來源：納芯微電子

在新能源汽車快速發展的推動下，熱管理市場正迎來高速增長。據公開行業報告*預測，中國新能源汽車熱管理市場規模將在2025年達到883億至947億元，2028年更有望突破1440億元。

近日，納芯微技術市場經理高峰在新能源與熱管理論壇中，圍繞“集成化電機驅動IC賦能新能源汽車熱管理系統智能化躍遷”展開分享，立足汽車芯片設計公司視角，從技術路線演進、挑戰剖析等四個維度，深入探討了新能源汽車熱管理發展對芯片提出的新要求。

*數據來源于一覽咨詢

新能源汽車熱管理：

市場“狂飆”與技術“闖關”

在“碳中和”政策引導和消費者對續航、安全性不斷攀升的要求下，熱管理系統正加速邁向高效化、集成化、智能化。整車熱管理架構正從分散式向高度集成式演進，空調、電池、電驅等子系統溫控深度融合，對控制精度、能效調節和系統響應速度提出更高要求。這一趨勢不僅催生了大量控制芯片需求，也對上游芯片設計在可靠性、性能和成本控制等方面帶來前所未有的挑戰。

在高峰看來，技術挑戰在于要以盡可能小的能量滿足整車系統在冷凝側水路工況要求，無論是制熱還是制冷。集成化成為零部件廠商長期成長的關鍵和核心壁壘，不僅涉及熱管理系統零部件的集成化，還對芯片集成化提出了更高要求。

集成化驅動IC：

解碼核心價值，開啟創新方向

在集成化驅動IC領域中，納芯微圍繞“高精度控制”構建核心優勢。區別于標準通用芯片按目錄排物料，納芯微聚焦汽車應用，提供完整解決方案。像NSD731x系列多通道驅動芯片，適配多通道水閥等應用。借助高精度控制，可精準調節閥體開關、水閥轉速動態響應，提升系統能效管理，讓新能源汽車熱管理系統在不同狀況下都能實現最佳性能。未來創新方向將圍繞進一步提升控制精度、拓展應用場景展開。

集成化驅動IC的創新方向中，智能算法集成至關重要。當前集成式熱管理正邁向域控制器架構，在熱管理域控的集中化與動態調整過程中，智能算法能依據實時數據和采集信號，靈活調整熱管理控制策略，大幅提升系統智能化水平與適應性。

以電機控制類芯片為例，它不再局限于單純的驅動功能，而是在芯片內集成算法。納芯微的全集成嵌入式電機驅動SoC產品將驅動、保護、通信、電源管理及控制等功能集成于單芯片，極大簡化了外圍電路。其中，量產的NSUC1610在國內主機廠車型中表現優異，全集成設計降低了系統復雜性與成本，還提高了PCB電路的可靠性與穩定性。

此外，預驅加控制模塊的一體化設計也是重要方向，它能降低系統損耗，支持更高電流密度與能量密度，實現系統性能躍遷，滿足新能源汽車高效、高功率密度的模塊化設計需求。

在汽車熱管理域控系統的發展進程中，芯片設計的技術演進路線帶來了新的芯片解決方案需求。目前，汽車熱管理域控系統架構不斷演變，已有零部件廠商推出ITMS架構，未來產品將持續朝著系統降本、芯片降本的方向邁進。

高峰解釋說，在汽車熱管理系統中，通常配備兩到三個水泵、兩到三個電子水閥，采用三通閥或四通閥、以及多通閥的閥島概念，通過BDC或BLDC直流有刷、無刷電機，以及兩到三個步進電機驅動電子膨脹閥，還可能有冷卻風扇或鼓風機的驅動。其中，電子水泵和風扇大多采用BLDC電機，以無感FOC方式控制，這意味著多個BLDC電機的算法控制需由域控制器的大MCU實現無感FOC電機算法控制。

這對芯片的算力、主頻及MCU資源要求頗高，當前多采用具備高主頻、強算力和實時控制能力的MCU架構，以滿足域控制器對性能與響應的雙重要求，整個PCB硬件方案成本約為200元。為降低成本，可將算法下放到電機側執行器，通過BLDC預驅的SoC或集成算法的ASIC完成所有BLDC電機控制，從而解放域控制器MCU資源。如此一來，僅需M3主頻100MHz或M4F的MCU即可完成系統熱管理驅動控制，使PCBA系統硬件成本降至150元以內。若將算法固化到BLDC專用電機驅動芯片，成本有望降至100元以內，從而實現快速系統降本。

