汽车功能电子化变革

电动汽车(EV)变革在持续着。在交通史上它曾起步失误，但这次不会停下。这场变革将如何影响汽车交通是一个发展中的故事。随着技术和发电的进步，在不久的将来，许多车辆将有电动动力总成的选项或标准产品。

每天您都会听到某个制造商产品阵容中增加了一款新的电动车，其目标是实现碳中和或电动化战略。在此博客中，我们将重点谈谈电池电动汽车(BEV)，也称为零排放汽车(ZEV)。到2026年，BEV将占所有电动汽车的35%，超过1300万辆。

BEV用电动动力总成取代了内燃机(ICE)，用大型锂离子电池取代了化石燃料，并通过配电网为电池组充电。本系列的下一篇博客将探讨不同类型的电动汽车之间的差异。

图1. 2026年电动汽车按电气化分类(FCEV = 1%，未显示)

对于消费者而言，在许多用例中，从传统的ICE车辆转向BEV是有意义的。在2020年全球大流行病之前，在美国，平均每日通勤往返行程不到30英里(48公里)。从BEV的典型续航里程考虑，很明显，它们可以处理日常通勤，途中无需重新充电。除了通勤，还可用于其他日常工作，例如接孩子放学，去买菜，去健身房和做其他事等，都可以在完成之后再充电。传统的ICE车辆也可以处理这些任务，但在相同的往返通勤中，会排放平均12千克(27磅)的CO2。

根据美国环保局(EPA)的数据，平均每辆乘用车一年向环境排放4.7公吨CO2。如果考虑到全球道路上的车辆数量，这相当于每年向环境排放超过66亿公吨的CO2。各国正在制定限制措施，以帮助减少交通领域的CO2排放量，使动力总成的电气化成为所有汽车整车厂商(OEMs)的首要关注点。美国地质调查局(USGS)估计，汽车每年的CO2输出量相当于564个燃煤电厂每年的CO2输出量。

要广泛采用BEV，有许多挑战需要克服。电子产品能效、充电时间、电池化学、住宅和商业基础设施以及锂资源开采方面的改进将有助于解决这些挑战。当技术进步并解决了这些问题，对BEV的采用将增加。BEV与内燃机汽车之间将不再有相关的性能差距。续航里程、充电时间、环境影响、拥有成本和消费者满意度方面的进步将推动我们走向电动化的未来。在许多例子中已经有了这些进展。消费者的意见以及更严格的全球CO2排放要求正在加速这进展。这势头意味着从2021年到2026年电动车/混合动力车的复合年增长率(CAGR(VOL))将为20.1%，而BEV的CAGR(VOL)将为29.7%。

图2. EV/HEV在未来5年的增长

一些电子模块如牵引逆变器、车载充电器(OBC)、高电压/低电压DCDC和电池管理系统(BMS)，使BEV成为可能。这些电子元器件支持转换储存的能量为牵引电机供电，为电池组充电，并在车辆内进行电源管理。

安森美半导体提供尖端的符合车规的方案，以推动这电动动力总成变革。其产品阵容包括碳化硅(SiC) MOSFET、SiC二极管、混合IGBT、超级结MOSFET及汽车功率模块(APM)，使客户能够设计出满足一系列功率水平的高端系统，同时最大化功率密度、能效及可靠性。