電子發(fā)燒友網(wǎng)報道（文 / 吳子鵬）根據(jù)前瞻產(chǎn)業(yè)研究院的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，2023 年全球新能源汽車行業(yè)市場規(guī)模達 5052.67 億美元，過往五年復(fù)合增速高達 35.41%。初步估算，2024 年全球新能源汽車行業(yè)市場規(guī)模將達到 5821 億美元，持續(xù)保持穩(wěn)步增長態(tài)勢。為進一步推動新能源汽車滲透率提升，EV 充電領(lǐng)域已成為眾多企業(yè)激烈角逐的重要戰(zhàn)場。

然而，隨著入局者數(shù)量不斷增加，加之行業(yè)缺乏統(tǒng)一標準，EV 充電器連接器、插頭類型和充電協(xié)議不一致的情況普遍存在。從某種程度上講，這一問題加劇了消費者的里程焦慮，甚至影響到他們的購買決策，因為消費者難以確定車輛與充電器的兼容性。為解決這一難題，開源軟件成為一條可行路徑。開源軟件在推動 EV 充電標準統(tǒng)一過程中扮演著至關(guān)重要的角色，它有助于開發(fā)者實施被廣泛認可的充電協(xié)議和軟件棧，為所有 EV 品牌和型號的車主提供一致且可靠的充電體驗。

當然，開源生態(tài)的繁榮離不開整個行業(yè)的共同努力。為此，我們采訪了全球化半導(dǎo)體設(shè)計與制造企業(yè) TI（德州儀器）的技術(shù)專家 Brandon Kanter，他目前擔任 TI EV 充電業(yè)務(wù)部系統(tǒng)經(jīng)理。通過他的回答，我們深入了解了 TI 在 EV 充電領(lǐng)域的布局，以及該公司如何推動開源軟件在 EV 充電領(lǐng)域的發(fā)展。

TI EV 充電業(yè)務(wù)部系統(tǒng)經(jīng)理 Brandon Kanter

EV 充電帶來廣泛的元器件需求

充電設(shè)施是新能源汽車發(fā)展的重要環(huán)節(jié)。國家能源局公布的數(shù)據(jù)顯示，截至 2024 年 11 月底，我國累計建成充電樁 1235.2 萬臺，同比增長 50%；全國高速公路服務(wù)區(qū)累計建成充電樁 3.31 萬臺，覆蓋了除港澳臺外的全部省份。

EV 充電主要包含兩個部分：車端和充電樁端。在車端，EV 充電主要涉及電池管理系統(tǒng)（BMS）、充電控制單元和充電接口三部分。其中，充電接口是車輛與充電樁連接的物理通道，不同的充電接口標準決定了車輛能夠適配的充電樁類型。若車端接口與充電樁接口不匹配，便無法實現(xiàn)充電連接。

在充電樁端，EV 充電主要包含充電模塊、通信模塊和人機交互界面三部分。其中，充電模塊是充電樁的核心部件，其主要功能是將電網(wǎng)的交流電轉(zhuǎn)換為適合車輛電池充電的直流電，或者對交流電進行調(diào)整和控制以滿足車輛充電需求，其功率大小決定了充電速度；通信模塊負責與車端進行通信，接收車端發(fā)送的充電請求和參數(shù)信息，同時向車端發(fā)送充電樁的狀態(tài)信息，如充電功率、充電費用等。

無論是車端還是充電樁端，要構(gòu)建性能領(lǐng)先的 EV 充電方案，都離不開同樣性能領(lǐng)先的電子元器件。Brandon Kanter 表示，針對 EV 充電領(lǐng)域，TI 為市場和客戶提供多種產(chǎn)品選擇，包括高壓功率驅(qū)動器和偏置電源、C2000TM 實時微控制器、基于 ARM內(nèi)核的處理器、Arm Cortex-M0 + 微控制器（MCU）、隔離和非隔離高精度模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC）、電流檢測、有線和無線連接解決方案等。

