意法半導體亞太區功率分立和模擬產品器件部區域市場和應用副總裁沐杰勵意法半導體亞太區汽車產品市場及應用高級總監鄭明發：半導體技術助力新能源汽車突破發展瓶頸

陳炳欣

汽車作為制造業的中堅力量，一直發揮著中流砥柱的作用。在振興實體經濟過程中，汽車所發揮的行業龍頭作用十分明顯。日前，新能源汽車充電樁被納人新基建，顯示出國家推進新能源汽車及相關配套產業的決心。中國新能源汽車產業前景如何？芯片在新能源汽車中發揮著怎樣的作用？記者采訪了意法半導體（ST）亞太區功率分立和模擬產品器件部區域市場和應用副總裁沐杰勵與意法半導體亞太區汽車產品市場及應用高級總監鄭明發。

未來新能源汽車

市場前景廣闊

對于中國新能源汽車產業的發展前景，鄭明發十分看好。他表示，中國將新能源汽車列為七大戰略性產業之一，使得新能源產業的發展取得了舉世矚目的成就，產銷量、保有量連續5年居于世界首位。雖然2019年由于補貼退坡、國五燃油車清庫存及車市寒冬，新能源汽車累計銷量僅120.6萬輛，同比有所下降，但一系列相關的政策將繼續推動我國新能源產業高質量發展，新能源產業將進入加速發展的新階段。

無論從國內還是全球范圍內來看，新能源是大勢所趨。在發展純電動汽車和構建完善的新能源產業供應鏈過程中累積的卓越的技術優勢，正是中國的競爭優勢。

至于當前疫情是否會對新能源汽車市場造成沖擊？郟明發認為，固然不能忽視當前疫情對全球經濟的帶來的不甚明朗的影響，不過盡管市場遭受如此沖擊，為了滿足消費者對高能效汽車的要求，目前很多研發活動仍在進行當中。未來5年，中國新能源汽車市場依然有著廣闊前景。

不難看出，能效更高且售價合理是新能源汽車的發展的一個趨勢。未來新能源汽車要求充電更快，續航更遠，這需要車載充電器功率等級達到44KW以上，驅電機逆變器能夠滿足160KW以上的功率要求。ST針對新能源市場核心電子控制模塊可提供完整的芯片解決方案，同時，ST已成立新能源技術創新中心，可以提供完整的系統解決方案，客戶可以根據自己的具體需求在該方案上基礎上做些調整，大大降低產品的開發周期，從而讓客戶可以將精力投入到能帶來更高附加值的軟件應用上。

突破續航、安全和成本瓶頸

目前，中國新能源汽車產業的發展主要瓶頸是什么？如何通過新基建的推進加以解決？鄭明發認為：“續航里程、安全性和成本是當前新能源發展的主要瓶頸。若要進一步提高續航里程，車企需要加大電池容量，但這會帶來成本、安全性、車重和整車布置等難題。ST完整的新能源管理芯片解決方案很好地改善了這些主要痛點，實時高精度地監控電池電壓，有助于客戶優化SoC、SoH算法，在安全的前提下，最大限度地使用電池儲存的能量，提高續航里程。

沐杰勵強調了充電基礎設施的重要性。他指出，完整的充電站生態系統、先進的功率技術和碳化硅等新材料是中國新能源汽車產業的重點投資方向。隨著新能源汽車使用率提高，消費者對方便、快速充電的需求也越來越高，因此需要擴大基礎設施建設，增加充電站數量并提供更快的充電服務。先進的功率技術和新材料在新能源汽車中起著重要作用。

第三代功率半導體

將在汽車中大量采用

隨著電動化、網聯化與智能化的發展，汽車當中采用的芯片越來越多。芯片在新能源汽車發揮著什么樣的作用？鄭明發指出，新能源汽車主要芯片類型包括主控芯片、模擬芯片，以及功率半導體等。電氣電子模塊中最核心的就是半導體芯片，可以說芯片是新能源汽車的“大腦”，至關重要。比如模擬前端芯片，監控著電池的狀態，主控芯片通過計算可以確定剩余的續航里程，保證電池在安全狀態。尺寸、車重和空間是電動汽車的重要參數，為順應這種市場趨勢，引入創新技術是非常重要的，有利于延長續航里程、縮減電池尺寸、解決快速高效充電等難題。

沐杰勵預測未來新能源汽車/充電樁所需芯片進行市場時指出：“中國是全世界推出電動汽車速度最快的國家，為了跟上這樣的發展速度，所有地區都需要增加基礎設施。隨著新能源汽車銷量的提升，半導體行業的需求會持續大幅提升。與車輛電源相關的領域將以最大限度地利用這種高端硅技術的優勢。”

沐杰勵表示，電源管理和驅動電機逆變器是促進新能源汽車增長需求的關鍵領域。在新能源汽車中，電驅系統為三大核心技術之一。而電控的性能很大程度上決定了汽車的動態性能，朝向高度集成化、高功率密度、高壓、高功率方向發展。

第三代功率半導體器件的發展為這些電力電子零部件進一步提升性能帶來了可能。對比傳統硅器件，SiC以其高頻、低阻抗、高結溫、耐高壓的特性，在電驅動系統和車載充電機有顯著的優勢。比如在電驅動系統，減少損耗以及冷卻系統、增加功率密度，增加續航里程以及減少電池容量。

SiC是提高工業和車用大功率解決方案能效的關鍵技術。作為擁有業界最廣泛的SiC和GaN FET產品組合和產能的半導體公司，ST一直致力于充分發揮新型硅材料技術的優勢。現在，意法半導體在全球車規SiC MOSFET供應商中排名第一。為了滿足市場需求，意法半導體現正擴大內部和外部產能，以縮短交貨周期，并確保多貨源供應SiC和GaN產品，從而實現成為寬禁帶半導體的頂級供應商的宏偉目標。