電子：新能源汽車(chē)的強力推進(jìn)者

　　基礎元件、材料、EMC暗室設備

　　2010年是中國新能源汽車(chē)的啟動(dòng)年，預期真正大規模發(fā)展在2020年左右。TDK汽車(chē)電子營(yíng)業(yè)總經(jīng)理兼董事梶屋雅隆說(shuō)：“從2008年開(kāi)始世界新能源汽車(chē)啟動(dòng)，預估每年將以百分之兩位數增長(cháng)。2020年世界新能源汽車(chē)的份額將達45%左右。”

　　燃料電池、HEV(混合電動(dòng)汽車(chē))、P-HEV(插電式混合電動(dòng)汽車(chē)，即可用家用外接電源充電) 、EV(電動(dòng)汽車(chē))等在高速發(fā)展，不過(guò)增長(cháng)最快、超過(guò)上述新能源汽車(chē)數量總和的卻是一種利用汽油和柴油發(fā)動(dòng)機的改良汽車(chē)(有人稱(chēng)輕混合，也有稱(chēng)啟動(dòng)/停車(chē)技術(shù))，這種車(chē)在汽車(chē)等紅綠燈等臨時(shí)停車(chē)時(shí)也將自動(dòng)熄火，在車(chē)啟動(dòng)時(shí)又自動(dòng)打火，這樣可大大節省汽車(chē)在空轉時(shí)的排放。而HEV被列為市場(chǎng)份額的第二位。

　　中國新能源汽車(chē)的發(fā)展，要歸結為中國政府對環(huán)保汽車(chē)的大力推動(dòng)。同時(shí)，中國政府也鼓勵中國本土企業(yè)自主研發(fā)?？v觀(guān)中國本土企業(yè)在汽車(chē)電子上的研發(fā)，2007年在車(chē)載信息娛樂(lè )方面做得最多，部分企業(yè)能做車(chē)身和馬達系統，2009年中國本土企業(yè)也開(kāi)始涉足安全方面，并且在車(chē)身和馬達方面國產(chǎn)率更高。

　　為了本土化，國產(chǎn)新能源汽車(chē)需要在關(guān)鍵系統和ECU方面自行設計，因此預期會(huì )大量采購高效的DC-DC轉換器、電流傳感器，汽車(chē)充電器，以及鐵氧體材料、MLCC(多層陶瓷片式陶瓷)等被動(dòng)元件。

　　已經(jīng)成功地為本田、豐田的HEV車(chē)供貨的TDK，期待在華也能夠為中國本土企業(yè)提供優(yōu)質(zhì)解決方案。TDK的產(chǎn)品特點(diǎn)，一方面為環(huán)保事業(yè)做貢獻(例如推動(dòng)新能源汽車(chē)發(fā)展)，一方面產(chǎn)品追求小型化、精細化、高性能、材料環(huán)保。

　　EMC(電磁兼容)電波暗室方面，TDK已經(jīng)有30多年的鐵氧體材料經(jīng)驗，10余年的EMC電波暗室經(jīng)驗，在全球已建成上千個(gè);在中國三年間也建立了65個(gè)。電波暗室的核心技術(shù)是外部全部要貼鐵氧體材料，而鐵氧體技術(shù)正是TDK的長(cháng)項。TDK磁產(chǎn)品事業(yè)部技術(shù)服務(wù)中心高級應用工程師—村瀨圭子女士說(shuō)，TDK暗室的特點(diǎn)是屏蔽性高。應用主要是兩方面：一方面是檢測認證中心采購;另一方面會(huì )被大中型企業(yè)采購，用于產(chǎn)品研發(fā)階段的檢測等。

　　“新能源汽車(chē)是Vishay定位的未來(lái)極具增長(cháng)潛力的4個(gè)重要市場(chǎng)之一(除此之外還有風(fēng)能/太陽(yáng)能、LED照明和超薄移動(dòng)家電)。”Vishay(威世)亞洲區市場(chǎng)開(kāi)發(fā)技術(shù)應用總監楊益彰在7月6日于北京舉行的記者會(huì )上宣布。

　　“2010年是中國混合動(dòng)力車(chē)和電動(dòng)車(chē)的起飛年。盡管目前銷(xiāo)售量還比較小，但是我們相信良好的設計會(huì )引領(lǐng)銷(xiāo)售的。”楊益彰自信地說(shuō)。

