汽車電子正推動汽車進行一場深刻變革。據德勤2019年“全球汽車供應商調研報告”，從2018—2025年的預期來看，汽車重點發展方向之一是電動化，相關的驅動系統以及電池/燃料動力電池，都有約3倍的增幅。另外，自動駕駛/ADAS和相應的傳感器部分，也會有超過2倍的上升。再有，與電氣化相關的智能座艙也有快速發展。與此同時，汽車的傳統業務相對上升緩慢或慢慢開始下跌。

上升最快的電驅動、自動駕駛/ADAS的傳感器、智能座艙等，未來將會有什么大變樣？近日，ADI我國汽車技術市場高級經理王星煒做客知乎直播，介紹了相關的變革及ADI的解決方法。

ADI我國汽車技術市場高級經理王星煒

1智能化座艙

智能化座艙，即infotainment系統，應用方向是使坐在座艙中的人更加舒適，更加有時間去享受出行的第三空間的車內相關設備；以及駕駛員駕車更加安全。

1）未來座艙會變成更加智能的座艙，變成一個非常獨立的聲音分區，可以說坐在車的不同位置，聽到的完全可以不相同，這就要非常強大的DSp處理器來做處理，要主動降噪（ANC）技術。為了減輕線纜重量，有很多車型在應用A2B總線。

2）人機操控的界面變得更加智能，例如通過紅外非接觸式手勢操控，還有現在比較流行的ToF攝像頭/帶景深攝象頭，把人的表情、手勢采集下來，做出相應的算法以后進行非接觸操控。這種操控技術在手機上應用比較廣泛，例如手機的人臉識別和手勢識別，未來智能化座艙也將會引入這種人機交互系統。

3）隨著自動駕駛的普及，相應的駕駛員監控系統也會變得越來越重要，會有駕駛員的注意力監控系統，看駕駛員是不是一直在注意路面，是不是有能力接管駕駛權。

4）對駕駛員健康狀況的監控，可以去監測駕駛員心率或者血壓，監測駕駛員的狀態是不是適合去駕駛。假如不適合駕駛，自動駕駛的相關功能會去接管汽車，停到路邊聯系并啟動緊急呼叫系統。

以下介紹一下沉浸式音頻體驗所蘊含的高科技，包括A2B的總線和主動降噪。

1.1A2B總線

A2B的總線，全稱是車內音頻總線（AutomotiveAudioBus），是數字化的音頻總線。優勢是：①可以使電動汽車的能耗更低，使續航里程更長；②傳輸數據的同時，也會有一定的供電能力；③相應軟件開發也會更簡單。

A2B為何使電動汽車的能耗降低？因為通常音響的線束很粗，以保證音質不下降。例如人們在家庭裝修時會發現，裝修成本中，只要有音響的布線，成本就會非常貴。A2B技術可以理解成把傳統音響數字化以后，對線束的要求就會降低，對應在車里，最大的好處是使用的線材重量更小，相應布線更簡單，成本也會更低。

1.2主動降噪

生活中典型的是主動降噪耳機。主動降噪的理念是當你把耳塞塞到耳朵里，就會把噪音去除掉，你只會聽到你想聽的音樂和與別人交流的聲音。例如，當你乘坐飛機或者在很嘈雜的工作環境下，戴上主動降噪的耳機，會覺得環境一下子安靜下來。實際上，主動降噪在汽車里也有應用，可把車內的一些噪音，例如路噪和發動機的噪音消除掉（如下圖），讓你專心聽車內音響發出來的音樂，或者你打電話時，可以應用相應的技術，把聲音管理得更好。

具體地，傳統車內會有很多音響和喇叭的布線。主動降噪技術會由控制器來控制這些喇叭，同時也會有A2B總線相應地把車內不同位置的麥克風的噪音收集下來。除此之外，人們會發現有時候車在行駛中，有些噪音是非常低頻的噪音，可能是來自于車的震動，所以主動降噪控制器也會把車身四周的加速度、震動信息等傳到主動處理的控制器。這個控制器核心的技術往往是DSp技術。

主動降噪的工作原理是把噪音采集過來，就是相應的聲音波形。通過喇叭處理后，給一個反向的波形，經過抵消就會變成幅度較小的音頻波形，因而噪音變小了，變得更加安靜。這些噪音通過麥克風或傳感器采集下來，通過主動降噪的控制器出現反向波形，并通過相應的喇叭放出去抵消這些噪音。

可見，在車內有越來越多的主動降噪的應用以后，音頻體驗會變得越來越好。ADI的音頻處理DSp技術與主動降噪的優勢有二：①有非常高的傳輸速率，而且是雙向的傳輸速率，對應的線束拓撲成本很低；同時傳輸延時也非常低，這樣可以帶來非常好的聲音處理表現。②在汽車里的應用和家里的應用不同的是，車會經歷各種各樣的溫度/濕度、震動，且電磁環境也非常復雜，因為有發動機、電機和各種各樣的用電器，因此必須要經過嚴苛的EMC（電磁兼容）性能相關測試，ADI的技術滿足車規級要求。