除豐富的產(chǎn)品外，TI 還結(jié)合其處理器和微控制器產(chǎn)品，提供了專門的 EV 充電開發(fā)板（參考設(shè)計），幫助用戶快速評估 TI 的產(chǎn)品，并將其集成到 EV 充電器設(shè)計中。TI 的嵌入式產(chǎn)品集成了處理、安全和顯示功能，并針對 EV 充電器進行了優(yōu)化。因此，TI 在 EV 充電的多個方面進行了投資，包括處理、高壓電源轉(zhuǎn)換、連接、計量（電表）和保護等，并有專業(yè)團隊將這些技術(shù)整合在一起，確保 EV 充電應(yīng)用易于評估、符合標準且具有競爭力。

協(xié)議不統(tǒng)一成為行業(yè)發(fā)展掣肘

EV 充電市場的快速發(fā)展也衍生出一些行業(yè)問題，其中一個顯著問題便是上述提到的協(xié)議不統(tǒng)一問題。由于協(xié)議不統(tǒng)一，用戶駕駛新能源汽車時的體驗會大打折扣。同時，協(xié)議不統(tǒng)一也會限制充電設(shè)施的建設(shè)與運營，運營商需要考慮設(shè)備與不同車輛的兼容性，這可能導(dǎo)致部分地區(qū)因投運成本過高而減少充電樁布局，影響充電網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍和密度。

而要實現(xiàn)統(tǒng)一的協(xié)議，或者是易于轉(zhuǎn)換的協(xié)議，開源軟件起到關(guān)鍵作用。開源軟件允許全球開發(fā)者對代碼進行自由訪問、修改和共享。在 EV 充電協(xié)議領(lǐng)域，這意味著開發(fā)人員可以基于現(xiàn)有的開源充電協(xié)議軟件，快速進行功能改進和優(yōu)化，加速充電技術(shù)的迭代更新，提升充電效率、安全性和兼容性等關(guān)鍵性能。

Brandon Kanter 認為，開源軟件的開放性和協(xié)作性有望解決互操作性問題，并為 EV 充電制造商帶來以下好處：
·通過測試與各種 EV 的兼容性，設(shè)計工程師可以評估開源軟件中軟件棧的表現(xiàn)，表現(xiàn)佳的軟件棧有望成為行業(yè)標準，進而解決互操作性問題。
·由于開源軟件的易獲取性，充電器制造商可以加快產(chǎn)品上市速度并降低開發(fā)成本，從而滿足擴展 EV 充電基礎(chǔ)設(shè)施的需求。
·開源軟件可幫助提升系統(tǒng)可靠性，開源軟件的代碼供多人審查，使得軟件中的問題能更快地被找到和解決。

對于注重產(chǎn)品安全性和技術(shù)可靠性的 EV 用戶來說，開源軟件的透明度和開放性，使其驅(qū)動的充電協(xié)議更容易獲得他們的信任，從而促進 EV 的市場推廣和普及。

為了給 EV 用戶帶來更好的充電體驗，TI 也在為 EV 充電協(xié)議發(fā)展貢獻自己的力量。TI 基于 ARM 內(nèi)核的處理器運行標準 Linux 版本，這使得制造商可以輕松地將 TI 的硬件集成到他們的充電系統(tǒng)中。TI 的處理器還支持根據(jù)充電器的需求，添加涉及各種協(xié)議的有線和無線連接設(shè)備。此外，TI 與多家合作伙伴 —— 如 PIONIX 這樣的 EV 充電開源軟件解決方案提供商攜手，確保軟硬件無縫協(xié)作，簡化并加速 EV 充電器和車載充電器（OBC）的開發(fā)流程。

如果工程師朋友想要了解 TI 在 EV 充電領(lǐng)域的更多舉措，可以到 TI 官網(wǎng)搜索“電動汽車充電基礎(chǔ)設(shè)施”進入領(lǐng)域?qū)夙撁孢M行查看。