车规级模拟前端芯片(Analog Front End, AFE)是电池管理系统(Battery Management System,BMS)中的一个关键组件,负责高精度地采集和管理电池的电压和温度信息,并将这些模拟信号转换为数字信号,供微控制器(MCU)进行进一步处理。电池管理系统(BMS)功能是确保电池组在整个使用周期内的安全、高效运行,对于电动汽车而言十分重要。
车规级模拟前端(AFE)芯片通常包含传感器接口、模拟信号调理电路、多路开关、采样保持器、模数转换器(ADC)、数据缓存以及控制逻辑等部件,负责采集电芯电压,、温度、计算电池的荷电状态(SOC)、健康状态(SOH)和功率状态(SOP)等功能,是BMS的核心芯片。2023年新能源汽车产销量分别达到958.7万辆和949.5万辆,同比分别增长35.8%和37.9%。随着中国电动汽车产业的持续快速发展,电池管理系统(BMS)市场需求也持续增长,也推动了对于车规级模拟前端(AFE)芯片的市场需求。
此外,新能源汽车技术的发展对于车规级模拟前端(AFE)芯片也产生了较大影响。近年来,越来越多企业推出800V高压平台量产车,对于新能源汽车零部件市场产生较大影响。新能源汽车从400V逐渐向800V平台发展,为了实现更高的电压,需要更多电芯串联,为了更精细的电池管理和更高的安全性,需要更多的车规级模拟前端(AFE)芯片监控电池状态,对于车规级模拟前端(AFE)芯片的需求也将翻倍增长。
新思界产业研究中心整理发布的《
2024-2028年中国车规级模拟前端(AFE)芯片市场行情监测及未来发展前景研究报告》显示,当前,市场中的车规级模拟前端(AFE)芯片供应商主要包括亚德诺半导体、德州仪器、微芯科技、意法半导体等国际大厂,企业技术实力较强,产品线丰富,市场竞争力较强。国内企业如琪埔维半导体、比亚迪半导体、大唐恩智浦等企业也均有车规级模拟前端(AFE)芯片产品。CHIPWAYS(上海琪埔维半导体有限公司)是一家汽车半导体芯片设计公司,其车规级模拟前端(AFE)芯片产品分为4个系列,分别为XL8812系列、XL8814系列、XL8816系列、XL8818系列,XL88xx系列BMS AFE芯片集成了琪埔维在该领域多项专利技术,兼具高精度、高安全和低功耗的特点,获得ASIL D功能产品认证。比亚迪半导体以车规级半导体为核心,在2021年量产了其第一代车规级BMS AFE芯片BF8915A-1,也是国内首款批量装车应用的车规级BMS AFE芯片。
随着新能源汽车市场的发展以及技术的进步,对于车规级模拟前端(AFE)芯片需求将增长。由于技术壁垒高且车规级认证要求较为严格,国内车规级模拟前端(AFE)芯片市场存在较大缺口,800V高压平台技术对于国产AEF芯片厂商带来了机遇。