2021年9月15-17日，“第三届世界新能源汽车大会”（WNEVC 2021）在海南省海口召开，由中国科协、海南省人民政府及中国科学技术协会、海南省人民政府、科学技术部、工业和信息化部、生态环境部、住房和城乡建设部、交通运输部、国家市场监督管理总局、国家能源局共同主办。

本次大会以“全面推进市场化、加速跨产业融合，携手实现碳中和”为主题，邀请全球各国政产学研各界代表展开研讨。

其中，在9月17日举办的“下一代电动化平台与电气架构” 主题峰会上，德州仪器（TI）中国区首席应用技术专家师英发表精彩演讲。

师英表示，德州仪器基于先进的半导体技术，包括高性能、实时控制的微处理器，氮化镓或碳化硅为代表的下一代半导体技术，高集成度、符合公路安全标准的精密半导体传感技术，可以达到98%的效率，响应时间和故障检测时间低于30纳秒，DCDC开关频率达到2兆赫兹。

以下内容为现场演讲实录：

尊敬各位领导、各位嘉宾，我来自德州仪器，负责在中国面向广大客户的技术服务的团队。今天给大家带来的主题是德州仪器作为一个半导体供应商，我们的视角下的下一代汽车电动化平台的变革，以及我们所能够提供的一些技术方案和核心的器件。

在这里先引用一个稍微有一点旧的数字，这个数据是2019年一个调查公司做的一个调查。当时调研了在三大消费市场对于购买新能源汽车的意愿度和背后的原因，跟今天所观察到市场的汽车电动化过程的趋势是高度一致的。在中国很多的人会愿意选择电动汽车，当考虑到没有去投票选电动化汽车的那些人的背后的意愿的时候，我们发现两个因素。一个是电动汽车的成本，另外一个是对于消费里程一些担忧。在这样一个大的背景下，我们德州仪器对于新能源汽车的产业，希望能够贡献到的就是降低新能源汽车的成本，以提高它的普及率。另外降低系统成本的同时，能够尽可能提高效率，使新能源汽车的续航里程更高。

基于我们在半导体和电子系统里面专业和先进的半导体技术化器件完成这方面的愿景。德州仪器依赖先进的半导体技术和器件创造一些先进的技术方案，使用更少的器件制作更小动力系统集成的域的控制器，可以简化整个电子电气架构。同时减小尺寸和简化设计两个方面的努力可以让这个系统的成本最大幅度降低。

通过一些先进的技术，比如第三代半导体技术，可以提高整个新能源动力总成系统运行的效率，使得续航里程可以有大幅度提高。对于散热方面的考虑，因为我们的效率更高，在热管理、热控制方面有更好的表现。同时可以帮助我们的客户最大幅度降低为了功能安全所投入的研发的资源和时间，能够更快面向市场。

今天或者过去的动力总成里面包括很多的部件，有BMS，电池管理单元，直流电源的变换，DCDC的变换，还有车载充电，还有马达驱动，以及DCU、BCU这样的模块。在下一步架构设计里面应该会出现一个动力域的域控制器，变成一个从以前的分布式的动力总成架构到一个全新的集成的或者是域集成的架构。BMS系统可以细分到三个不同的组件，电池的cell的管理系统，电芯的平衡，高压连接的盒子，叫BGB，电池包的管理系统。分布式架构OBC、DCDC，在整个动力域里面需要一个或者多个DCU控制整个行动。在全新的集成架构里面把很多的功能集成到一个盒子里，甚至集成到一个芯片里，BMS部分可以通过一个非常强大功能的SOC，把大部分的功能放在域控制器的集成管理里，把BMS系统简化到只剩下一个电芯的平衡和管理单元，以及高压盒子BGB。PACK的管理，我们可以只是一个通讯的桥接芯片。

在DCDC和OBC融合里我们可以把整个三电系统融合到一个芯片里面去，大部分运算功能，需要快速实时的电压电流控制，还有实时马达控制，可以集成到域控制器里面去。

德州仪器作为半导体公司，我们基于先进的半导体技术，特别是四个方面的半导体的技术，以高性能、实时控制的微处理器以及以氮化镓或者碳化硅为代表的（今天的方案是氮化镓为代表）下一代半导体技术，以及我们高集成度，符合公路安全标准的精密半导体传感技术。这四大技术可以帮助客户搭建出刚刚所表示的一个动力的域控制器的解决方案，可以带来以下四个方面的特点。

超高的功率密度和高达98%的效率。这是因为我们的控制器本身性能可以单片运行到25%，将近一个mix实时的内核，以及搭配高精度的PWM，可以使得把开关频率提高，能够更好驱动更精密地驱动第三代半导体技术。氮化镓技术的使用可以让磁性元件的体积减少将近60%，同时可以实现两倍的功率密度。我们的半导体传感器件可以耐受更高的温度，同时在温度范围内可以提供更好的精度和更高线性的技术，可以更安全。

通过四大半导体技术方向，我们也致力于提高整个系统，进而提高整个汽车的可靠性和性能。响应时间和故障检测时间低于30纳秒。氮化镓技术可以带来的效率更高，我们内部集成了很多的安全保护的电路和功能，可以让可靠性和热设计得到很好的优化。可以提供高达150V每纳秒的性能，让可靠性和安全性在隔离方面得到保障。

在传感器技术里面，全温度范围内的线性度和精度，以及非常微小的温度漂移、时间漂移，以及我们在传感器技术加入的铰链和保护检测的功能，保证可靠长期的运行。

怎么样降低系统的成本和减少系统设计的尺寸，有赖于更高的集成度。在单片里面可以集成多个CPU或者多个DSP运行的内核，同时更高的PWM的开关频率，可以很好驱动氮化镓、碳化硅新一代的功率器件，让整个环路控制的面积很大幅度减少。在功率驱动方面，因为集成了非常多的安全机制和保护功能，多达50种的安全机制，可以让整个外围电路更加缩小。在传感器方面做得非常微小，它的封装和接口可以减少引线的使用。

在功能安全方面，拿一个已经完成的参考设计举例子。这个参考设计型号是TIDM02009，从设计的开始考虑到ISO26262的设计目标，然后拿到这个TUV的开发流程和认证，在提供所有的设计文件软件代码的同时，我们也提供所有功能安全所需要的各种的流程和开发的文档，同时作为我们最新的一个参考设计，它可以让马达能够以两万转每分钟的高速运转，在DCDC方面开关频率达到2兆赫兹。

总结一下德州仪器，我们以专业的半导体技术和知识，以及对于客户系统的了解，能够帮助汽车行业的客户提高整个动力总成的集成度、功率密度、效率、以及安全和可靠的程度，同时能够通过采用一些先进的半导体技术，降低系统的成本，减少整个动力总成系统的尺寸。谢谢。

（注：本文根据现场速记整理，未经演讲嘉宾审阅）