业内第一视角:车用MCU缘何成缺芯主力?( 二 )


Yan Goh也认为许多传统车身应用正在从低效率的2相BDC电机向高效率的3相BLDC甚至PMSM电机的转变 。“这种转变允许利用控制算法来降低电机的可听噪音,从而提升客户观感,因此需要性能更强的MCU 。”
在汽车的引擎盖之下,也存在新的电机控制机会 。Yan Goh表示:“皮带或发动机驱动的配件将由电机取代,电池和逆变器冷却需要几个新的泵应用 。此外,我们还看到了一种新趋势,即将冷却和热管理等系统的多个电机与阀门的控制整合到单个电机控制器中,这种整合减少了多块PCB,可降低元件成本并减小空间需求 。”
Yan Goh特别指出,从电动车OEM的角度来看,首要目标是提高每次充电的续航里程或电池充电的速度,其次是优化驾驶体验 。就这两个简单的目标而言,需要在后台运行大量电子元件,特别是对MCU的使用 。
正是有了汽车中应用的形形色色电机,MCU得到了更多的发展空间 。
效率、集成度、可靠性的三大挑战
从某种意义上说,汽车的电动化就是车用电机技术的进化之路,更高功率密度、低成本和高集成化都是发展方向 。
车用MCU也要因势而变,胡力兴总结了车用MCU的三大发展趋势:更高的效率、更高的集成度和更高的可靠性 。
“更高的效率是所有电子系统都在追求的目标,而汽车中盛行的机电一体化则意味着将电机和控制器集成在一起,减少线束增多带来的干扰,并且单芯片解决方案也开始流行,这就必须有更高的集成度 。”胡力兴解释道 。
据了解,传统电机控制链路为MCU+预驱动(Pre-Driver)+驱动,现在有方案已开始将预驱动和MCU集成在一起,也有方案将预驱动和驱动集成在一起,在塑封电机等小功率应用中,还出现了链路全集成的解决方案 。这些高集成度控制解决方案,有助于缩小电机体积,增强散热能力,增加电机寿命与可靠性 。
可靠性也是车用MCU最需要提升之处 。胡力兴表示:“现在电机的算法、软硬件的设计都要符合功能安全的追求,并且汽车应用最为强调安全,给MCU的可靠性带来了更大的挑战 。”
在自身架构方面,车用MCU也在不断演进 。黄继颇告诉采访人员,因为电机控制需要更多的算法,因此MCU已经融合进更多的DSP功能,并且也增加了更多的接口 。
厂商们都一致认为,随着汽车上的各种应用对电机驱动性能的极致追求以及对创新功能的探索,MCU还将释放更多的潜能 。
“钱景”美好 国内厂商现机遇
车用MCU在经历一轮高速增长,尤其是在中国 。据相关机构预测,到2026年,我国汽车电子行业对MCU的市场需求规模有望达约56亿元 。
【业内第一视角:车用MCU缘何成缺芯主力?】Yan Goh表示Microchip已经看到了中国汽车MCU市场的巨大增长潜力,“整个汽车行业正在经历一场巨大的变革,我们可以看到传统的汽车OEM正在与许多新的电动车品牌展开竞争 。仅在中国,我们就看到了NEV乘用车出货量的爆发式增长,现已接近市场份额的20% 。即使是在传统的内燃机汽车中,我们也看到电子产品的采用越来越多 。看看最近推出的任意一款新型电动车 。从驾驶员的手碰到车门把手的那一刻起,到他/她坐在驾驶座椅上,甚至在汽车发动之前,他们都会体验到大量的电子开关、大型LCD显示屏以及多个照明选项等 。这些功能均由电子元件提供支持,任何附加的电子控制模块都为MCU的采用带来了机会 。”
不过,国产汽车MCU仍处于起步阶段 。黄继颇指出,在车身控制方面,如车身控制单元、灯光控制ECU、空调面板、汽车仪表控制等应用方面,国产MCU用量很多 。但是在最核心的驱动电机控制方面,基本还是国际大厂的天下 。