前不久,，國務(wù)院辦公廳印發(fā)《新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2021－2035 年）》明確了對(duì)新能源汽車產(chǎn)業(yè)鏈多領(lǐng)域的鼓勵(lì)支持,，展示出一個(gè)非常積極的信號(hào)：此后國內(nèi)新能源汽車的發(fā)展方向?qū)⒏采w全產(chǎn)業(yè)鏈、全場(chǎng)景并向能源的多元化發(fā)展,?？梢哉f，新能源汽車既是全球汽車產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí),、綠色發(fā)展的主要方向,，也是我國汽車產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的戰(zhàn)略選擇。

Bloomberg 預(yù)測(cè)，2038 年新能源汽車的銷量將超過燃油汽車銷量

　　自國家補(bǔ)貼從去年開始大幅退坡之后,，新能源車市場(chǎng)經(jīng)過了去年下半年到和今年上半年的下滑和盤整,，也開始進(jìn)入到更為健康和良性的產(chǎn)品和市場(chǎng)驅(qū)動(dòng)的階段?！疤岣咝履茉雌嚭诵募夹g(shù),，是我們與發(fā)達(dá)國家品牌抗衡的必要條件?！?a class="innerlink" href="http://forexkbc.com/tags/富士通" target="_blank">富士通電子元器件（上海）有限公司產(chǎn)品管理部總監(jiān)馮逸新在近日的一次活動(dòng)中表示,。如何加強(qiáng)新能源汽車核心技術(shù)？作為全球高性能非易失性存儲(chǔ)器領(lǐng)導(dǎo)廠商,，富士通半導(dǎo)體的鐵電隨機(jī)存儲(chǔ)器產(chǎn)品（以下簡稱 FRAM）針對(duì)車載應(yīng)用首重安全性的考量,，其自 2017 年開始先后推出的多款適用于車載應(yīng)用的 FRAM 產(chǎn)品通過擴(kuò)大運(yùn)行溫度范圍（零下 40 度~125℃）及進(jìn)一步提高產(chǎn)品可靠性等多種手段，目前已成功打入眾多 Tier-1,、Tier-2 整車廠的供應(yīng)鏈,。

直面新能源汽車存儲(chǔ)痛點(diǎn)

　　近年來，我國新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速,，成為汽車產(chǎn)業(yè)的重要增長點(diǎn),，據(jù) 2018 年新能源車銷量統(tǒng)計(jì)顯示，TOP20 中有 11 個(gè)品牌來自中國,。新能源汽車銷量的快速增長自然帶動(dòng)了相關(guān)汽車電子產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展,，由于采用電力驅(qū)動(dòng)，新能源汽車的結(jié)構(gòu)有別于傳統(tǒng)的燃油汽車,，動(dòng)力電池,、電池管理系統(tǒng)（BMS）、整車控制單元（VCU）三大系統(tǒng)成為汽車的核心功能部件,，汽車電子成本相比于整車價(jià)值的占比也進(jìn)一步提升,。

2018 年新能源汽車銷量統(tǒng)計(jì)

　　“我們認(rèn)為高性能存儲(chǔ)器 FRAM 將是提高這些核心技術(shù)的關(guān)鍵元件。無論是 BMS,，還是 VCU,，這些系統(tǒng)都需要實(shí)時(shí)和連續(xù)地對(duì)當(dāng)前狀態(tài)信息進(jìn)行監(jiān)控，記錄和分析處理,?！瘪T逸新表示，“因此,，需要提高存儲(chǔ)器性能和耐久性設(shè)計(jì),。只有非易失性、高速,、高讀寫耐久性的車規(guī)級(jí)的存儲(chǔ)器 FRAM 才可以滿足所要求的可靠性和無遲延的要求,?！?/p>

BMS 和 VCU 是新能源汽車的核心技術(shù)

