近几年，我们在采访车企高管时，有两个老生常谈的话题：缺芯和缺电池。与此同时，一些行业梗也纷至沓来，比如何小鹏那句，「谁给我芯片，我就请他喝酒。」
很多人好奇，现在车企为什么这么缺芯片？
恩智浦作为目前全球最大汽车芯片厂商之一，其全球副总裁、新能源及驱动系统产品线总经理李晓鹤在 2022 媒体沟通会上向我们解释：「不是总的芯片量少了，是每一辆车中放的芯片的数量（呈）几何级数的增长。」
据李晓鹤透露，当我们的车从 L2 到 L4，我们的电子需求量要增长一倍；当我们把车从燃油车升级到电池车，电子需求量也会增长一倍；当我们把所有的功能全加上，变成现在所有的信息化、新能源车，电子需求量可能是 3 到 4 倍，甚至是更高的增长。
从李晓鹤的话我们不难看出，伴随智能电动车的出现与发展，汽车芯片产能迎来了极大的挑战。事实上，按照李晓鹤的说法，不仅是芯片供应问题，整个汽车产业链都在加速重构中。
以下为此次沟通会的 QA（有部分删减），供大家参考：
被采访人：李晓鹤（下图右），恩智浦全球副总裁、新能源及驱动系统产品线总经理；周翔（下图左），恩智浦大中华区汽车电子市场总监。
Q：芯片公司和汽车产业链的结合与之前有所不同，可能不是再通过 Tier1 与车厂结合，那么请问从芯片公司的角度来讲，您是怎样看待这一趋势的？
李晓鹤：如今，汽车产业链处于一个变化融合的环境当中，而我们目前在产业中几乎与所有客户都保持着非常良好的互动。谈到在新能源产业，我们所看到的产业发展趋势是：从整车厂角度出发，汽车行业的产业链变得越来越短。以前 Tier2、Tier1、车厂这种线性的方式，现在很多的新能源汽车企业都已经采用了直接自研、垂直整合的形式，甚至部分新能源车企会将电池甚至电芯制造也包括在其整体的供货体系下，电池厂商也经常会自己负责电池管理系统。汽车的产业链在变短，与此同时，研发周期从原来的 4 年变成了 2 年，因此整个链路的响应速度变得更加迅速，进而越来越多的车厂采用直接和电池厂或芯片厂商一起协同的方式来合作。用这种合作方式既能简化设计，又能加快设计的速度。在我们看来，这是一种很有效的研发方式。当然，当前还有不少的整车厂根据自己本身的市场定位、研发流程以及整车厂自主研发的实力和投资等因素，依旧选择通过电池厂加上 Tier1 的形式在合作。因此到最后呈现出来的应该会是一种百花齐放、各个链条并存的状态，且这种状态将是长期共存的。
Q：从 4 年到 2 年的变化周期，恩智浦怎样去适应这种较快的迭代方式？
李晓鹤：以前在一个平台要用大概 4 年时间来做开发，如果要用一个 「V 形状」 的开发周期图像讲，2 年芯片的开发时间是可以适应到该平台的开发状态中的。但是问题是，当汽车的平台变成 2 年开发后，如果仍旧用客户传统的提要求的方式去做，那肯定是来不及的。因为从开发的流程上来讲，为了保证汽车的质量，有一些时间是必须的，比如说质量测试的时间，可靠性测试的时间等。所以最重要的一点是：一定要增强和最终客户的互动，不能等他们直接提要求。这也就是为什么我们要和整车厂以及电池厂去交流，因为我们最终要明白电子电气的需求是从哪里来的，换而言之就是我们最后需要为客户解决什么问题。概括地讲，就是我们要增强和车厂、电池制造商的互动。第二点是要有长期的路途规划。从 Lars 的演讲中大家可以看到，我们内部有 10 年期、5 年期的规划，并且我们的规划不只是对产品的规划，而是对系统创新的规划，我们需要能有自己的看法。举个例子，我们需要预想在 10 年的范围内，这个系统会出现哪些创新的变化；在这些创新下，再一步步推导成系统创新的变化，变成产品创新的变化，再变成 IP 创新，从而将整个链条连在一起。如此一来，我们就不需要等到客户提出要求，而是在此之前就能基本预测到客户在之后的几年内将会提出什么样的要求。做到以上谈到的这些点，我们才可能以半导体研发的周期去适应现在市场的变化。
