车行业进步的系统的结合体，将电池、直流/直流转换器、车载充电器和牵引逆变器封装在不同的外壳中。目前，随着模拟和嵌入式处理技术的进步，设计人员可以使用单个域控制器和功率级来组合这些系统，从而帮助他们提高效率和可靠性，同时降低成本并符合功能安全标准。

他们预计集成化的方案可以从以下几个方面来帮助整个系统的尺寸降低50%，成本降低一半：

电驱动系统多合一的集成化的解决方案，通过共享外壳的耦合以及冷却系统，减少连接器的数量；
通过更进一步的共享控制电路以及共享功率电路等，有效地降低电驱动系统的体积、重量和成本，同时提高电驱动系统的功率密度；
更好地实现轻量化，有助于延长电动汽车的续航里程；
通过整体上对系统进行热性能的优化，保证系统的可靠性。同时我们注意到功能安全是现在电驱动系统里面非常重要的一个设计指标，所以我们集成化的解决方案也有助于简化功能安全系统的开发和认证工作。

根据周东宝介绍，TI动力总成集成解决方案包括TI最新的集成驱动器的氮化镓的场效应晶体管、微控制器C2000系列、隔离驱动器UCC5870系列、温度传感器TMP126等器件。

需要注意的是，要将集成式动力总成架构变为现实，还需要实时微控制器 (MCU)，它们可以处理电源转换的复杂需求。我们具有超低延迟的 C2000MCU有助于实现更高的开关频率（最多提高 1 到 2 MHz），这意味着电感器和电容器等外部元件更小。

TI也在其官方新闻稿中介绍，借助包含单个实时 MCU 的集成式动力总成架构，该系统可以有效地处理分布式系统中多个MCU 的工作。在高度集成的设计中，实时 MCU 可以执行数字电源和电机控制，从而提高效率，同时节省宝贵的空间。

周东宝表示：“通过使用TI的解决方案，客户可以实现从分布式的电源架构到单个动力域的控制器的方案的转变。整个系统的复杂程度也会随着整合级别的增加而提高，对客户的收益也会越来越高，但同时挑战也会越来越多。针对这些设计上的挑战，TI也会协助客户一起来解决。”

深圳威迈斯作为TI在新能源汽车动力总成系统的合作伙伴，威迈斯产品正在从OBC、DC/DC业务往动力系统扩展。

据深圳威迈斯新能源股份有限公司副总裁兼上海子公司总经理韩永杰介绍，公司在OBC和DC/DC方面在国内市场中占据了优势地位。以此为基础，公司正围绕着电力电子核心的技术来向新能源汽车动力系统进行开拓。

“动力系统的集成是未来整个发展的趋势”，他表示：“威迈斯致力于成为世界一流的电动汽车动力域的总体解决方案的一个供应商。”

韩永杰指出，目前动力总成系统可进行集成的方向主要是三点，即OBC、DC/DC和PDU集成，电机和减速机。他表示：“但是从未来的发展来讲，实际上还要进一步地集成。因此，威迈斯在这一方面做了很多工作，在应用方面，威迈斯与TI进行了深度的合作。”

据了解，威迈斯已经将TI的C2000和UCC5870驱动芯片，应用在了他们的产品上。

德州仪器EV/HEV SEM团队成员TÜV SÜD认证功能安全工程师曹伟杰也表示：“作为TI来说，面对动力系统向集成化方向发展的变化，TI选择与整车厂、Tier 1直接进行合作，为他们提供一些系统解决方案，而不是说单纯地作为一个芯片厂商来提供器件。所以，我们更多的是从系统解决方案的角度入手，为他们提供一整套的解决方案，以满足他们的需求。”

TI相信借以动力总成架构的改进，新能源汽车可以将系统设计成本削减一半，同时有效提高功率密度、效率和可靠性，从而推动电动汽车的普及。

责任编辑：sophie

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