恩智浦半導(dǎo)體(NXP)于日前舉行的年度開發(fā)者論壇中宣布，德國(guó)汽車大廠福斯集團(tuán)(Volkswagen，VW)將在該公司的電動(dòng)車平臺(tái)MEB (Modularer E-Antriebs-Baukasten)采用NXP的電池管理系統(tǒng)。
全球電動(dòng)車(EV)市場(chǎng)近日傳出大廠合作新信息──恩智浦半導(dǎo)體(NXP)于日前舉行的年度開發(fā)者論壇”NXP Connects” 中宣布，德國(guó)汽車大廠福斯集團(tuán)(Volkswagen，VW)將在該公司的電動(dòng)車平臺(tái)MEB (Modularer E-Antriebs-Baukasten)采用NXP的電池管理系統(tǒng)。
VW的MWB因?yàn)椴捎媚K化架構(gòu)，被認(rèn)為是具備可擴(kuò)展性的創(chuàng)新平臺(tái)；該平臺(tái)旨在整并電子控制單元并減少微處理器的數(shù)量，如此能提供更具彈性的電池布局，以支持從適用城市道路的小型車到長(zhǎng)程車輛等不同的電池需求。
根據(jù)VW表示，MEB將被應(yīng)用在包括該集團(tuán)旗下Audi、SEAT與Škoda、VW不同品牌的車輛中。NXP則表示，其電池管理解決方案能滿足像是ID.3插電式混合動(dòng)力車等小型車需求，也能應(yīng)用在諸如VW ID.4、Audi-eTRON或Porsche Taycan等高端電動(dòng)車款。
MEB平臺(tái)能支持?jǐn)?shù)量可變動(dòng)的電池組，以配合不同車輛的底盤配置。舉例來說，VW的ID.3就是第一輛采用MEB平臺(tái)的車款，能提供三種電池選擇──中級(jí)款58kWh電池組會(huì)將電池芯鋪滿整個(gè)底盤，但基本款的45kWh電池組配置就不會(huì)；而搭載77kWh的長(zhǎng)程行駛車款，該平臺(tái)則支持另一個(gè)后置電池芯。
VW的ID.系列電動(dòng)車底盤配置。
(圖片來源：Volkswagen)
NXP技術(shù)長(zhǎng)Lars Reger在接受《EE Times》采訪時(shí)表示，該公司正在協(xié)助VW打造“全世界最厲害的巧克力片(chocolate bar；編按：這真的是我們聽過最有趣的電池組形容詞之一)，能搭載更多的電量，并且能有效率、安全地應(yīng)用它們，進(jìn)行充放電管理，并延長(zhǎng)電池壽命。”
Reger指出，像是MEB這樣出色的一體化平臺(tái)，結(jié)合NXP可擴(kuò)展的電池管理系統(tǒng)，”就不需要在每一次推出新電動(dòng)車款時(shí)重新設(shè)計(jì)、開發(fā)或驗(yàn)證電池系統(tǒng)。”他并表示，在任何一款既有電動(dòng)車中，電池系統(tǒng)都是最昂貴的零組件，并且攸關(guān)車輛行駛距離；為平臺(tái)導(dǎo)入精密的電池管理系統(tǒng)將能優(yōu)化行駛距離，同時(shí)確保電動(dòng)車的堅(jiān)固耐用與安全。
VW致力發(fā)展EV是因?yàn)?hellip;
資深的車輛產(chǎn)業(yè)分析師、《EE Times》專欄作者Egil Juliussen表示，贏得與VW的合作對(duì)NXP來說相當(dāng)重要，首要原因是”量”，VW在2019仍是全球最大車廠，超越日本車廠豐田(Toyota)，年度銷售量創(chuàng)下1,097萬(wàn)輛的新高紀(jì)錄；其次，VW大手筆投資EV平臺(tái)──這有部分是為了補(bǔ)償先前”柴油門”事件的損失。
Juliussen指出，五年前發(fā)生的柴油車排放量造假丑聞，對(duì)VW的品牌信譽(yù)傷害甚巨，而該集團(tuán)電動(dòng)車開發(fā)部門第一把交椅Holger Manz發(fā)下豪語(yǔ)，VW到2029年將在市場(chǎng)推出最多75款全電動(dòng)車；”VW正努力嘗試改變世界對(duì)他們的看法。”
NXP的電動(dòng)車電池管理系統(tǒng)。
(圖片來源：NXP)