他展望道，隨著新能源熱管理系統架構趨于穩定固定，越來越多的一級供應商和主機廠將與芯片廠家聯合定義芯片。屆時，芯片設計將更加標準化和集成化，將驅動側、通信側、管理側及電源管理等功能集成在一顆芯片中，PCBA上僅保留一顆大的控制芯片，功率器件置于外圍。目前，已有零部件供應商和熱管理供應商與相關企業進行前沿交流和工程級別系統驗證。

技術亮點，引領典型應用

在汽車系統熱管理領域，納芯微的產品展現出了卓越的技術亮點與廣泛的應用前景。納芯微的低壓通用型高性能處理器NSUC1700專為汽車空調壓縮機及PTC控制器打造，將電機控制所有必要外設集成其中，精準適配電機控制與PTC控制應用場景，為相關系統提供高效穩定的支持。

納芯微的全集成嵌入式電機驅動SoC更是技術創新的典范。它集LIN收發器、40 V耐壓LDO、M3處理器內核、預驅和功率MOSFET器件于一身，是國內唯一晶圓結溫支持175℃的全車規電機控制SoC。在熱管理系統中，它能精準控制電子水閥的三通閥、四通閥及多通閥的BLDC電機，也能駕馭電子膨脹閥的步進電機。

納芯微不僅提供芯片，還提供交鑰匙解決方案，包含電機控制代碼及例程，可實現無感FOC的BLDC電機控制，尤其適用于小功率20瓦以內的各種類型電機。針對中功率需求，納芯微提供另外一顆高集成度的芯片，同樣具備175℃晶圓結溫支持車規Grade 0等級可靠性認證。它主要應用于集成式管理的大功率水閥（堵轉電流要求3安培以上），也適用于汽車電子水泵、冷卻風扇、鼓風機、油泵等各類場景。目前，該產品已有車型定點，擁有成熟應用案例與完整電機控制解決方案。

未來展望與技術演進探討

隨著新能源汽車產業的蓬勃發展，熱管理作為保障車輛性能、續航與安全的關鍵環節，其未來展望與技術演進備受矚目。作為芯片設計方，納芯微密切關注著整個系統的集成發展趨勢。

高峰認為，集成化無疑已成為提升系統效率的核心方向，也是汽車零部件供應商構筑核心壁壘的關鍵所在。

從物理層面來看，集成化發展將推動硬件布置的持續優化。通過巧妙的設計，可實現空間的有效節約與輕量化目標，進而降低系統成本、提升節能效果，最終增加新能源汽車的續航里程，這無疑將顯著增強主機廠產品的市場競爭力。例如，將原本分散的部件進行整合，不僅能減少占用空間，還能減輕車身重量，使車輛在行駛過程中消耗更少的能量。

在能量層面，集成模塊的連接將水路側、冷媒側及整個系統深度融合，實現統籌的熱量管理。這將有助于余熱回收與熱源再利用，大幅提升能源利用效率。想象一下，車輛在行駛過程中產生的廢熱能夠被有效收集并重新利用，為車輛的其他部件提供能量，這將極大地提高新能源汽車的能源利用水平。

對于零部件廠商而言，集成化發展既是機遇也是挑戰，能否在這一過程中脫穎而出，成為長期成長的關鍵。首先，熱管理系統的龐雜性要求企業掌握多種零部件的工藝與 Know-how，以橫向拓展多品類產品盈利，提升零部件附加值。其次，系統性的設計與仿真實驗至關重要，各零部件間的相互依賴與制約關系構成了復雜的系統耦合性工程，這正是零部件廠商發揮優勢的舞臺。最后，集成化熱管理系統與車身的緊密關聯，使零部件廠商有機會與主機廠深度綁定，參與整車系統設計探討，形成不可替代的零部件定位。

這一過程對芯片集成化提出了更高需求與挑戰。芯片集成化的進一步提升，要求我們在芯片層面實現產品差異化，與汽車零部件供應商形成深度綁定能力。芯片廠商需要更早地參與到協同開發中，深入了解系統需求，為新能源汽車熱管理提供更高效、更可靠的芯片解決方案，共同推動新能源汽車產業的持續發展。

納芯微電子（簡稱納芯微，科創板股票代碼688052）是高性能高可靠性模擬及混合信號芯片公司。自2013年成立以來，公司聚焦傳感器、信號鏈、電源管理三大方向，為汽車、工業、信息通訊及消費電子等領域提供豐富的半導體產品及解決方案。

納芯微以『“感知”“驅動”未來，共建綠色、智能、互聯互通的“芯”世界』為使命，致力于為數字世界和現實世界的連接提供芯片級解決方案。