前言

上文我们聊了汽车智能化进程中引发的自动驾驶系统变革的一些话题，今天我们来聊一聊汽车的电动化趋势，新能源汽车在如今的汽车消费市场接受度已经很高了，其实新能源汽车的概念很广，既包括纯电、插电混动、氢燃料电池等使用电驱动电机提供动力的车型，也包括使用清洁能源燃烧驱动内燃机的车型，目前看前者数量上占据绝对优势，以下行文中暂且以新能源车作为汽车电动化趋势的表率。

中国新能源车渗透率已经突破20%

如图一所示，Omida在2021年做出了一个比较大胆的预测，25年全球汽车产量达到1.02亿台，其中新能源车3000万台，新能源车渗透率达到30%，小编起初认为这是一个比较难以完成的数据。而根据中国汽车行业协会数据，2021年中国新能源车销量293万台，占全球新能源车销量的45%，2022年前三季度，中国市场新能源汽车销量已经达到456万辆，新车渗透率已经达到23.45%，基本已经确定提前达成中国《十四五节能减排综合工作方案》中提出的2025年新能源车销量应达到当年新车总销量20%的目标，现在看来25年中国市场新能源车渗透率30%似乎不再是一个较高的期望值。

汽车的电动化也为半导体市场也带来了新活力，根据英飞凌2020年的年报数据，48V轻混使得半导体器件使用量增加44.5%，价值增量$ 144，纯电或者混动车使得半导体器件使用量增加110%，价值增量高达$ 399，这还仅仅是电动化带来的增量，加上智能化和网联化的进一步渗透，汽车半导体市场将会迎来一个黄金增长期，但是10年后汽车半导体市场是否有望超越手机半导体市场？我们且拭目以待。

BMS系统和BM IC简介

汽车电动化最核心的自然是三电系统，既电池、电机和电控，如被誉为新能源汽车领域“华为”的比亚迪，依靠独立自主的三电系统，2022年无论在内销还是出口都取得了举世瞩目的成绩，而纯电车的领路者特斯拉，最初也因为电芯数量惊人的电池包和性能优异的BMS管理系统，成就了迄今为止最佳能耗比的口碑。那什么是BMS系统，BMS又起哪些作用呢？

电池管理系统（BMS）是一套管理、控制和使用电池组的系统，主要功能是智能化管理和维护各个电池单元，防止电池出现过充和过放，以延长电池的使用寿命，并监控电池的工作状态。

BMS主要功能

l 电池保护：确保在安全工作区工作

l 电池监控：在充放电过程中监测电池的SOC和SOH

l 电池优化：电池电量平衡，提升电池生命和容量

BM IC则是BMS系统中用到的一些硬件电路，如图二所示，根据应用的领域不同，在一些作为小型电源和低压动力电池领域，BM IC往往是以ASIC电路的形态存在，所有的功能集成在一个芯片中，而在高压动力电池领域，典型的如电动汽车电池中，BM IC一般由能承受高压的AFE+MCU的方式存在，AFE芯片一般集成电压、温度的数据采集电路，电量均衡电路，以及一些保护功能等，MCU则承担SOC和SOH算法的计算工作。车规级的BM IC是作为动力总成域中核心的芯片之一，产品的质量要求最高，除AEC Q100外，还需要过ISO-26262功能安全认证，目前国外厂家的产品基本上都能达到ASIL-C/D级别。奎芯科技从相关产品立项和开发起就受控于ISO 26262规范，并着手准备过ISO 26262的车规体系认证，明年将会有更多车规级的IP和解决方案推向市场。

新能源车动力电池简介

为了弄明白电动汽车上的BMS是如何来精准的管理动力电池，小编觉得有必要介绍下动力电池的构成和一些电池串并联的基础知识。

电池并联和串联的区别主要就是在电压和容量上有差别，就拿电压是3.7V，容量是10Ah的锂电池来说：同样是两节电池，如果是两串，那电池组的型号就是：7.4V/10Ah，如果是两并，型号就变为：3.7V/20Ah。串联时电压会增加而容量不变，并联时增加的是容量而电压不变。

如图三所示，同为圆柱电池的1865演变到4680，虽然尺寸变大了，但是单节电芯的标称电压是一样的，由他们的正极材料决定，哪怕尺寸明显变大的刀片电池和方块电池，尺寸的变化仅仅是带来的容量的变大，可以等同于并联了多节电芯。所以我们日常所说的400V动力平台，动力电池的电压是个范围值，大概在230V-470V区间，动力电池可能是由46P96S共计4416节的2170电池组成，也可能是由116片刀片电池串联组成，串联的电池数量决定了BMS系统需要监测和管理的单元数量，从而影响到电池商或者方案商采用多少颗AFE芯片进行监测，以及采取集中还是分布的整套BMS方案管理架构。