　　BMS 是連接車載動(dòng)力電池和電動(dòng)汽車的重要紐帶，其主要功能包括：電池物理參數(shù)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),；電池狀態(tài)估計(jì),；在線診斷與預(yù)警；充,、放電與預(yù)充控制,；均衡管理和熱管理；等等,?！芭e個(gè)簡單的例子，電池單元電量一般維持在 30%~75%之間表示正常運(yùn)作,，如有不均衡的情況需從別的單元補(bǔ)充過來，這時(shí)系統(tǒng)需要檢測(cè)記錄電池單元的電量,、溫度,、電壓、電流等等數(shù)據(jù),，而且單次監(jiān)測(cè)記錄的時(shí)間不能間隔太長,。這也就意味著，BMS 的數(shù)據(jù)記錄與寫入同樣非常頻繁,，對(duì)非易失性存儲(chǔ)器的寫入次數(shù)要求比較高,。”馮逸新說到,。

FRAM 在電池管理系統(tǒng) BMS 中的應(yīng)用

　　同時(shí)在實(shí)際工作中,，BMS 系統(tǒng)不僅會(huì)以每秒或每 0.1 秒的頻率去記錄電池單元的電壓，溫度和電流等當(dāng)前數(shù)據(jù),，而且要監(jiān)控電池的短期（最后幾個(gè)充電周期）和長期（整個(gè)使用壽命）的狀態(tài),，這對(duì)最大程度延長電池使用壽命至關(guān)重要?！搬槍?duì)這些獨(dú)特要求,，還需要提高存儲(chǔ)器性能和耐久性設(shè)計(jì)。因此非易失性,，高耐久性,，高速的車規(guī)級(jí) FRAM 是 BMS 的理想選擇。目前已經(jīng)有一些中國的客戶開始采用富士通 3V SPI 128Kbit,，256Kbit,，2Mbit 和 5V SPI 64Kbit 的 FRAM?！瘪T逸新透露,。

　　與之相似,，VCU 系統(tǒng)則需要以每秒一次的速度去記錄汽車行駛的當(dāng)前狀態(tài)以及發(fā)生故障時(shí)的變速器擋位、加速狀況,、剎車和輸出扭矩等信息,，而采用 FRAM 可以通過更簡單的軟件進(jìn)行存儲(chǔ)與讀取，同時(shí)保證高速和高可靠性,?！敖刂聊壳埃袊男履茉雌嚭偷退俅杰?VCU 系統(tǒng)已經(jīng)開始使用富士通 64Kbit SPI FRAM,?！瘪T逸新介紹，“同時(shí),，今年 5 月富士通最新推出了車規(guī)級(jí)產(chǎn)品 MB85RS2MLY,，可在 -40°C 至+125°C 溫度范圍內(nèi)達(dá)到 10 兆次讀 / 寫次數(shù)，非常適合需要實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)記錄的應(yīng)用（比如連續(xù) 10 年每天每 0.1 秒記錄一次數(shù)據(jù),，則寫入次數(shù)將超過 30 億）,，可謂具有極高的數(shù)據(jù)寫入耐久性和可靠性?！?/p>

筑造自動(dòng)駕駛的堅(jiān)固后盾

　　隨著汽車智能化的發(fā)展,，越來越多的車輛搭載了自動(dòng)駕駛技術(shù)。據(jù)前瞻技術(shù)研究院的數(shù)據(jù)顯示,，2019 年國內(nèi)自動(dòng)駕駛市場(chǎng)規(guī)模為 1125 億元,，預(yù)計(jì)至 2023 年可達(dá) 2381 億元，年復(fù)合增長率達(dá)到 20%,。對(duì)于各大車企來說,，作為新生事物的新能源和自動(dòng)駕駛可以說是同一時(shí)間起步，其較傳統(tǒng)燃油汽車更加簡單的電控系統(tǒng)與整車架構(gòu)都展現(xiàn)了這個(gè)組合極高的契合度,，目前很多剛上市的新款新能源汽車都已經(jīng)達(dá)到了 L2 自動(dòng)駕駛級(jí)別,。“事實(shí)上,，自動(dòng)駕駛,、或者說 ADAS（高級(jí)駕駛輔助系統(tǒng)）的本質(zhì)是汽車與環(huán)境的對(duì)話，通過傳感器采集數(shù)據(jù),、存儲(chǔ)器記錄數(shù)據(jù),、處理器運(yùn)算數(shù)據(jù)以及反饋等過程實(shí)現(xiàn)。而這些過程都需在極短的時(shí)間內(nèi)完成,，除了高速以外,，關(guān)鍵中的關(guān)鍵——可靠性必須保證！”在談到自動(dòng)駕駛技術(shù)時(shí)馮逸新表示,。