周翔：我对此稍做一点补充。我们所谈到的 MCU、Arm 的内核，实际在底层有非常多的复用，它是基于一个基础内核再迭代后面的产品。所以这也是我们从另一个角度去保证加速，让我们产品的迭代周期变得更快，进而我们可以很快地响应部分车厂提出的要求，甚至是共同定义或者去帮助他们定制一些产品。
Q：恩智浦如何助力车企降低成本？
李晓鹤：我觉得在电池车中，大家降本的想法和源头不是关注芯片本身，而是关注系统降本。当你考虑在电池车中最大降本的潜力是在这块占了总车价 30% 到 40% 的电池上，如果能够提高电池的使用效率、提高电驱的效率，那么它的降本相较于百分之几的电池降本更有挖掘潜力，而现在工业界大家在挖掘的无论是硬件上还是软件上都是这部分的成本，如果将来大家都想这个车目前的电池能行驶长一些，或者是同样的里程电池小一些该怎么做呢？实际上要考虑 IGBT 到碳化硅的转移，有人会说效率提升 8%，也有人说提升更多。但总体上是利用 IGBT 到碳化硅的转移的过程，能够帮助我们系统能效提升，通过提升能效降低电池的成本。另外，从 400V 升到 800V 其实是同样的道理，虽然整体来讲在高压部分可能花的器件的成本高一些，但是省线、省电机的空间、降低能量消耗、提高整体的能源转化率。实际上我们做的是怎么从半导体的技术上帮助客户护航，能够实现从 IGBT 到碳化硅的转型，从 400V 到 800V 的转型。在转型的过程中，就需要我们的栅极驱动器本身能够有更好的功能安全、更多的诊断功能、更快的响应速度、更多的保护，还有更高的耐压等级。我们实际上是通过技术的方法能够帮助客户实现顺利的碳化硅和 800V 的转型过程，客户在这样一个转型过程中，在整车省下的能源的费用要远远优于购买更先进的半导体所花的费用。这就是里面的逻辑，基本上在 800V 的系统里，从 IGBT 到碳化硅的转型过程肯定是划算的。另外，到底是用永磁电机还是异步电机，还是采用混用的方式，解决的是低速时的转距问题和高速时的能效问题，都有搭配使用的方式。在下一代开发过程中，对电机本身的类型与栅极驱动器没有太大的关系，恩智浦都可以支持。我们主要看的未来的需求是在具体的功率模块的类型，比如说到底是 IGBT 还是碳化硅，甚至是下一代的技术，以及到底是 400V 还是 800V 甚至是更高的电压，这些对我们芯片的定义和设计是会有影响的。
Q：BMS 现在对电动汽车非常重要，您觉得客户主要的痛点在哪儿？恩智浦怎么解决？如何处理与电池厂商和车企之间的关系？另外关于无线 BMS，想了解恩智浦现在商业落地怎么样？有什么优势？
李晓鹤：BMS 从十几年前发展到现在，总体的技术路线已经相对成熟，在最具痛点的一些问题上，行业已经解决得差不多了，无论是从精度还是从安全性角度看，头部的客户都有相当成熟的方案。有客户分享了几项痛点，这些是行业再往后发展及下一步做优化的基础。未来，大家要把现有的效率再继续推高，把现有的里程跟充电速度再进一步加强。同时，从 10 万级到百万级的平台上，量产的质量和水平要进一步提高。再往后发展的话，行业会更多考虑在循环经济的前提下，电池整体的碳排放与回收利用的能力是如何的。在电池管理方面，革命性的变化还要等一段时间才能出现，这可能与化学物质的演进有关。在目前现有的化学体系下，更多是做一些演进性的优化过程。
