封面图片：电动汽车电池管理系统对硅的需求。来源：IDTechEx
电动汽车代表未来已是众所周知的事实，汽车行业正面临着日益增长的脱碳压力。这一点从近期的电动汽车销量数据中可见一斑：自2020年以来，电动汽车销量呈现指数级增长，表明这项技术正从早期应用阶段过渡到广泛普及阶段。因此，IDTechEx预测，未来十年电池电动汽车市场的复合年增长率将达到15%。.
电动汽车中的半导体元件
半导体技术已深深融入内燃机汽车，微控制器 (MCU) 协调着机械和爆炸的运转，确保每一滴燃料都能发挥最大效用，实现最大续航里程。然而，电动汽车中电池的电力流管理则需要更多以电力电子形式存在的半导体管理。用于车载充电器、逆变器和直流-直流转换器的硅 (Si) 和碳化硅 (SiC) 器件在电动汽车的运行中发挥着至关重要的作用，并占据了车辆半导体总价值的很大一部分。.
大型电力电子元件，例如逆变器，在电动汽车的制造成本中占很大比例。但IDTechEx发布的报告《2023-2033年自动驾驶和电动汽车半导体》深入分析了单个芯片和晶圆层面的细节。从这个角度来看，电池管理系统（BMS）成为电动汽车硅需求的主要来源。.
自动驾驶电动汽车中使用的半导体元件。来源：IDTechEx
电池管理系统主要包含两种芯片：主控制器负责做出主要决策，而电池监控和均衡集成电路（BMB IC）则负责管理多个电芯组。BMB IC 从电压表、温度计和其他电池传感器收集信息，并将其发送给主控制器，主控制器随后会采取相应的措施——例如，如果电池过热，则启动冰箱。问题在于，每个电芯通常有 10 到 20 个传感器，而熟悉电动汽车的人都知道，有些电动汽车甚至包含数千个电芯：因此，整个电池组中需要分布大量的 BMB IC。IDTechEx 的研究表明，尽管电力电子元件体积庞大，但电池管理系统却占用了电动动力总成制造所需硅芯片总量的约三分之一。.
在瞬息万变的半导体技术领域，一切都在不断变化，电池管理系统（BMS）也不例外。如前所述，BMB集成电路能够监控电池组中的10到20个电芯，但这个数字正在不断增加。这很可能是由于硅工艺的逐步进步，从而制造出功能更强大、性能更优异的芯片。这意味着整个电池组所需的芯片数量有所减少。此外，由于电芯容量的提升，每辆车所需的电芯数量也在减少。.
电气化和自动化是汽车行业的划时代变革，也催生了新兴且快速发展的半导体市场。本文主要关注电池管理系统，而《2023-2033年自动驾驶和电动汽车半导体》报告则全面深入地涵盖了汽车领域各个方面的半导体应用，包括高级驾驶辅助系统（ADAS）、自动驾驶、激光雷达（LiDAR）、雷达、摄像头、4G连接、5G连接、电动动力总成、微控制器（MCU）、片上系统（SoC）等等。IDTechEx可以帮助企业了解即将应用于汽车领域的新技术、未来发展趋势以及不断发展的汽车行业将如何影响半导体市场。欲了解更多信息，包括可下载的示例页面，请访问www.IDTechEx.com/AutoSemi。.
作者：James Jeffs 博士 - IDTechEx 高级技术分析师
