1 成果简介

汽车电子即用于汽车上的电子产品。其中一类车体控制装置，包括发动机、底盘控制和车身控制系统等，与汽车本身的机械系统协同工作，使汽车行驶更安全和稳定；还有一类车载电子装置，包括车载的网络系统、通信系统与娱乐系统等，目的是提升人在车内的驾 驶体验。汽车上的这些电子产品极大地提高汽车的安全性与舒适性，随着其他消费类电子产品的各个领域的日新月异的发展，其他领域电子产品技术的成熟也不断影响着汽车电子领域的发展。

在国内，由于起步较晚、技术积累不成熟，中国汽车工业仍然主要处于追随国外厂商的位置。而在我国汽车电子芯片市场，欧洲、美国、日本等生产商依然占据绝对主导地位。汽车电子芯片对温度的要求与普通商用电子不同，商用级要求 0℃～85℃，汽车级要求-40℃～125℃。需要采用特殊的工艺、对宽温与的设计考虑、更详细的测试验证来达到其要求。汽车电子芯片对安全性的要求尤为严格，汽车电子产品的设计往往需要更深的技术积累、更长的设计周期以及更高的投入。

胎压监测系统 TPMS（Tire Pressure Monitoring System）是保障汽车安全的重要措施。TPMS 可实时检测汽车轮胎内气压和温度等数据，轮胎状态一旦出现异常情况，如漏气、欠压、温度过高等，驾驶者可及时获得预警信息。另外，随着新能源汽车的市场不断扩大，作为其动力电池关键要素的电池管理系统 BMS（Battery Management System）核心芯片的国产化研发与应用也日益重要。BMS 系统具有主动热管理、荷电状态检测、电池均衡等功能，防止动力电池出现过压充电、欠压放电、长时间大电流充放电等易造成电池不可逆损伤的情况，并可在极端状态下关闭电流回路以确保电池系统的安全。

本课题组多年来致力于汽车电子芯片的研发与产业化推广，主要聚焦在 TPMS 芯片与BMS 芯片两个重要方面。

TPMS 芯片包含传感器接口电路、电源管理电路、CMOS 温度传感器、时钟产生电路、

专用 MCU、EEPROM 等模块。其主要指标为：

1） 检测周期 10s，车速>0km/h；

2） 电源电压：2.1~3.6V；

3） 胎压测量范围：100~750kPa；

4） 输出信号范围：40~50mV

BMS 芯片包含高压采集前端、带隙基准源、增量式Σ-Δ ADC、芯片间级联通信接口、数字控制电路等模块。其主要参数指标为：

1） 可监测管理 8 节串联锂电池，电压监测精度<1mV；

2） 工作温度-40~+125℃；

2 应用说明

TPMS 芯片：已与胎压检测模块生产龙头企业之一-上海泰好电子科技有限公司建立了紧密的合作关系，将自主研发的 TPMS 芯片应用在其车用胎压检测模块中，后续并将本组

独创的无电池胎压检测系统芯片应用在实际产品中。BMS 芯片：已与新能源及锂电池领域主力厂商之一-珠海钜威动力技术有限公司建立了紧密的合作关系，即将在 BMS 应用演示系统上对自主研发的 BMS 核心芯片进行使用验证。

3 效益分析

2017 年 10 月 14 日，国家标准化管理委员会正式批准了强制性国家标准 GB 26149-2017《乘用车轮胎气压监测系统的性能要求和试验方法》，标准规定，自 2019 年 1 月 1 日起对

M 类车的新车型强制覆盖安装，2020 年实现对 M 类车的所有出厂车强制覆盖安装。2017 年国内自主乘用车 TPMS 安装率在 20~30%之间，龙头厂商上海保隆科技的前装市占率在 30%左右，全面 TPMS 发射器收入估计在 6 亿元以上，销量在 700 万个以上，国内TPMS 发射器的总体效率则在 2900 万个左右。目前市场上的主流 TPMS 发射芯片供应商Infineon（占领前装主要市场）、Freescale（占领后装主要市场）的 SiP 二合一芯片价格在 15元左右，而 TPMS 模组厂商的平均毛利率在 25%左右，并仍在不断走低，扣除各项费用后，净利润率已是个位数。后续市场营销的策略就是提供同等性能和可靠性的芯片，同时为客户的模组开发提供全套解决方案与技术服务，并且价格锚定为国际竞争对手的 80%。电池管理系统（BMS）在电池组中成本占比较高，价格还较为昂贵。电池管理系统（BMS）的价格与电池组中的单体数量正相关，电池管理系统（BMS）占据电池组总成本的 30%。考虑到 BMS 的电路板和芯片设计尚处于初级阶段，而后期产品的复杂程度、更新换代速度和量产规模都将逐步提升，因此预计主流的电池管理系统（BMS）价格将呈现缓慢下降的趋势，需求市场将在 2020 年 达到 300 亿元以上。平均来看，BMS 系统占整车成本接近 10%，PACK 成本则高于 20%，芯片则占 BMS 系统成本约 50%以上。

4 合作方式

联合推广