还有一个要谈的是大家总觉得电池管理是一个硬件的事情，而现在很多瓶颈是在软件能力上，硬件方面精度基本都能做得不错，但最后 SoC 的精度很大程度上取决于软件建模和模型维护的能力。所以从系统体系去考量，最后要解决的是数据的质量如何，数据怎么用，哪些数据在本地做处理，哪些数据要在云上处理，发到云上之后到底是用一个全机器学习的办法还是基于物理模型的机器学习的办法，以及学习回来的东西怎么用。此外也考虑如何能够增加原始变量，能够检测到原始变量，以此来提高安全性，大家要解决的是下一个层面的问题。
恩智浦为客户提供尽可能便利的一整套架构，用户在我们的架构上发挥他们一定的优势，比如我们帮助客户在系统里所需要的所有的硬件（包括微处理器、SBC、网络、模拟前端、传感器、RTC 等）联调在一起做系统优化，在此基础上再帮客户把驱动器、功能安全手册等都做好，而且是用一个可以支持量产的软件的方式来写，最后客户在我们的基础上可以把它的上层软件搭建在我们的系统。在云计算上我们在准备帮助客户再把我们的云平台，包括利用 S32G 的云平台搭建在一起，其实是为客户建一个基础设施，帮助客户在基础设施上发挥他们在软件上的创新能力。这是 BMS 下一步要干的事情，包含了数据、软件，及在现有的参数上进一步推到极致。
再说无线 BMS，这个概念其实有一点被滥用，大家都在问什么是无线 BMS？它到底要解决什么？是加一个无线接口就变成无线 BMS 了吗？到底是在模组上加接口，还是在 PACK 上加接口？其实就是把 CAN 办理了一个无线接口，但这不是 BMS，只是换了一个通讯接口。那么如果要把这个通讯接口放到每一个模组上，一个车里有 8 到 40 多个模组，这个模组的同步性、实时性、功能安全如何保证？因此有一系列的问题要回答。在成本没有回答清楚的情况下再看收益，同样要回答几个问题：收益要解决什么痛点？是省线、省装配还是二次利用做得更好？在每一个环节上有没有其他的可能替代方案？这里其实有很多不同的技术路线是可以选择的，目前市面上大家看到的技术路线只是很多种选择中的一种，最后做工程还是要解决工程的问题。另外介绍的光通讯也是其中的一种方式，实际上也是无线但不是高频无线。我们认为，未来是一个百花齐放的市场格局，而不会是选择某一种方式，最后是用有线还是用光通讯、用高频，很有可能到最后是取决于电池设计的原则、方法进行设计。比如在中国很流行的 C2P、C2C，在这样一些设计体系下其实无线本身的所谓的灵活性体现得并不多，因为并不需要，电池已经设计得很好了。但是，在大模组的状态下，当需要灵活性时，也许高频的无线是有一些应用场景的，所以在现在讨论用哪种方式还太早。从恩智浦的技术路线上看，我们尽可能地帮助不同类型的客户支持不同的技术，已经有多种不同的无线备选方案，有些在做前期研究，有些在帮客户一起搭建原型。最后哪种方案会被接受需要市场和时间来检验。
Q：汽车电气化架构有哪些进化路径，对产业链上下游又有哪些要求？
