2024开年，新能源汽车产业的热度就直接拉满。在“电比油低”的口号下，各大车企竞相开启“价格战”以增强自身品牌竞争力。与此同时，这边的高合汽车“爆雷风波”还未平息，另边厢的苹果又官宣放弃长达十年的电动汽车计划。一系列消息无不牵动着整个行业的神经，各大车企负责人都明确表示2024年必将迎来更为激烈的竞争。
　　从另一个角度来看，激烈的市场竞争也代表着旺盛的市场需求。根据中国电动汽车百人会与麦肯锡共同发布的联合研究报告预测，全球新能源汽车正值高速增长阶段，到2030年，全球乘用车市场规模预计超过8000万台，其中新能源汽车将渗透率将达50%左右，接近4000万辆是新能源汽车。然而大环境的更迭、行业阶段的变化和用户的变化，让许多看似已知的问题需要被重新解答，也使得不论是新能源车企还是汽车相关供应商，都需要在这场残酷的市场混战中重新找准新的增长点才能站稳脚跟。
　　图源丨站酷海洛
　　对此，将于2024年7月8-10日在上海新国际博览中心举办的慕尼黑上海电子展汇聚了全球众多新能源汽车优质企业、技术服务商，共同展示和探讨如何助力产业技术创新升级，推动新能源汽车技术高质量发展。同期还有“2024新能源汽车三电关键技术高峰论坛”、“国际汽车电子技术创新论坛”等主题论坛，广邀新能源汽车生态圈们共聚一堂，深度展望新能源汽车产业趋势。
　　2024慕尼黑上海电子展部分新能源汽车应用展商
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　　800V超充携势而来，高压环境下技术痛点这样破局
　　但近两年开始，800V高压超充之势已经汹涌而来，从充电桩供应商到车企，纷纷开始布局超充。目前，比亚迪、华为、吉利、广汽、小鹏和奇瑞等车企都发布了搭载800V高压平台的车型，宁德时代、蜂巢能源也发布了支持800V高压平台的快充电池，并且各方都把它当作宣传重点，和快充技术的未来。前不久华为举办的2024充电网络产业十大趋势发布会上也表示，随着以碳化硅和氮化镓为代表的第三代功率半导体与高倍率动力电池的日益成熟，电动汽车正加速向高压化超充方向发展，预计到2028年，高压超充车型占比将超过60％。
　　与此同时，高压超充也对新能源汽车的整个电池系统提出了新的挑战，要知道直流快速充电器只需30至45分钟即可将电池充至80%的电量。尽管使用更高的功率可加快车辆的充电速度，但也会产生大量的热量，热失控的风险增加，因此需要进行有效的监控与预警。BMS作为动力电池系统的大脑，能够有效地对电池进行监控和管理，确保增加续航里程、安全性、可负担性和可靠性。越是高压环境，越是需要电池一致性要求也提高，对BMS的均衡能力要求也要提高。

　　对此，德州仪器推出其应对800V高压的BMS系列新品BQ79718-Q1 电池监控器和 BQ79731-Q1 电池组监控器，其在测量电池电压、电流和温度方面提供了前所未有的准确度和度，以准确确定车辆的真实续航里程并延长电池组的寿命和安全性。

　　图源丨德州仪器
　　BQ79718-Q1 和 BQ79731-Q1 电池监视器具有低至 1 mV 精度的高性能电池电压测量和低至 0.05% 精度的电池组电流测量，使汽车制造商能够极大限度地提高真实续航里程。这些发展将在单个电池和电池组级别提供准确的充电状态和健康状况测量，代表真实的剩余里程并增强对电池寿命的信心。业界的电压和电流同步 (64 ?s) 还提供电池健康状况的实时快照，从而能够即时监控电池组电量。通过这种程度的同步，电化学阻抗频谱可以提供有关电池寿命、充电状态和电池核心温度的重要信息。
　　另一边，全球的汽车模拟芯片供应商矽力杰半导体旗下BMS AFE芯片SA63122和BMS AFE通信桥接芯片SA63000也全力保障了汽车电池的安全运行。据了解在功能安全管理体系的护航下，这两款芯片均严格按照ISO 26262功能安全开发流程设计研发，系统应用皆满足ISO 26262安全级别ASIL-D要求。此外，SA63122更是率先在国内获得ASIL-D的车规级BMS AFE芯片，典型采样精度达到了±1mV，不仅能够给汽车电池的安全运行保驾护航，也可以为储能系统提供安全保障。
　　图源丨慕尼黑上海电子展现场
　　BMS中存在高压电路和低压电路，高低压电路之间的通信需要使用通信隔离芯片，电池包电池达800V后，这种耐高压的隔离芯片要重新选型，选择汽车级加强隔离的芯片。要知道新能源汽车的隔离首先是基于安规要求，在400V-800V电池电压下保护人身和设备安全，处理器等弱电器件也需要隔离芯片做到和高压侧进行电气隔离。其次是共地需求，需要用隔离器件来实现电平转换功能。是高抗噪需求，以实现更高的CMTI（共模抑制比）抗扰能力，避免出现大的噪声干扰，导致功率管误开通，特别是碳化硅的应用会使开关频率上升，出现比较大的dv/dt噪声。
　　对此，纳芯微采用基于容耦的电容隔离技术，在新能源汽车电驱动主电机驱动应用方面已经有量产的NSi6611和NSi6651智能保护增强型隔离驱动，在三电系统总线的电压或电流隔离采样有NSi1311和NSi1300等。其中，NSi82是纳芯微早期推出的车规级数字隔离产品，覆盖1-6通道方案，采用不同封装，如窄体8、宽体8，宽体16，同时包括匹配800V应用、爬电距离15毫米的超宽体隔离器件。
