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2021年9月15-17日，“第三屆世界新能源汽車大會”（WNEVC 2021）在海南省海口召開，由中國科協、海南省人民政府及中國科學技術協會、海南省人民政府、科學技術部、工業和信息化部、生態環境部、住房和城鄉建設部、交通運輸部、國家市場監督管理總局、國家能源局共同主辦。

本次大會以“全面推進市場化、加速跨產業融合，攜手實現碳中和”為主題，邀請全球各國政產學研各界代表展開研討。

其中，在9月17日舉辦的“下一代電動化平臺與電氣架構” 主題峰會上，德州儀器（TI）中國區首席應用技術專家師英發表精彩演講。

師英表示，德州儀器基于先進的半導體技術，包括高性能、實時控制的微處理器，氮化鎵或碳化硅為代表的下一代半導體技術，高集成度、符合公路安全標準的精密半導體傳感技術，可以達到98%的效率，響應時間和故障檢測時間低于30納秒，DCDC開關頻率達到2兆赫茲。

以下內容為現場演講實錄：

尊敬各位領導、各位嘉賓，我來自德州儀器，負責在中國面向廣大客戶的技術服務的團隊。今天給大家帶來的主題是德州儀器作為一個半導體供應商，我們的視角下的下一代汽車電動化平臺的變革，以及我們所能夠提供的一些技術方案和核心的器件。

在這里先引用一個稍微有一點舊的數字，這個數據是2019年一個調查公司做的一個調查。當時調研了在三大消費市場對于購買新能源汽車的意愿度和背后的原因，跟今天所觀察到市場的汽車電動化過程的趨勢是高度一致的。在中國很多的人會愿意選擇電動汽車，當考慮到沒有去投票選電動化汽車的那些人的背后的意愿的時候，我們發現兩個因素。一個是電動汽車的成本，另外一個是對于消費里程一些擔憂。在這樣一個大的背景下，我們德州儀器對于新能源汽車的產業，希望能夠貢獻到的就是降低新能源汽車的成本，以提高它的普及率。另外降低系統成本的同時，能夠盡可能提高效率，使新能源汽車的續航里程更高。

基于我們在半導體和電子系統里面專業和先進的半導體技術化器件完成這方面的愿景。德州儀器依賴先進的半導體技術和器件創造一些先進的技術方案，使用更少的器件制作更小動力系統集成的域的控制器，可以簡化整個電子電氣架構。同時減小尺寸和簡化設計兩個方面的努力可以讓這個系統的成本最大幅度降低。

通過一些先進的技術，比如第三代半導體技術，可以提高整個新能源動力總成系統運行的效率，使得續航里程可以有大幅度提高。對于散熱方面的考慮，因為我們的效率更高，在熱管理、熱控制方面有更好的表現。同時可以幫助我們的客戶最大幅度降低為了功能安全所投入的研發的資源和時間，能夠更快面向市場。

今天或者過去的動力總成里面包括很多的部件，有BMS，電池管理單元，直流電源的變換，DCDC的變換，還有車載充電，還有馬達驅動，以及DCU、BCU這樣的模塊。在下一步架構設計里面應該會出現一個動力域的域控制器，變成一個從以前的分布式的動力總成架構到一個全新的集成的或者是域集成的架構。BMS系統可以細分到三個不同的組件，電池的cell的管理系統，電芯的平衡，高壓連接的盒子，叫BGB，電池包的管理系統。分布式架構OBC、DCDC，在整個動力域里面需要一個或者多個DCU控制整個行動。在全新的集成架構里面把很多的功能集成到一個盒子里，甚至集成到一個芯片里，BMS部分可以通過一個非常強大功能的SOC，把大部分的功能放在域控制器的集成管理里，把BMS系統簡化到只剩下一個電芯的平衡和管理單元，以及高壓盒子BGB。PACK的管理，我們可以只是一個通訊的橋接芯片。

在DCDC和OBC融合里我們可以把整個三電系統融合到一個芯片里面去，大部分運算功能，需要快速實時的電壓電流控制，還有實時馬達控制，可以集成到域控制器里面去。

德州儀器作為半導體公司，我們基于先進的半導體技術，特別是四個方面的半導體的技術，以高性能、實時控制的微處理器以及以氮化鎵或者碳化硅為代表的（今天的方案是氮化鎵為代表）下一代半導體技術，以及我們高集成度，符合公路安全標準的精密半導體傳感技術。這四大技術可以幫助客戶搭建出剛剛所表示的一個動力的域控制器的解決方案，可以帶來以下四個方面的特點。

超高的功率密度和高達98%的效率。這是因為我們的控制器本身性能可以單片運行到25%，將近一個mix實時的內核，以及搭配高精度的PWM，可以使得把開關頻率提高，能夠更好驅動更精密地驅動第三代半導體技術。氮化鎵技術的使用可以讓磁性元件的體積減少將近60%，同時可以實現兩倍的功率密度。我們的半導體傳感器件可以耐受更高的溫度，同時在溫度范圍內可以提供更好的精度和更高線性的技術，可以更安全。

通過四大半導體技術方向，我們也致力于提高整個系統，進而提高整個汽車的可靠性和性能。響應時間和故障檢測時間低于30納秒。氮化鎵技術可以帶來的效率更高，我們內部集成了很多的安全保護的電路和功能，可以讓可靠性和熱設計得到很好的優化。可以提供高達150V每納秒的性能，讓可靠性和安全性在隔離方面得到保障。

在傳感器技術里面，全溫度范圍內的線性度和精度，以及非常微小的溫度漂移、時間漂移，以及我們在傳感器技術加入的鉸鏈和保護檢測的功能，保證可靠長期的運行。

怎么樣降低系統的成本和減少系統設計的尺寸，有賴于更高的集成度。在單片里面可以集成多個CPU或者多個DSP運行的內核，同時更高的PWM的開關頻率，可以很好驅動氮化鎵、碳化硅新一代的功率器件，讓整個環路控制的面積很大幅度減少。在功率驅動方面，因為集成了非常多的安全機制和保護功能，多達50種的安全機制，可以讓整個外圍電路更加縮小。在傳感器方面做得非常微小，它的封裝和接口可以減少引線的使用。

在功能安全方面，拿一個已經完成的參考設計舉例子。這個參考設計型號是TIDM02009，從設計的開始考慮到ISO26262的設計目標，然后拿到這個TUV的開發流程和認證，在提供所有的設計文件軟件代碼的同時，我們也提供所有功能安全所需要的各種的流程和開發的文檔，同時作為我們最新的一個參考設計，它可以讓馬達能夠以兩萬轉每分鐘的高速運轉，在DCDC方面開關頻率達到2兆赫茲。

總結一下德州儀器，我們以專業的半導體技術和知識，以及對于客戶系統的了解，能夠幫助汽車行業的客戶提高整個動力總成的集成度、功率密度、效率、以及安全和可靠的程度，同時能夠通過采用一些先進的半導體技術，降低系統的成本，減少整個動力總成系統的尺寸。謝謝。

（注：本文根據現場速記整理，未經演講嘉賓審閱）