李晓鹤：其实这个话题很宏大，汽车电子电气架构是由这个车和这个软件是怎么写影响的，我们提到软件定义汽车，未来软件会定义汽车的边际，所以逻辑不是因为电气化所以架构产生了变化，而是因为这一辆自动驾驶的智能汽车，它所带来的软件架构的变化，导致了算力上拉，或者出现中央超算的形式，以及无论是域控制还是与超算计算机互补的架构，实际上会影响我们在电气化实施过程中所连带的一些技术。例如，我们一开始提到的无软件电池，以前软件里面有一个微处理器，有很多的算法都是在电池里实现，电池与域控制器用一个 CAN 接口连在一起，未来如果有超算且中间还有所谓的集成运算器的话，即边缘运算器，有可能为了软件维护方便以及为了内核算力共享，在电池里的软件总数量会越来越少。我们之前也提到，已经在不同的产品系列中开发了 CAN 转成 BMS 菊花链的网关，用这种形式来降低微处理器算力的消耗量，还有比如集成式的集线器、更加集成的模拟前端，用这些方式来配合我们在新的软件定义汽车的前提下，如何去做算力的集中，如何能够把电池做得更好。
Q：800V 高压平台可能是目前的一个趋势，它对半导体方面的需求与传统平台有何不同？能否谈一下对逆变器的具体要求？
李晓鹤：首先说一个题外话，800V 平台对半导体的需求量会增长很多。电池管理系统的需求量直接和电压相关，对半导体来讲供货需求会更大。说回到逆变器，总体上看 800V 与碳化硅的使用是强相关的，在 400V 中到底采用 IGBT 还是碳化硅可能各有各的说法，但 800V 中碳化硅在系统上是更经济的，基本上我们把 800V 和碳化硅是合在一起的。从 800V 的驱动来看，对整体的电系统的耐压要求、响应速度、诊断都是有相应更高的要求，恩智浦的产品也都是可以支持 800V 的系统，我们觉得将来不会说单独做一个 400V 的系统，因为客户可能在最后打造电气化平台时都会有未来的 800V 的要求。
Q：现在不同 OEM 主机厂对于新电子电气架构发展的路线都有所不同，请问，大概什么时间可能会出现几个统一的大的发展路线，恩智浦更看好哪一种？
李晓鹤：根据各个车厂的起点不同以及他们在软件上的逻辑不同，现在看是有两个维度，一是物理配置的演进速度，另一个是逻辑的演进速度。物理指的是盒子放在哪儿，哪几个盒子并在一起，逻辑是指虚拟机怎么运行起来的，虚拟盒到底是怎么放。现在看起来，最终大部分的车厂都会到中央超算的状态，但是选择先走物理路径，然后转逻辑路径，还是先走逻辑路径然后转物理路径，在车厂中会有不同选择，中间的这两条道在哪个环节上要并线，这里面可能会有若干种并线的时间点和方式。我们觉得一定是百花齐放的，不会觉得所有的车厂会走同样一条道路，但是我觉得到最后把软件上移，软件定义汽车这条大的方向是不变的。恩智浦在其中没有偏好，各种路线其实无论是在微处理器还是网络通讯以及相应的配置都有全新的方案，所以我们更多的是希望能把客户的需求支持好而且恩智浦也有能力把客户的各种需求支持好。
周翔：我们能看到目前区域和域的差异化，李总刚才说的从功能上的集成，比如 ADAS 或者电子座舱，目前都还以域控制的方式来存在，后面预期仍会延续；区域控制器则在车身端、在其他一些通讯的集成会有比较快的演化。
Q：关于软件定义汽车，那么在电气化方面，是否也有软件定义的要求？
李晓鹤：我们觉得所谓软件定义，就是软件总是要跑在硬件上的。电气化里最重要的就是三电，其中的电池我们已经说到过，软件定义汽车的结果有可能是电池变成纯硬件的，所有或者大部分需要更新的软件都会在域控制器和超算上做。关于逆变器，因为驱动模块效率的增高，导致对于电驱系统实施性和保护性的增强，也会把很多的保护功能做成硬件的保护功能。有可能软件定义汽车最后的结果在三电的电驱这部分，会看到局部的硬件越来越智能化，把尽可能多非实时的软件算力放到中央计算机上去。可能我们不能去直接讲软件定义电驱，而是说：因为软件定义汽车所带来的电驱系统硬件上会有变化。
