汽車作為製造業的中堅力量，一直髮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入
新基建，顯示出國家進一步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什麼樣的作用？未來5年新能源汽車市場前景依然廣闊
鄭明發 意法半導體亞太區汽車產品市場及應用高級總監
對於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，自2012年國務院發佈實施《節能與新能源汽車產業發展規劃（2012-2020年）》以來，實施新能源發展國家戰略，出臺多種政策鼓勵新能源汽車的發展。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年居於世界首位。雖然2019年由於補貼退坡、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。但是從工信部在2019年12月發佈《新能源產業發展規劃（2021-2035年）》徵求意見稿來看，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。
從全球範圍來看，歐美各國政府也在加註新能源，增加補貼，全球的各大車廠也在積極地佈局新能源，發佈新能源戰略。總之，無論從國內還是全球範圍內來看，新能源是大勢所趨。關於技術發展方面，中國車企主要側重於純電動和插電混動汽車，同時也在發展燃料電池汽車。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。
至於當前疫情是否會對新能源汽車市場造成衝擊？鄭明發認為，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，不過儘管市場遭受如此衝擊，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（包括純電動汽車和輕混和動力汽車）依然有著廣闊前景。
通過分析車載充電器/ DC-DC轉換器和驅動電機等製造商的新要求不難看出，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，為此，半導體產業必須快速開發新的解決方案來滿足這一新興需求。意法半導體針對新能源市場已經進行了完整的佈局，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，包括充電機，主電機逆變器，DC/DC模塊，電池管理系統，空調壓縮機。同時，意法半導體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，包括硬件設計以及BSW（Basic Software，基礎軟件），相當於給客戶提供一個基礎設計，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週期，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麼？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。目前新能源汽車能夠達到續航里程500多公里，如果為了進一步提高續航里程，車企就需要加大電池容量，但這會帶來成本，安全性，車重和整車佈置等難題。意法半導體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，如擁有最新BCD工藝(Bipolar、CMOS、DMOS)的模擬前端芯片L9963，能夠實時高精度的監控電池電壓，有助於客戶優化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。意法半導體新一代的主控芯片SPC58xx，專為要求高實時性、高可靠性、以任務為導向的應用設計，主要實現軟件算法、電機控制、整車通信等功能，能夠為提高駕駛安全性提供強大助力。
沐傑勵 意法半導體功率分立和模擬產品器件部區域市場和應用副總裁
沐傑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（SiC）等新材料是中國新能源汽車產業的重點投資方向。充電樁建設已被政府列入新基建的一部分，因為充電樁直接影響新能源汽車消費者的使用體驗。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，增加充電站數量並提供更快的充電服務。先進的功率技術和新材料（SiC）在新能源汽車中起著重要作用。先進功率技術包括硅基車規低電壓/高電壓MOSFET、車規級Trench IGBT&模組，而新型材料器件主要是SIC及模組。這些先進技術是混動汽車和新能源汽車的起動發電一體機系統（輕混）、車載充電器/ DC-DC轉換器和驅動電機逆變器的核心技術。
第三代功率半導體將在汽車中大量採用
隨著電動化、網聯化與智能化的發展，汽車當中採用的芯片越來越多。芯片在新能源汽車發揮著什麼樣的作用？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（如MOSFET、IGBT、SiC模塊、晶體管和二極管）等。傳統內燃汽車向新能源汽車的轉變也意味著汽車的電氣化、電子化，而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餘的續航里程，保證電池在安全狀態。又如電機控制器，將高壓電池包的直流電逆變成交流電以驅動電機實現整車的前進後退功能，在剎車時又將能源回饋給電池。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，有利於延長續航里程、縮減電池尺寸（或提高電池可靠性）、解決快速高效充電等難題。意法半導體擁有30多年的汽車電子開發經驗，擁有豐富的產品線，覆蓋新能源汽車所有應用領域。
沐傑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。今天，我們看到外國新能源汽車廠商也在擴大在華投資，並加快在中國市場佈局。新能源汽車中新增的零部件包括車載充電機，主電機逆變器，DC/DC模塊，電池管理系統，空調壓縮機以及充電樁，而這些零部件中涉及到大量的半導體器件應用。據我們估計，新能源汽車和傳統燃油車比較，每輛車會增加330美元的半導體需求，增加了接近一倍，所以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。與車輛的電源相關領域，如車載充電器和逆變器正在推動半導體公司投資新的寬禁帶半導體技術（如SIC，GaN）和新型IGBT，並研發新的功率封裝解決方案，以最大限度地利用這種高端硅技術的優勢。”
在談到2020年新能源汽車領域芯片的技術趨勢時，沐傑勵表示，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。而電機控制器作為電驅系統裡的核心部件之一，其性能很大程度上決定了汽車的動態性能。它的發展趨勢是高度集成化，高功率密度，高壓，高功率。在驅動電機部分，我們看到市場對SiC功率模塊需求越來越大，在高功率應用領域中，SiC自然會取代IGBT功率模塊，而高集成度的IGBT將在“經濟”車型上得以沿用。此外，市場正在逐步提高對車載充電器的功率要求（功率達到11-22-44KW級別）。這些變化帶來了對高性能碳化硅(SiC)的巨大需求量。同樣地，氮化鎵（GaN）FET作為另一種適用於高功率應用的高性能新能源，市場也會對其有潛在需求。
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；在車載充電機應用，可以提高驅動頻率，減少變壓器和電容的尺寸，減少損耗，從而減少充電時間。
SiC是提高工業和車用大功率解決方案能效的關鍵技術。意法半導體很早就認識到這一點，並通過不懈的努力耕耘成為了較早進入該一領域的領頭羊。作為擁有業界最廣泛的SiC和GaN FET產品組合（開發中）和產能的半導體公司，意法半導體一直致力於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，以縮短交貨週期，並確保多貨源供應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。
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