恩智浦李晓鹤：芯片使用量不会无限增大，新能源车还面临更大挑战

作者 / 华卫

日前，半导体厂商恩智浦在苏州举办媒体开放日活动，恩智浦半导体全球副总裁、新能源及驱动系统产品线总经理李晓鹤就当前汽车芯片的发展趋势、新能源车企如何解决降本难题以及电动化、智能化发展下出现的新商业机遇等话题发表了见解，并分享其在电动化、智能化领域的进展，宣布了与长城汽车、蔚来、小鹏汽车以及中汽创智多家整车和科技企业的合作情况。

据悉，恩智浦将与中汽创智共同开发4D成像雷达的创新应用，并与其开展新产品的设计评估和认证工作，支持他们在智能底盘、新能动力、智能网联等领域的应用开发。

而在与车企的合作中，恩智浦将与长城汽车设立联合创新实验室，共同推动汽车智能架构升级；与蔚来、小鹏汽车在电气化领域合作，恩智浦最新一代高精度18串ASIL-D电池管理模拟前端IC解决方案将在小鹏汽车全球首发，并拟于2023年实现量产，还将支持蔚来高端车型的三电系统选型，助力其实现从IGBT到碳化硅的过渡与升级。

此外，李晓鹤透露，恩智浦之后可能会开启定制化芯片的合作方式。

芯片使用量会无限增大吗？

2018年之后，汽车产业开始缺芯。虽然半导体的产能在不断扩充，但全球的车产量仍然从2018年的接近1亿辆掉到了2020年的8000万辆以下。

对此，李晓鹤表示，这是因为总的芯片量没少，是每一辆车中放的芯片数量呈几何级数增长。从L2到L4，汽车的电子需求量增长一倍，从燃油车升级到电动车，电子需求量再增长一倍，再到现在智能化、信息化的新能源车，电子需求量可能会有3到4倍，甚至更高的增长。

那么，未来汽车芯片的使用量会无限制增大吗？会不会到某一个时间点，需求量一下子下来了？

「芯片未来的需求是相对稳定的，现在增长很快，到某一个时间节点上会稳定下来。」

李晓鹤谈到，当前域控制器在逐渐转成超算，总节点数却并没有明显变化，这是因为超算可以解决算力问题，但不能解决实时性和功耗问题。超算可以在运算上取代很多节点，但大部分情况下，以太网还是平行加在原来的CAN网络。在此情况下，芯片未来不会出现大起大落的需求变化，现在是稳定增长，之后也会是平滑的过渡。

除芯片使用量外，李晓鹤还分析了芯片厂商该如何适应当下的新能源产业发展趋势。

他指出，现在新能源汽车产业链变得越来越短，很多新能源车企采用直接自研、垂直整合的形式，甚至部分企业会将电池甚至电芯制造也包括在整体供货体系下，电池厂商也经常会自己负责电池管理系统。

与此同时，研发周期也从原来的4年变成了2年，整个链路的响应速度更加迅速，进而有更多车厂直接去和电池厂或芯片厂商协同合作。

「汽车平台的开发周期变成2年后，如果芯片仍用客户提要求的方式去做，肯定是来不及的。但从开发流程来讲，如质量测试、可靠性测试等环节的时间是必须保证的。所以芯片厂商要增强和车厂、电池制造商的互动，不能等他们直接提要求。」李晓鹤说。

另外，他表示，芯片研发周期要适应市场的变化，还需有长期的规划。据悉，恩智浦的内部规划就不只针对产品，还有系统创新方面。「这样我们就无需等车企提要求，而是能提前预测到车企提出的要求。」

新能源车企的四个挑战

新能源车企在不断创新的过程中会遇到各种挑战，李晓鹤将其总结为四类：降低整个生命周期的成本和排碳量；尽可能延长续航里程；软件定义汽车；适应几年后百万级汽车平台的打造。

据悉，恩智浦通过简化部件成本、加速自动化装配流程、延长电池使用寿命以及简化二次回收利用来降低生命周期成本，并在排碳优化方面做了不少工作，包括在生产端的优化，如用光通讯BMS降低线束的数量、通过高集成度的智能化芯片组降低外围BOM的数量等。

在延长续航里程上，其不仅把电池做得越来越大，而且在不断加强电驱能效，他们采用基于AI和云的算法来改进电池的使用方式，如通过云计算、物理建模和AI来估算电池的剩余电量和健康状况，以扩充里程并提高电池安全性和二次利用的效率。

在电池方面，李晓鹤认为，除回收循环闭环外，还要做好能源闭环。从源头看，发出来的风能、太阳能有很大一部分被浪费了。车网互动是一个闭环解决方案。

例如，现在发出来的电很大程度上用不上，需要用多辆车作为移动储能装置，这时电池的寿命是受影响的，如果让消费者把自己的电车变成移动储能装置，既能平衡电网，又可以提高能源的有效使用率。恩智浦就做了充电基础设施的参考设计等相关工作，还为提升电驱效率推出基于IGBT和碳化硅的高效逆变器解决方案。

软件定义汽车方面，恩智浦带来的是整体模块化域超算的普及与OTA的更新。同时，他们也开始做整车建模，以帮助车企加快软件仿真以及开发速度。

电池车如何系统降本？

对于电池车，业内普遍的降本想法不在芯片本身，而是更多关注系统降本。

「如果能够提高电池的使用效率和电驱效率，其带来的降本相较百分之几的电池降本更有挖掘潜力。」李晓鹤认为。

那么，如何让电池行驶得更长，或者同样的里程电池更小呢？他算了这样一笔账：利用IGBT到碳化硅的转移的过程，来提升系统能效、降低电池成本。现在他们还在做电压平台从400V到800V的转型工作，也是同样的道理。车企通过在这两个转型过程，省下的整车能源费用远远优于购买更先进芯片所花的费用。

「基本上在800V的系统里，从IGBT转型到碳化硅肯定是划算的。」

此外，李晓鹤谈到，下一代芯片开发看的是具体功率模块类型，例如是IGBT还是碳化硅，是400V还是800V或是更高的电压。在400V中采用IGBT还是碳化硅可能各有各的说法，但在800V中碳化硅是更经济的。未来恩智浦不会单独做400V的系统，客户在最后打造电气化平台时都会有800V的要求。

「出行即服务」将率先在大城市出现

「随着L4自动驾驶的实现、高压充电、快充网络的普及、签约自动驾驶车队的出现，「出行即服务」将开始大规模的商用，并率先在中国大城市实现。」

李晓鹤称，「出行即服务」的商用会提高汽车使用率，可以用更少的保有量支持更多的出行服务。这种模式的出现还会给服务型初创企业和汽车初创企业带来新的市场机会，如轻型商用车的应用。

他进一步解释道，在大城市，上下班的汽车行驶都是单向的，而回程是空驶的，如果车辆不共享，会影响城市的交通。这种情况就会促使轻型商用车出现，它不是传统意义上的家用车，而是几个人共享的。

与此同时，整车厂的商业模式也会发生变化，消费者实际签约的就不是整车厂而是商用车队。电池也会发生很多技术变化，如换电会更加普及。对恩智浦来说，就需要考虑如何更长、更好地延长电池使用寿命。