Q、恩智浦跟蔚来、小鹏一起发布了电气化合作，在这样的合作模式之下我们的产品未来会有怎样的变化？如果恩智浦跟某一个车厂来进行具体合作的话，我们会不会推一些比较专用型的芯片？
李晓鹤：首先我对和蔚来、小鹏的合作非常看好，两家车企以创新为先，我们非常尊敬。同时，今天我们在会上提到的：在全球前 20 家车企中，有 10 家采用了恩智浦高压电池管理系统解决方案，有 9 家采用我们的芯片设计逆变器系统。恩智浦现在的产品还是非常通用的，不同公司会有不同的换代需求，有一些公司使用恩智浦新产品速度更快些，有一些公司相对更保守，但总体上看，目前恩智浦是一种通用产品。不过，通用产品不代表系统上没有区别，客户使用我们产品的方法会有蛮大的区别，所以恩智浦跟客户的很多合作是在谈如何让我们的产品更高效、更可靠地用在客户的使用场景中去。恩智浦在中国有很大的团队就是在做这个事情，提供应用上的支持，帮助客户用我们相对通用的产品去优化他们的系统性能，这里面其实是要做很多的工作的。那我们将来会不会有一些定制化的芯片？我觉得不排除这样的合作方式。这种讨论可能基于几个大的前提：一是在技术上有共通性。我们觉得这个技术在未来是有前景的。二是在商务上有共赢的基础。三是寻求一个 IP 的重用性。因为半导体的开发周期很长，开发成本也非常高，一般很少有一个客户可以支撑起整个研发的费用，我们还是需要能够找到一些底层 IP 的重用，通过这样的方式做一些定制化的服务。
Q：您提到了出行即服务会率先在中国大城市出现，想问您在进程中，您会看到有哪些机会是属于中国的初创型的企业呢？另外，恩智浦在新的生态构建过程中怎么样去做实践呢？
李晓鹤：出行即服务这个事发生的时候要有几个前提条件，刚才讲了自动驾驶，而且整体的汽车充电网络需要非常好，它的好处是可以有效地提高汽车保有量的使用率，即可以用更少的保有量支持更多的出行服务。但它也有问题，尤其在大城市，上下班汽车行驶的时候都是单向的，而回程是空驶的，所以需要有共享的概念，因为如果不共享，每一个上班的人有一辆车，会对城市的交通会带来很大的问题。落地的讲法就是：因为这种情况就导致了更多的轻型商用车的出现，它不是现在传统意义上的家用车，而是几个人共享的。轻型商用车的使用场景跟普通人是不同的，所以对电池寿命、保养、快充、电子产品寿命的要求也是不一样的。我们觉得在未来会出现一些新兴的运营商。不论是服务初创型企业还是汽车初创型企业都有机会，服务初创型企业关注如何通过运营带来附加值，到最后大家不是以车的价钱来算成本，而是以每公里来算成本。初创的汽车企业有可能会需要一种和现在的车不太一样的车辆。更多的是要把恩智浦自己的功课做好：把产品和系统做得可靠，车要在能跑 100 万公里的时候、在 1200V 快充的时候、3MW 快充的情况下、在常态快充的情况下，思考如何优化电池的寿命。这些基础技术问题是要由我们解决的，至于最后的商业模式可以拭目以待。
Q：随着电动智能化以来，芯片的使用量越来越多，不知道目前最多使用芯片的车辆是哪一款、它的数量有多少？当然，芯片的数量使用也不是无限制地增大，将来域控逐步替代 MCU，其数量略微要下来一点，不知道最终要定到什么数量为止？