自動(dòng)駕駛的三大核心技術(shù)

　　ADAS 是無人駕駛的前奏,，也是現(xiàn)階段市場(chǎng)的核心所在,。當(dāng)無人駕駛持續(xù)不斷搶占頭條時(shí)，高級(jí)駕駛輔助系統(tǒng) ADAS 悄悄地掀起了一股變革浪潮,，從根本上改變著傳統(tǒng)汽車的操控方式和用戶體驗(yàn),。自動(dòng)駕駛的冗余度和容錯(cuò)性特性，要求越是高階的自動(dòng)駕駛需要越多的傳感器,。馮逸新指出：“ADAS 的所有子系統(tǒng),，如傳感器、攝像機(jī),、CAN 通信,、車載 HMI 等必須實(shí)時(shí)和持續(xù)地存儲(chǔ)當(dāng)前狀態(tài)信息進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控、記錄,、分析或處理,。在如此嚴(yán)苛的規(guī)范下，具備非易失性,、高速寫入以及高度寫耐久性的 FRAM 存儲(chǔ)器正好滿足自動(dòng)駕駛所要求的可靠性和無遲延的要求,！因此，隨著 ADAS 技術(shù)愈發(fā)成熟,，F(xiàn)RAM 在該領(lǐng)域的機(jī)會(huì)也越來越大?！?/p>

　　以人工智能決策平臺(tái)中的智能氣囊應(yīng)用為例,，氣囊作為大部分汽車的必備配置，對(duì)駕乘人員的人身安全起著極大的保障作用,。針對(duì)智能氣囊來說,，系統(tǒng)要在氣囊被激活驅(qū)動(dòng)后，連續(xù)記錄氣囊是否正常動(dòng)作以及氣囊的動(dòng)作履歷數(shù)據(jù),，最終將這些數(shù)據(jù)作為法律依據(jù),，來處理事故,，追究原因和責(zé)任,；另外系統(tǒng)還需要實(shí)時(shí)監(jiān)控和連續(xù)記錄空座位信息和乘客的體重,，以確保準(zhǔn)確,，及時(shí)啟動(dòng)氣囊,?！斑@些要求使 FRAM 成為理想的選擇,。目前 Tier1 的 continental 已經(jīng)在他們的智慧氣囊中采用了 FRAM,，同樣在中國一些客戶也已經(jīng)采用了 16Kbit 的串口 FRAM,?！瘪T逸新透露。

　　FRAM 在智慧氣囊中的應(yīng)用

　　此外,，在 ADAS 細(xì)分領(lǐng)域的胎壓監(jiān)測(cè)（TPMS）應(yīng)用中,，富士通業(yè)已邁出搶占車載應(yīng)用市場(chǎng)的第一步,。據(jù)透露，富士通 FRAM 存儲(chǔ)器已經(jīng)被倍耐力（Pirelli）輪胎率先采用,，應(yīng)用于其所生產(chǎn)機(jī)動(dòng)車輪胎的 TPMS 系統(tǒng)中,，以實(shí)現(xiàn)可靠的低功耗、高速寫入以及高耐久的數(shù)據(jù)處理功能,。倍耐力是世界上享有盛名的輪胎公司之一,，具有 100 多年歷史的倍耐力輪胎本身已成為輪胎業(yè)“可靠質(zhì)量”與“優(yōu)異性能”的代名詞！對(duì)此,，馮逸新談到：“TPMS 要對(duì)輪胎的壓力進(jìn)行實(shí)時(shí)和連續(xù)監(jiān)測(cè),，如有充氣不足，立即發(fā)出警報(bào),。胎壓監(jiān)測(cè)安裝在高溫,，高壓的苛刻環(huán)境中，電池不易更換,，為了延長電池壽命,，使用低功耗存儲(chǔ)器是必要條件。這些要求使 FRAM 成為胎壓監(jiān)測(cè)的理想選擇,?！?/p>

