恩智浦“越级”服务长城小鹏蔚来-电动汽车观察家

恩智浦“越级”服务长城小鹏蔚来

“过去车企是很少跟我们一起发布,或者来为我们的产品技术站台的。毕竟芯片是Tier2(二级供应商)的位置。”恩智浦的一位工作人员这样向《电动汽车观察家》说道。

而在台上的小鹏汽车嵌入式平台总经理余鹏在演讲结束时说道:“我们希望能有更多这样交流的机会,我们聊聊我们的电气化计划,恩智浦也谈谈半导体未来的技术方向。”

10月25日,恩智浦分别与长城、蔚来、小鹏汽车发布了在电子电气架构、电气化领域的联合合作项目。

始自2019年的“芯荒”推动了主机厂跨过Tier 1(一级供应商),与处于T2甚至T3位置的芯片供应商直接联系。如今芯片短缺虽然仍未完全结束,但车企与芯片供应商的直接合作已从“保供”延伸至了联合开发。

电动智能化时代,需要什么样底层汽车技术和产品?长周期、重资产的汽车和半导体行业如何适应像手机一样高速迭代的新挑战?各方又将在变革当中扮演什么样的角色?

01

快速缩短的链条

“如今汽车产品和技术快速迭代的趋势导致整车研发周期从过去的4年缩短到2年,芯片行业的开发周期是两年。按照过去客户提要求我们做的方式是根本来不及的,整个链条的响应速度都要加快。”

恩智浦全球副总裁、新能源及驱动系统产品线总经理李晓鹤向《电动汽车观察家》表示:过去汽车产业的链条由主机厂、T1、T2等多层级构成。如今,主机厂开始与原来在T2、T3位置的电池或芯片厂商直接协同联合开发,甚至在一些关键领域采用垂直整合的自研模式。

“在智能和新能源领域,汽车产业链正在迅速变短。”

产业链可以缩短,但有些时间无法缩短。汽车芯片一般需要3-6个月进行汽车功能安全认证,要达到最高的ASIL-D级则需要一年左右的时间,仍难匹配当下2年的整车开发周期。

“所以最重要的是增强和最终客户(车企、电池厂)的互动,明白客户的电子电气需求,最终要解决什么问题;第二是要有长期的系统级的创新规划,形成从系统创新到产品创新再到IP创新的链条。”

“这样不等客户提要求,就基本可以预测客户在几年后的需求,才可能以半导体研发的周期去适应现在的市场变化速度。”李晓鹤表示。

但车企的需求并不一致。芯片是一个开发成本动辄数十乃至上百亿美元的资金密集型产业,百万片的盈亏平衡线绝非一两家车企的体量能够支持。

如何在芯片产品通用化特性,与车企对自身产品区别化追求之间,实现平衡?

在目前产品当中,恩智浦打造具备高复用性的基础内核,一方面能够加快产品迭代速度,另一方面也可在此通用性的内核之上为车企提供一些定制化的产品。

但李晓鹤也表示,未来不排除将提供一些定制化的芯片。但将基于三个前提:在技术上具备通用性;在商业上有具备共同的基础;基于高通用性的IP打造。

02

整车系统级联合开发

主机厂与芯片供应商的合作早已不拘泥在一个产品之上,而是在更大的整车系统级层面展开。

“其实我们和长城中午也在聊,电子电气架构(以下简称EEA)是不是应该节点越少越好,现在来看也要打一个问号。”恩智浦大中华区汽车电子市场总监周翔谈到,“EEA架构最大的变化就是一直在变动,大家的路线各有不同,是一个百花齐放的状态。”