李晓鹤：数据来讲没有一个明确的数据平均值多少，因为这取决于车型。从 90 年代末开始做汽车网络，第一个汽车网络只有两个 CAN 节点，到 2008 年的时候可能平均就已经有十几个节点了，到域控制器出现时，顶峰的时候汽车网络可以到 200 多个节点。现在看起来再往后发展，域控制器逐渐转成超算，看起来节点数没有特别明显的变化，原因是超算可以解决算力的问题，但是不能解决实时性和功耗的问题。原来大家觉得超算可以取代很多的节点，也许在运算上是这样的，但实际上在网络节点上，到最后大部分情况下，以太网是平行加在原来 CAN 网络上，而不是取代原来的 CAN 网络。在这样的一种情况下，我们认为在未来可能不会出现一个大起大落需求的变化，有人说现在的节点很多，会不会到某一个时间点上变了一个结构，需求量一下子下来了？我认为是不会这样的，它的过渡要更平滑，现在是一个稳定的增长，之后也会是一个平滑的过渡。我们认为将来为了实时性、安全性、功耗的要求，还会有大批量的子节点，有可能是高算力的平台会有集中，但是一些子节点到最后一公里落地的节点还会存在，比如说雨刷、水泵、算力局部控制是一直会存在下去。未来有可能对半导体的需求是相对稳定的，现在增长很快，到了某一个时间节点上也会相对稳定。
周翔：因为屏的数量、摄像头的数量都远超原来计算，当然未来的融合，我们认为是 MCU 的数量会变少，这是因为域和区域的出现。
Q：目前动力域集成是比较缓慢的，未来有可能会被集成吗？为什么？小鹏、蔚来、恩智浦的合作，合作的需求和目的是什么？
李晓鹤：动力这边从技术上来讲是可以实现结合的，但是问题在于为什么要做这个事情。现在汽车供应链里面，每一个供应链里面都有比较成熟的玩家，这些玩家都有自己的解决方案，电池有电池的解决方案，电驱有电驱的玩家，域控制器有域控制器的供货商，这些供货商不完全一样，各自有各自做得好的东西。整车厂采购的时候一般来讲也是分别采购，即便有的厂商自己做也是不同的团队在做这个事情。有的时候看事情能不能融合，不一定是技术上的问题，有可能是供应链的问题，当融合没有能够给现有的供应链带来明显的成本上或者是技术上优势的话，这个变化可能就会比较慢。我们看到确实有人在尝试多项技术在一起，将来有可能也会是一种百家争鸣的情况，有些确实是能融合得好，可以在一些程序中做起来，但是也有可能现有的分离的产业链也会长期并存，而且有时一些车厂想做电池，但是电驱还要交给别人来做，或者是反过来自己做电驱，但电池还要从外面买，多样性会一直存在。我们跟车厂在前期做合作，最重要的一点是在如果这个事情等到车厂向我们提出要求，我们再去开发的话，整体的开发时间就会非常长。当我们能够跟车厂有比较前期的对接，一方面的优势是对于车厂的前期要求我们能提前做开发，了解车厂的要求，另一方面的优势是车厂能够对我们的新产品紧密配合，双方进行迅速的验证，一起合作并有效地帮助车厂导入新技术。现在有一些客户可能对于导入新技术会比较重视，我们会对此进行合作。同时，我们认为有些车厂也更习惯且有能力和半导体厂商来配合，有些车厂目前更愿意去通过 Tier1 来合作。对于既有能力又有意愿和半导体厂商直接来做创新项目的车厂，我们是非常欢迎的。所以，我们也希望能够尽可能把这两家车厂支持好，一个是做电池 BMS，一个是做电驱。
周翔：他们两家车企跟我们有非常好的、引领整个行业的互动和合作，这都是在恩智浦新产品的支持下双方开展的深入合作。另外对恩智浦来说，我们倾听中国车厂对未来的需求，不论是下一代的电驱、IGBT、MCU 的需求，恩智浦会尽量融合到下一代的产品规划里，这样的本地化已经更多地在中国发生了。