2電氣驅動的電芯監控與電池組管理

傳統的基于發動機/內燃機的動力總成，向2個方向發展：①向電氣化的驅動系統發展，②向各種控制系統的電氣化發展（如下圖）。

2.1電驅的難點

驅動系統是怎么實現電氣化的呢？傳統車在前艙會有一個發動機，現在整體新能源車在車底會有一個電池系統，即電池管理系統（BMS）。同時，由發動機驅動的系統會慢慢過渡到由電機驅動的系統，假如是四輪驅動，后面和前面會各有一臺電機。

具體是怎么驅動的呢？首先，電池給出來的電是直流電。人們日常用的電池往往是1.5V的5號電池，或者是手機鋰離子電池，是4V左右或3.7V的電壓。相較而言，電動汽車使用的動力鋰電池電壓會高達400V的級別，屬于高壓電池，但是直流電。而電機驅動車輪要的是交流電。因此要電機控制器去控制直流電向交流電轉換，再去控制電機車輪旋轉，相應的轉速，以及給多少動力到車輪上。這是相應的電機控制器所要完成的任務。

電機控制器到底有什么組成部分？首先有控制器來控制相應電機的工況。控制器要有電源，也要有通信收發器，通信收發器也要考慮相應的隔離技術，因為高壓電池是400V，假如不隔離，出現漏電會引起人員的危險。

對應地，要把直流電轉換成高壓的交流電，要應用到高壓的功率器件，常見的是IGBT的技術，未來是碳化硅MOSFET技術。現在已經有開始使用碳化硅MOSFET技術了。

碳化硅MOSFET有一個問題，它要高壓大功率驅動的信號。但是現在常用的MCU信號是弱電的，無法給出高壓、強的驅動能力。這里面要相應的隔離的門驅芯片（gatedriver&Isolation），這也是ADI在電氣化中能夠供應的非常重要的技術。

2.2電池管理的挑戰

電池重要有三類。

1）圓柱形。例如某個品牌電動汽車使用的就是圓柱型的鋰離子電池。而民用版的鋰離子電池，例如無人機或航模會用到圓柱型電池，一些大功率的手電筒用的也是圓柱型電池。不過，該品牌汽車使用的圓柱型電池總共用了7000顆！所以，民用與車用不同之處在于：我們平常使用的可能只要管好這一顆電池的狀態就可以了；但是車的電池用量非常大，電池管理是非常有挑戰性的。

2）軟包，例如手機上用的非常多的就是軟包的電芯，多個電芯組成電池組。

3）方殼型的電芯，每個電芯都要做監控，同時多個電芯會組成電池組，也要做監控。

因此，ADI產品家族不僅供應電芯監控，也供應電池組的監控，以及相應的電芯監控之間高壓隔離的通信技術，是非常完整的產品家族，為整個行業供應系統級的解決方法。其優勢體現在：ADI完整的產品家族支持從最高800V到相應48V的弱混系統，同時供應非常高的精度、穩定性，以及現在主流的行業所要的非常高的功能安全等級。

電池的管理是通過電芯的電壓來管理的，通過電芯電壓了解它有多少電量，因此要準確地測量電芯的電壓，轉換成電量的信息。電池又由不同的材料組成，因此就有相應不同的放電曲線。例如磷酸鐵鋁電池的曲線會非常平。對非常平緩的曲線，每1mV對應的電池電量的百分比就非常關鍵。測量精度一旦有誤差，測量出來的電量就會有非常大的安全余量，這樣電池可以用的電量就變小了。

縱觀整個行業要的電池應用的不同場景，從最小的48V弱混系統一直到插電混動電池包，再往上電池組的級別還會做到串并聯。例如一些大巴車會很長，要不止一組電池組來供應相應的能量。除了大巴以外，還有一些其他的應用場景，例如電動船舶，也會非常長，里面也會有多組的電池組串并聯。而關于插電混動和純電動汽車，不同的電芯要做非常多的串并聯，以組成1個電池組。因此，不同的使用場景會要不同的產品家族去應對。ADI公司有齊全的產品家族去應對不同的使用場景需求。

2.3ADI提升電池用電量的方法

電子產品世界記者的一個問題是：我國的一些新能源車只講求續航里程，不太講究能耗，因此，電池技術下一步該怎么走？王星煒經理解釋道，這其中即要電池技術的革新提高能量密度，又要電池管理技術支撐。ADI電池管理芯片的高精度性能能夠提升電池可用電量10%~15%。

因為總體來看，整個電池會有不同的層級，從前文所述的電芯最基本的底層到模塊層，到電池包層，再裝到車上，組成一個