成本大比拼，F(xiàn)RAM 真的貴嗎,？

　　盡管 FRAM 比傳統(tǒng)的 Flash,、EEPROM 在讀寫耐久性、寫入的速度和功耗等方面都更具有優(yōu)勢(shì),，但其同樣有著成本較高,、容量不高的不足?！耙话愣?，某些制造商可能由于成本的因素不選用 FRAM，而選用 EEPROM 代替,，但其實(shí)未必真的能節(jié)約成本,。”馮逸新解釋道,，“他們往往沒有意識(shí)到 FRAM 與 EEPROM 的工作方式存在很大差異,。”

FRAM 相較 EEPROM 具有更優(yōu)秀的耐久性

　　如上圖所示,，F(xiàn)RAM 的寫入次數(shù)約為 EEPROM 的 107 倍,，這表示在同樣的寫入次數(shù)需求下后者需要的整體容量要大得多。假設(shè) FRAM 是 4KB 容量,，雖然小,，卻允許在整塊存儲(chǔ)器的同一區(qū)域中重復(fù)地寫入 1013 次數(shù)據(jù),。相反 EEPROM 容量可以遠(yuǎn)比 4KB 大，但受寫入次數(shù)的限制（僅 106 次）,，如果整塊存儲(chǔ)器中 A 區(qū)域達(dá)到寫入次數(shù)限制后,，A 區(qū)域的數(shù)據(jù)穩(wěn)定寫入將得不到保證，需另外換一個(gè) B 區(qū)域重新寫,；那么新舊區(qū)域的更換過程就需要 Wear Leveling（損耗均衡技術(shù)）來控制,，這在無形中增加了軟件配置成本。

　　再者,，F(xiàn)RAM 寫入速度約為 EEPROM 的 3 萬倍,，在斷電等特殊情況發(fā)生時(shí)，前者能夠在極短時(shí)間內(nèi)（0.00015ms 左右）寫入數(shù)據(jù)并保存,，而后者為了保證斷電瞬間仍能記錄數(shù)據(jù),，就常常需要選用超級(jí)電容在電路中 “補(bǔ)電”，這又是一筆成本的開銷,。而且,，為了預(yù)留充足的寫入次數(shù)，特別像 BMS 這樣頻繁記錄數(shù)據(jù)的應(yīng)用中,，EEPROM 的容量需求越大,，成本也就水漲船高。換言之,，EEPROM 的成本就相當(dāng)于自身容量+電容+軟件,，這樣跟 FRAM 對(duì)比就并沒有太大成本優(yōu)勢(shì)了。

采用 EEPROM 的 Car infotainment

　　此外,，F(xiàn)RAM 不僅能夠進(jìn)行高速寫入，同樣也能夠?qū)崿F(xiàn)高速擦除,。對(duì)此,，低功耗和高速的 FRAM 可以利用小型電池電源，瞬間消去重要數(shù)據(jù),，從而確保用戶的信息安全,。這時(shí)，F(xiàn)RAM 僅需 0.1mA 的工作電流,，就能夠在 0.3ms 的時(shí)間內(nèi)擦除 256bit 的數(shù)據(jù),，相比 EEPROM 擁有顯著的優(yōu)勢(shì)。

　　FRAM,、EEPROM,、FLASH 工作電流與消去時(shí)間對(duì)比

總結(jié)

　　因?yàn)橹袊囀袌?chǎng)起步較晚，在歐美日韓等相對(duì)成熟的汽車市場(chǎng),，汽車品牌已經(jīng)比較集中,，可能只有三四家,，而在中國市場(chǎng)，仍然可以看到上百家的汽車品牌商,，需求各異,。“中國企業(yè)若想將對(duì)手打敗或者說盡量站在同樣的位置,，就需要跟國際車規(guī)級(jí)標(biāo)準(zhǔn)看齊,，選用更好質(zhì)量的、更可靠的電子元器件,，來設(shè)計(jì)制造更先進(jìn)的產(chǎn)品,。”馮逸新表示,，“通過采用富士通 FRAM,，車企將再無關(guān)鍵數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的后顧之憂！”