通用汽车推出的基于新一代智能电子电气架构运行的奥特能平台，目前处于什么水平？能否打破「蔚小理」的格局？
在大家热烈讨论中的被反复点名提及，小A很是开心。 作为通用汽车第三代全球电动车平台，奥特能（Ultium）是通用汽车全面电动化的基石，其中无线电池管理系统（wBMS）是该平台的重要环节和亮点之一。而事实上，早在2020年9月ADI就正式推出了业内首款wBMS，并宣布引入到通用Ultium平台。那么接下来，小A将从wBMS角度出发为大家详解该技术如何为Ultium平台赋能。 新能源汽车正迎来蓬勃的发展。根据 Canalys 的数据，2021 年全球电动汽车（BEV+PHEV）销量为 650 万辆，比 2020 年增长 109%，占全球乘用车销量的9%。2021年的电动汽车市场可以概括为集中在中国和欧洲市场，中国销量330万辆，占新车总销量的15%，欧洲销量230万辆，占比19%。 而电池包作为新能源汽车的核心，目前市面的新能源汽车主要采用锂电池来提供动力，动力电池成本占到整车成本的三分之一以上，是决定汽车性能的核心因素，在二手车市场，对电池健康度的判断也是残值评估的重要标准。而锂离子电池会不断损耗的材料特性，也决定了BMS电池管理系统的重要性，它是连接电池与用户之间的纽带。 因此，如何通过电池管理技术的突破，去实现新能源汽车从性能、成本到安全性的创新突破，是各大车企、电池企业研发的主要方向。ADI将电源、电池管理、射频通信和系统功能等所有集成电路、硬件和软件整合在单个系统级产品内，通过采用ADI公司经过验证的业内领先BMS电池电芯测量技术，支持ASIL-D安全性和模块级安全性。BMS差异化核心竞争优势在于测量电池的精度。利用ADI高精度的电池监控技术，可以提升10%-15%的电池可用容量和相应的行驶里程。 在传统的观念里，人们一直认为车辆中的金属和高EMI环境过于严苛，无线系统难以作为车辆内部通信载体。然而，ADI的SmartMesh网络可运用多样化的通路和频率绕过障碍物传送无线信息，并降低干扰，从而提供了真正冗余的互联系统，使得车内线束大幅度减少，解决了汽车运行中可能产生的连接器、电缆和束线布线等机械故障，反而提供了整体系统的可靠性，并简化了汽车管理系统的设计。 无线BMS是一种新颖的架构，它消除了通信布线。在无线BMS中，每个模块的互联都通过无线连接方式实现。大型多节电池的电池组无线连接的优势是：连线复杂度更低；重量更轻成本更低；安全性和可靠性更高。 由于恶劣的EMI环境以及RF屏蔽金属构成的信号传播障碍，无线通信成为一个难题。ADI的 SmartMesh 嵌入式无线网络在工业物联网(IoT)应用中经过了现场验证，可通过运用路径和频率分集来实现冗余，从而在工业、汽车和其他恶劣环境中提供可靠性超过99.999%的连接。 除了通过创建多个冗余连接点来改善可靠性之外，无线Mesh网络还扩展了BMS的功能。SmartMesh无线网络可实现电池模块的灵活放置，并改善了电池SOC和SOH的计算。这是因为可以从安装在以前不适合布线之处的传感器收集更多的数据。SmartMesh还提供了来自每个节点的时间相关测量结果，从而可以实现更加精确的数据收集。 ADI无线BMS也为汽车轻量化带来了新的思路。在通用汽车上量产的Ultium电池中，整体节省了高达90%的线束和高达15%的电池组体积，在不会影响电池使用寿命内的里程数和精度同时，也极大地减小了整车重量，这对汽车的整体设计帮助不小。此外，它还提高了设计灵活性和可制造性，同时不会影响电池使用寿命内的里程数和充电精度。ADI的无线BMS简化了电池组的装配与拆卸过程，确保能够快速高效地移除并修复故障电池电芯。 此外，小A还想跟大家聊聊由于无线系统下的电池全寿命管理问题。众所周知，虽然电动汽车被吹捧为内燃机和化石燃料的绿色替代品，但它有一个明显的致命弱点——当半吨重的电池无法再储存驱动汽车所需的足够电能时，该如何对其进行处理？据业界预计，到 2025 年全球丢弃的电动汽车电池数量将超过 340 万块。 在ADI wBMS技术加持下使得每个电池模块都是无线的，因此可以在从电池化成开始，到存储和组装，再到在汽车中使用这整个过程中收集和存储数据，从而实现电池状态计算，给出电池组的剩余电量。此举降低了电池的成本，且使电池梯次利用（或二手利用）更加有效，例如用在储能、回收或其他应用中，从而降低制造商和车主的总成本，并限制对环境的影响。 从电池化成开始，到存储和组装，再到在汽车中使用，无线电池管理都能收集和存储数据。这些数据可用于设置电池模块的残值，从而支持其在储能和其他应用中二次使用。这使得无线BMS技术给电池管理系统带来的精度成为汽车制造商的一个更重要考虑因素，而二次应用的所有者（例如储能系统制造商）将从此类无线技术中受益匪浅。该技术不仅支持OEM，还能帮助创造围绕电池回收的全新行业和商业模式。 2020年初，电动汽车百人会与ADI共同发起成立的 “电池全生命周期联合创新中心”，联合创新中心的目标——吸纳更多产业链龙头企业加入形成跨行业、跨学科、跨部门的产业研究平台，着手于调研解决新能源车电池领域的主要挑战，包括电池安全、电池估值和数据共享等一系列关键问题。创新中心已经搭建了电池全生命端云结合的管理平台，基本实现了完整的功能。如何让云平台算法针对各家电池生产厂商的电池特性进行优化，实现更高质量的监测、更及时响应，以及覆盖更多整车，针对整车厂实现更好的数据服务，以及服务更多的梯次电池商业开发企业，还需要更多产业上下游加入平台，共襄盛举。 ADI始终致力于设计与制造先进的半导体产品和优秀解决方案，凭借杰出的传感、测量和连接技术，搭建连接真实世界和数字世界的智能化桥梁，从而帮助客户重新认识周围的世界。在知乎，我们希望与你一同分享、探讨半导体领域的知识与技术。 此外，我们还活跃在微信（ID：@亚德诺半导体、@ADI智库）、B站 （ID：亚德诺半导体）等平台，欢迎大家关注我们了解ADI最新企业动态、新产品和技术方案等~