作為一個現代化的智能汽車，控制、輔助以及娛樂系統都依仗芯片，續航的保證則是電池，而電池管理系統（BMS）不論是對日常監控或者充電控制來說都至關重要。

就拿特斯拉來說，Autopilot 3.0平臺的強大之處就在于自研的FSD芯片，甚至請出了傳奇芯片大師Jim Keller著手芯片開發。而特斯拉做到極高里程數的關鍵就是其電池與BMS，在收購Maxwell后，特斯拉不僅籌劃了新的鋰電池研發中心和制造工廠，還宣布將于今年9月15日的電池日上公布四項技術突破。

汽車的“軀干”——芯片與控制

汽車芯片作為車身上不可或缺的一部分，如今雖然仍保留著發動機控制和轉向控制這樣的原始功能，隨著人們對汽車性能要求的不斷提高，也在往趨于復雜的方向演化。比如更加多樣化、智能化的車載信息娛樂系統（IVI），更加安全的ADAS和自動駕駛系統等。
瑞薩電子中國汽車解決方案事業部部長林志恩在接受電子發燒友采訪時提到，就目前的出貨量來看，IVI芯片的出貨量仍大于ADAS/AD產品的出貨量。自動駕駛與駕乘人的生命安全緊密相關，因此OEM在導入ADAS和自動駕駛時會非常謹慎。除了技術本身成熟度之外，各國實際交通情況、駕駛習慣、駕駛行為歸責等諸社會環境不同，在自動駕駛落地上會面臨諸多挑戰。IVI和ADAS/AD都將繼續增長，但增速來看，預計未來一段時間內，IVI類芯片還是會更高。

隨著各大汽車廠商往更高等級的自動駕駛推進，尤其是L3+以上的自動駕駛，汽車芯片在該應用領域也面臨著新一輪的挑戰。林智恩部長指出，進入到L3級別的開發后，迎面而來的挑戰就是傳感器數量的急劇增多，系統復雜性顯著增強，因此OEM廠商需要和其他合作伙伴獎勵一個可兼容的生態系統，攜手開發。
如今的自動駕駛汽車可不僅僅需要攝像頭而已，就拿索尼在今年CES上展示的概念車Vision-S來說，這輛電動汽車在車內外嵌入了33個不同的傳感器，其中包含了遍布車身的攝像頭，位于車前車后的毫米波雷達和超聲波雷達，車前的固態激光雷達等。

對于如此多傳感器的數據處理，汽車芯片的性能也就成了設計者必須考慮的參數。其次是安全性上的挑戰，汽車芯片應當在追求高算力的同時，保證功能安全。就拿瑞薩第三代R-Car SoC來舉例，該系列SoC基于Arm? Cortex?-A57/A53處理器，采用了Arm64位的CPU架構，還自帶CNN和CV等硬件加速器，很適合自動駕駛內加入的復雜算法。R-Car SoC同時使用了CPU鎖步冗余設計方式，確保了芯片和系統可以達到ISO26262（ASIL-B）的功能安全要求。
那么除了高算力、安全性，還有什么是汽車OEM所考慮的參數呢？林志恩分享了他的見解：高算力依然是未來智能出行系統中不可或缺的基礎能力，在駕駛環境感知、判斷、實時控制這樣的關鍵駕駛環節，以及與物聯網、終端通信的車內信息娛樂系統，都需要高算力作為基礎實現AI基數。但功耗也是必須考慮的要素，汽車芯片要在實現更大算力的同時，保證低功耗。

針對未來汽車芯片的創新，林部長認為多應用集成是其中的一大突破方向。瑞薩電子于去年發布的cross-domain MCU RH850/U2A就起到了這一用途，該芯片不僅可以幫助客戶提高開發效率，縮短新車型的開發時間，同時支持虛擬化和OTA升級，從而支持底盤/安全、車身、域控制和中低端網關應用中的操作，滿足底盤/安全應用所需的ASIL-D級功能安全。

汽車的“心臟”——電池與管理

新能源充電樁作為新基建的七大項目之一，現已在我國開始全面部署，此舉也有助于電動汽車的普及。而對于汽車本身來說，與充電樁密切相關的部分就是車載電池和BMS。

對于早在汽車電池行業深耕多年的ADI來說，最優秀的BMS解決方案是占據絕對市場份額的關鍵所在。ADI 的多節電池、高電壓電池組監視器系列是完整的電池監視 IC，它們內置了16位ADC、精準的電壓基準、一個高電壓輸入多路復用開關MUX和一個SPI/isoPSI接口?？梢园堰@些器件以菊花鏈的方式串聯起來（無需使用光耦合器或光隔離器）以監視到長串聯接電池中每節電池電壓。LTC6811 / LTC6812 / LTC6813 / LTC6810 多節電池的電池組監視器，就是專為汽車和運輸機械應用，滿足 AEC-Q100 標準。 ADI中國汽車技術市場高級經理王星煒提到了汽車BMS中最關鍵的指標之一，也就是精度，這對鋰離子電池來說尤其重要。為了防止過度充電和放電，電池單元通常應保持在滿容量的10%到90%之間。例如在85kWh的電池中，可用于正常行駛的容量僅為67.4 kWh。如果測量誤差為5%，為了保持電池的安全運行，必須將電池容量保持在15%至85%之間，總可用容量從80%減少到了70%。如果將精度提高到1%（例如對于磷酸鐵鋰電池來說，1 mV的測量誤差相當于1%的充電狀態誤差），那么電池現在可以在滿容量的11%到89%之間運行，增加了8%。在同樣的電池下使用精度更高的BMS，可以增加每次充電的汽車行駛里程。
除了精度以外，控制精度的誤差也是高精度BMS需要解決的問題之一。ADI的BMS產品內嵌了一個齊納基準電壓源（Buried Zener Reference）的技術，該技術可以做到極低的溫漂（1-2ppm/℃）和低噪聲，同樣擁有不錯的長期穩定性，為測量系統提供相當精確的特性。

ADI還以SmartMesh技術打造了新穎的無線BMS架構應用，不僅消除了通信布線，同樣使得每個模塊的互聯都以無線方式實現。而SmartMesh技術早在工業物聯網領域就證實了它的可靠性，可在苛刻的射頻條件下實現大于99.999%的安全性，締造了穩固連接的無線傳感器網絡。

ADI的王星煒還提到了無線BMS還可以進一步與大數據和人工智能融合，進一步為電動汽車在全生命周期的使用、流通和回收賦能。一是無線BMS可以作為一個平臺去收集電池數據，能夠用這些數據來通過機器學習和人工智能預測電池的性能和表現，使得相應整車性能以及相應電池的性能可以充分發揮出來。并以此來提供更多的智能服務，這樣能為整車廠和消費者帶來更多更好的服務。二是無線BMS建立電池從生產制造到倉儲運輸、到車內電池維修維護、最后到回收整個生命周期的監測和追蹤，采集的數據與人工智能算法融合，可以延長電池以及整個電動汽車的生命周期，提高電動汽車的殘值，確保電動汽車在二手車市場更有吸引力，以此來賦能電動汽車產業。

從如今智能駕駛的前景看來，無論是汽車芯片還是BMS方案在未來都還有比較大的挖掘價值。比如尚在推行的V2X以及逐步普及的新能源充電樁，芯片將成為汽車實現萬物互聯的首道戰線，而BMS將為新能源汽車的里程數把關，相信未來駕駛能在智能、安全、高效上全面進化。

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