　　Vishay綜合了幾家市場(chǎng)調研機構的研究結果后，得出如下平均預測數據：2009～2012年，混合動(dòng)力汽車(chē)的年復合增長(cháng)率為20%;2012年，50%的新能源汽車(chē)將采用啟動(dòng)/停車(chē)技術(shù)。Vishay在啟動(dòng)/停車(chē)方面的應用實(shí)例有：電解升壓電容器、Power Metal Strip檢流電阻、MOSFET和TMBS肖特基整流器、電感、高分斷電壓斷路器等。

　　對于混合動(dòng)力汽車(chē)的逆變器、電機控制和動(dòng)力電池組管理，Vishay將提供薄膜電容器模塊、IGBT模塊、分流和放電電阻、MOSFET和固態(tài)繼電器等器件。不同品質(zhì)的基礎元件效果是有差別的，就像一杯水你喝不出味道，如果加熱或者加冰，你就會(huì )很舒服。以電阻來(lái)說(shuō)，電阻的核心是材料，簡(jiǎn)單的電阻技術(shù)里面加入不同的材料會(huì )使電阻成為高技術(shù)，例如精準度提高。

　　在電動(dòng)車(chē)的使用過(guò)程中，電池的充電時(shí)間非常關(guān)鍵，能否快速完成對電池的充電關(guān)系著(zhù)消費者能否更早地接受這種新能源車(chē)。由于Vishay的逆變器方案具有可定制、開(kāi)關(guān)和熱性能方面的特點(diǎn)，采用Vishay逆變器方案的一款比亞迪汽車(chē)能夠實(shí)現10分鐘充電80%的高效率，這和消費者在加油站等待的時(shí)間相當。

　　現在雖然有很多集成電路(IC)，但分立器件在新能源汽車(chē)上具有不可替代的優(yōu)勢。IC受到包括最大電流等供電能力的限制;很難集成電容器和電感器等儲能器件;高精度電流檢測需要分立式外置分流電阻;IC內部的瞬態(tài)保護功能過(guò)于薄弱;難以承受很高的工作溫度;包括引腳兼容在內的電路板設計靈活性有限;難以集成用于精確和穩定輸入信號的分散式智能傳感器。

　　電源保護器件的創(chuàng )新

　　泰科(Tyco)電子上海瑞侃電路保護部應用工程師郭濤介紹了電源保護器件的重要性。在做混合動(dòng)力開(kāi)發(fā)的時(shí)候，國內的汽車(chē)公司面臨的挑戰有許多，其中混合動(dòng)力車(chē)在包括車(chē)輛傳動(dòng)系設計，車(chē)身電氣環(huán)境等方面較傳統內燃機動(dòng)力汽車(chē)相比都有較大不同。由于電流沖擊、電壓波動(dòng)的增加，車(chē)內各種功能控制電子單元面臨的電氣環(huán)境更加復雜，對保護器件、保護技術(shù)要求也會(huì )更加苛刻的。

　　由于新能源汽車(chē)開(kāi)發(fā)的復雜性、系統性，未來(lái)主機廠(chǎng)和零件廠(chǎng)的合作開(kāi)發(fā)是大勢所趨，尤其是在電氣保護方面，需要在前期保護器件廠(chǎng)商就能夠配合參與設計，根據實(shí)際應用環(huán)境提供合適的保護產(chǎn)品和方案。國內開(kāi)發(fā)新能源汽車(chē)也具有一定的優(yōu)勢，例如，與傳統內燃機相比，我們跟國外公司在混合動(dòng)力技術(shù)方面的差距并不是很大，起點(diǎn)上比較接近。而且政府對企業(yè)影響也很重視，容易平臺化體系建立，包括資源聯(lián)合攻關(guān)。

　　泰科電子電路保護部基于PPTC(聚合物正溫度系數)保護技術(shù)開(kāi)發(fā)的PolySwitch系列過(guò)電流保護產(chǎn)品已應用于包括電池、汽車(chē)、電子、電信等多個(gè)領(lǐng)域。由于汽車(chē)用鋰離子電池體積大，其散熱性變差，安全性大幅下降，如何解決該問(wèn)題十分重要。在鋰電池保護方面，PolySwitch多數和電池芯串聯(lián)在一起，可有效進(jìn)行短路、過(guò)充、過(guò)放、過(guò)溫保護。在溫度監控方面，鋰電池組也可采用PolySwitch對單節電池溫度進(jìn)行監控。