在燃油车时代,EEA架构的技术路线基本定型。T1根据车企的整车设计需求给出具体的EEA设计,并整合相应的控制、网关和线束布局。

但进入电动智能化时代后,EEA从普通的底层通路上升成为了汽车的硬件神经网络。

虽然仍是博世率先明确了从分布式向集中式,最终向中央计算平台演进的技术路线,但目前尚未有一家T1能够提供一款具有普适性的电动智能化汽车的EEA架构设计。

各家车企根据自身产品功能定位和技术能力,EEA架构的域控制的排布方式,域融合的选择类型,通讯网络类型都大有不同。于是与底层核心零部件——芯片厂商合作就成了主机厂求快求新的必然选择。

此前,长城与恩智浦在ADAS、电气化、车载网络等方面已有长期合作。而这一次,双方成立联合创新实验室,聚焦新一代电子电气架构的共同研发和定义。

恩智浦认为未来电子电气架构将由两层平行架构构成。支撑可扩展的集中式软件开发的上层域控/计算平台;大幅简化了接线和连接的下层区域则可降低成本,创造新的盈利机会。

在此推演之上,恩智浦推出了S32系列产品,涵盖车控、车身、网关、新能源、智舱、智驾各部分MCU/MPU的需求。

此外,恩智浦正在全力研发一款支队高阶智能驾驶网联汽车的5nm制程的产品。

这些核心硬件产品成为芯片商与车企共同开发的基础。

“恩智浦很高兴与长城汽车加深合作,以S32汽车处理器平台强大的产品力为基石,共同释放下一代电子电气架构的创新潜能。”恩智浦资深副总裁兼大中华区主席李廷伟表示。

03

成熟产品能效挖潜

主机厂与T2芯片商再进一步的合作不仅限于仍在变动中的智能化领域,在已较为成熟的电动化产业中仍有潜力可进一步挖掘。

此次恩智浦分别与蔚来和小鹏在BMS AFE(电池管理系统模拟前端芯片)和高级高压隔离栅极驱动芯片领域进行合作。

其中,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实现全球首发,并计划在2023年实现量产。

BMS AFE通常应用于电动汽车、高压移动设备、备用电池系统和高压数据采集系统上。

而陆续上市的蔚来ET7,ES7和ET5等车型则搭载了恩智浦最新一代GD31系列门级驱动芯片。其是面向IGBT和SiC的单通道栅极驱动器,提供高冲/放电电流、低动态饱和电压,以及轨到轨栅级电压控制。

“在合作中,恩智浦将助力蔚来汽车实现从IGBT到碳化硅的过度与升级。”李廷伟表示。

无论是AFE还是GD31,都是恩智浦的通用型产品。值得注意的是,虽然是基于产品,但双方并不是简单的采购关系。

“我们现在跟客户更多的合作是在谈如何将产品高效可靠地打造成完整的系统,更好的支持客户的需求”。李晓鹤表示。

以电池管理系统为例。李晓鹤表示,目前电池管理系统的硬件水平已经基本拉平,并且已经开始在软件部分引入AI机器学习的方式。未来真正决定管理精准程度的是建模和模型维护的软件系统能力。

“虽然是硬件起家,但我们要给客户尽可能的提供一个便利的架构,将系统内所有的硬件进行联合系统优化,提供可支持量产的驱动器功能安全手册软件,以及云平台。”李晓鹤表示,“本质上,我们要搭建一个基础设施,让客户在上面发挥他们的软件创新能力。”

通过电池管理系统的软硬件优化,电池能效将可能提升5-10%。换而言之,在不增加电池电量的情况下,进一步增加用户的续航里程。

这样的效果,显然不是在一次交钥匙之后就能实现的。

近年来,恩智浦开始不断扩大其在中国的软件服务团队。建成了“端到端”的本地研发体系,研发工程师人数超过1600人,可支持本地定义、设计和开发。

“现在很多新能源汽车的头部客户都在中国,恩智浦因此在中国建立起完善的本土系统团队与客户直接对接,也有了在中国进行定义和开发的新产品。”李晓鹤表示,“对于我们来讲,最重要的是能够用我们的产品和服务帮助中国客户创造价值。”

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