Juliussen也認(rèn)為NXP的電池管理系統(tǒng)(BMS)解決方案十分出色；該方案能支持各種電動(dòng)車款，從微型混合動(dòng)力車款(mircorhybrid，即怠速/熄火系統(tǒng))到輕度混合動(dòng)力(mild hybrid)與全電動(dòng)/插電混合動(dòng)力車款，”我沒看過其他類似的方案，這是一種很棒的策略。”
總而言之，Juliussen的觀察是，NXP與VW合作意味著”有如此多高科技元素──處理器、微控制器(MCU)與軟件──正陸續(xù)進(jìn)駐車輛，而且實(shí)質(zhì)上將改變一切，包括EV的行駛距離。”
NXP電池管理系統(tǒng)主要功能。
(Source: NXP)
NXP的Reger進(jìn)一步解釋了如何有效安全管理EV電池。他指出，今日的電池模塊都是內(nèi)含許多獨(dú)立電池芯的完整電池組，最高充電量取決于電池組中最滿的電池芯；”你無(wú)法再把整體電量充得更高，因?yàn)樽顫M的那個(gè)電池芯已經(jīng)達(dá)到最大電量。”反之，放電也只能放到最低電量的電池芯清空的水平。
達(dá)成優(yōu)化需要達(dá)到所有電池芯都在相同充電水平上的平衡，這將能實(shí)現(xiàn)將整個(gè)電池組中的所有電池芯都充飽，并讓整個(gè)電池組充分放電，如此電動(dòng)車引擎就能利用到最佳數(shù)量的電子。這種優(yōu)化的理論眾所周知，但Reger拋出一個(gè)問題：”要如何更精準(zhǔn)量測(cè)充電水平？”
“對(duì)精準(zhǔn)模擬電子組件的使用，能更精準(zhǔn)量測(cè)充電水平，這能帶來整個(gè)電池組更進(jìn)一步的優(yōu)化；”他表示，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)法則，提升1毫瓦(millivolt)的精準(zhǔn)度，能夠?qū)V行駛距離擴(kuò)展到”跑馬拉松的距離。”
不過Reger看來，擴(kuò)展行駛距離只是其次，安全才是最重要的課題，特別是處理電池組中敏感又”暴躁”的化學(xué)物質(zhì)；”千萬(wàn)不要虐待電池芯。”NXP表示，電池管理系統(tǒng)必須要符合ASIL-D最高功能安全標(biāo)準(zhǔn)；在電池組中有數(shù)百個(gè)電池芯，復(fù)雜管理系統(tǒng)所使用的電子組件，”必須絕對(duì)不會(huì)發(fā)生錯(cuò)誤，或者是當(dāng)發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤必須能自我修復(fù)，并小心管理個(gè)別電池芯。”
系統(tǒng)級(jí)解決方案
NXP聲稱，該公司與車廠合作為EV打造的系統(tǒng)級(jí)解決方案被證明具有優(yōu)勢(shì)。該公司的相關(guān)產(chǎn)品陣容包括電池芯管理、電池控制器，與提供電池到線束使用的連結(jié)技術(shù)。
而在電池管理系統(tǒng)方面，最近ADI也發(fā)表了最新的無(wú)線解決方案，聲稱能為EV節(jié)省90%的拉線需求以及15%的電池組數(shù)量，并表示已經(jīng)獲得通用汽車(GM)采用Ultium電池平臺(tái)的車款設(shè)計(jì)訂單。對(duì)此Reger坦承，尋求不同電池管理架構(gòu)的車廠間派系之爭(zhēng)持續(xù)，技術(shù)選項(xiàng)包括集中化的高電壓BMS、菊鏈分布BMS，以及無(wú)線分布高壓BMS。
最終車廠將做出選擇。NXP表示已經(jīng)準(zhǔn)備好不同的可能選項(xiàng)，并透露目前在全球二十大車廠中已經(jīng)有16家采用了該公司的電池管理解決方案。此外NXP也預(yù)測(cè)，到2024年不同類型的EV與內(nèi)燃機(jī)引擎車輛將會(huì)達(dá)到成本相當(dāng)──目前產(chǎn)業(yè)界的電動(dòng)車每kWh成本落在130到150美元，2024年將會(huì)下滑到每kWh成本100美元。
編譯：Judith Cheng 責(zé)編：Yvonne Geng
（參考原文 ：NXP Battery Management Systems Marry VWs’ EV Platform，by Junko Yoshida ）
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