　　图源丨纳芯微电子
　　增强型隔离的主要优势在于隔离工作电压，具有一分钟5000V的交流耐压能力。NSi82增强型数字隔离器是明星产品，标称隔离电压5000Vrms，在绝缘油中可测到12kV隔离耐压，裕量非常充足，可靠性比较高。由于隔离工作电压长期施加在隔离栅两端，时间长达20年甚至更长，需要能够保证隔离器的失效率小于一个ppm。
　　高压高速大势所趋，车载连接器如何响应新需求
　　高压快充技术不断优化，800V高电压平台在缓解了“焦虑”的同时，也推动了对高压连接器的需求增加。根据数据显示，中国高压连接器市场规呈现逐年增长态势，2021年市场规模为140亿元，未来随着新能源汽车的带动作用，预计2028年市场规模将上涨至240.2亿元。一套完整的高压连接系统中需要应用大量的高压连接器，不同于传统汽车低压接线着重于电池、电驱、电控，在新能源汽车上高压系统里高压连接器从连接器的耐热性、耐压性到载流能力、EMC等等物理特性电器性能显得更为重要。
　　在该领域，连接与传感领域的全球企业泰科电子推出全新ERNI VolTron 1000V 高压传感连接器。此款高压传感连接器专为电动汽车的电池架构而设计，用于电池管理系统(BMS)和电池断开单元(BDU)，以测量整个电池架构和生态系统的电压。
　　图源丨泰科电子
　　全新ERNI VolTron 1000V 高压传感连接器具备高达1000V的信号测量能力，其设计特点、高 CTI 材料和接触表面大限度地提高了爬电距离，增加了电池架构中电压的承载能力，且在5千米海拔高度下均有稳定表现。
　　中航光电推出JX59系列连接器，该产品采用后穿线结构，前端可以提前安装至设备上，尾部线束采用后安装，减少等待时间，简化整车厂装配工序。
　　图源丨中航光电
　　JX59系列产品为车载高压接线器，适用于高压配电箱、多合一控制器、电池箱等设备的强电连接。产品为金属壳体，顶盖和底座采用螺栓固定，可适配16~70mm?屏蔽线，具有屏蔽、防水、以及打开上盖可断开屏蔽等功能，能够满足不同使用场景通流需求，连接可靠、操作方便。
　　当下的新能源汽车产业电气化与智能化密不可分，不仅是电气化的更迭，智能化程度也越来越高，汽车中各部件的传感器数量将会大幅提升，同时连接器下游领域中占比较高的汽车领域新能源汽车渗透率的快速提升，汽车连接器应用数量或将有望大幅增长。例如汽车智能化需新增高清摄像头、毫米波雷达、激光雷达、超声波雷达等各类传感器，以及5G、V2XS、GPS、北斗等天线模块，ADAS控制模块、雷达控制模块、高速网管等ECU，模块之间的数据传输量相比传统燃油车大幅增加，需要高速、可靠、低延时的数据传输，因此大幅催生高速连接器需求。有关市场分析机构Bishop&Associates的预测表明，到2025年，全球汽车连接器市场的规模可能会达到194.52亿美元。
　　面对主机厂和设备厂商对高速数据传输通道的需求日益迫切。罗森伯格针对市场需求提出了创新型解决方案——可定制的模块化高速连接器。HFM 和H-MTD 连接器及线缆组件方案均可支持万兆速率的需求，HFM? 广泛应用于环视摄像头方案中，H-MTD 广泛应用于千兆以太网以及高清电子屏幕的数据传输。
　　图源丨罗森伯格
　　定制化模块连接器支持所有常规连接器的组合，包括90°和180°两种类型，适用于目前所有车载网络协议，如车载以太网、LVDS、APIX? 、PCIe? 、GMSLTM、FPD-Link等。可与不同带宽级别的同轴线缆，屏蔽双绞（STP，Single-Twisted Pair）和屏蔽平行（SPP，Single-Parallel Pair) 线缆匹配，可支持到20GHz。现阶段，支持万兆速率的屏蔽双绞线和同轴线缆已趋成熟。而未来中央处理器和分区架构会依赖更少的高性能处理器，每个域控制器的传输通道的带宽将大幅增加，关键ECU之间的带宽将超过50Gbps。未来，屏蔽平行线缆的应用会使集成化高速网络数据传输的优势化。
　　在连接器领域深耕多年的Samtec也在前不久针对高速连接器推出了达到224 Gbps应用速率的产品Samtec NovaRay?系列。Samtec NovaRay?被设计成不仅可以在112Gbps PAM4性能下运行，而且还提供了一个通往224Gbps的路径。采用BGA的焊接尾针，单通道处采用抱臂式的双点式设计，也就是说每个配对引脚/触点上都有两个触点，这种独特的BGA式连接器结构，进一步提高了其信号完整性以及抗干扰的能力。
　　图源丨慕尼黑上海电子展现场
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　　结语
　　回顾整个2023，汽车行业陷入了激烈的竞争，价格战、智能化升级、充能补能成为全年主旋律，并一直持续到2024。然而，行业的喧嚣即是市场的高歌，接下来新能源汽车该“驶”向何方？车企、供应链行业又将迎来哪些机遇和挑战？或许您可以从2024慕尼黑上海电子展上获得灵感，与全球众多新能源汽车优质企业、技术服务商的共同深度展望新能源汽车产业趋势。