NE时代

进入2026 年以来，中国新能源新车累计销量占比已稳定超过 50%，单月占比甚至已经超过 60%。相应的，三电系统在规模之外，也有了新的变化，典型的便是多合一集成以及对效率的极致追求，这些需求的改变同时也正在影响半导体。

慕尼黑上海电子展期间，NE 时代有幸与德州仪器(TI) 车载系统经理卢璟交流，了解 TI 如何看待未来车载半导体的发展方向以及 TI 的解决方案。

相比单独介绍某颗芯片，卢璟这次把更多的表达放在了汽车三电系统的变化上。

三电系统的上半场，行业解决的是电动化从 0 到 1 的问题。电池、电机、电控发展也相对独立。

而在下半场，车企开始争夺效率、集成度、安全冗余和软件开发速度。这也意味着，要把更多功能压进更紧凑的平台里，用更少控制器、更少线束、更高功率密度，换取成本、空间和效率优势。

随着系统集成度的提高，工程问题也正在被压缩到“同一个盒子里”。对应着，三电系统的新一轮竞争，不会只发生在某一个模块内部，而会发生在控制、功率、安全、算法之间的协同关系里。

01.

电驱效率提升：控制算法成为新的突破口

电驱效率的提升是一个很好的案例。

随着技术的不断迭代成熟，尤其是诸如碳化硅、扁线电机、高速电机的应用，通过单一技术升级提升电驱效率已经不再立竿见影。

在这种背景下，通过精细化的控制策略提升效率就显得非常重要。具体来看，工程师可以通过算法实现降低开关损耗、优化电流波形、改善弱磁控制和扭矩响应，进而实现效率的提升。更关键的是，优化控制策略提升效率的方式并不会带来硬件成本的提升。

TI 推出的 OPP 脉冲优化算法便是一个很好的案例。它的价值在于，在不增加硬件的情况下，利用 F29x C2000™ 实时微控制器及其脉宽调制（PWM）等特性，并结合 TI 提供的算法，优化逆变器控制效率，进而实现效率的提升。

02.

控制器MCU，系统责任的承担主体

受限于物理部件的约束，系统集成最大的变化发生在控制器中。MCU 作为控制器中核心器件，相应的要求也在发生变化，由此前的单独控制需求升级为系统控制能力，即一个控制器不再只服务单一控制环，而要同时处理电驱、充电、电源转换等任务。

这也正是TI F29 系列MCU 重要的升级点。

TI 的C2000系列 MCU 因其强大的实时控制能力一直是众多 MCU 企业对标的对象。为满足集成化的需求，在 2024 年底，TI 正式推出 F29 系列 MCU 。这是一款属于汽车级的 C2000系列 MCU，集成 3 个最新升级的 C29x 200MHz 内核、4MB 闪存，总处理性能为 1200MIPS，并特别标注支持汽车开放系统架构（AUTOSAR）与 FreeRTOS。

对于 F29 的特点，卢璟把它放在从 F28/C28x 到新一代架构的迁移中去理解。过去 C2000 更多承担实时功率控制，AUTOSAR 主控功能往往交给其他处理器。F29 的变化在于，它在实时控制性能提升之外，进一步增强了对 AUTOSAR等软件架构的适配。车载充电器（OBC）、DC/DC 与 host 功能在同一颗芯片上集成，因此有了更大的工程空间。

基于F29 开发的单MCU 双级式OBC&DC/DC，图源：TI

对于当前普遍采用的多核MCU。卢璟认为核数并非是唯一性能指标。

对三电系统来说，控制器的价值首先体现在确定性上。电流什么时候采样，脉宽调制（PWM）什么时候更新，保护动作什么时候触发，多个控制任务能不能在同一平台内稳定运行。

卢璟反复强调，电机控制、OBC、DC/DC 都不是普通计算任务。它们面对的是连续变化的电压、电流、温度和转速。响应慢半拍，效率会下降；保护迟一步，功率器件可能进入风险区间。

换言之，系统集成之后MCU 不是简单的提高算力或者增加内核，而是在集成化下承担更复杂的实时控制。

这一点还体现单级式 OBC 中。顾名思义，单级式 OBC 是将两级转换压缩为一级。这也意味着控制器要同时处理更多耦合变量，也正是单级式OBC 的难点所在，对功率器件、拓扑设计、保护策略和实时控制都提出了更高要求。这也正是 F29 实时控制的优势所在。

卢璟透露，当前TI 已在配合客户单级式 OBC 方案开发，帮助客户验证单级式OBC 的工程可行性。

对于当前广泛关注的神经处理单元（NPU），卢璟表示TI也在积极跟客户一起探索Edge AI 的应用，会有越来越多的MCU产品集成NPU能力，给客户提供探索 AI 应用的可能性。

目前来看，实际应用中，磁场定向控制（FOC）这类有清晰数学公式的电机控制任务，常规实时控制核心已经足够。NPU 更适合故障检测、状态预测这类难以建模的问题。

03.

EIS，已成新国标下电池技术的刚需

在电池管理部分，卢璟谈到了 EIS，也就是电化学阻抗谱方向。它通过微小交流激励观察电池响应曲线，再结合算法和参考方案，帮助系统判断电芯内部状态，更早捕捉电芯内部状态变化。

在电池新国标实现的背景下，电化学阻抗谱（EIS）正在成为电池管理系统（BMS）的刚需技术。

不过EIS 的应用依旧存在一定挑战。经典 EIS 依赖线性、时不变等假设，而锂电池在车载情况下充放电和老化过程中并不天然满足这些条件,需要更精确的信号捕捉和算法对电池内部状态进行判断

这也解释了卢璟为什么没有把 EIS 描述成一个“万能诊断工具”。它能给 BMS 增加一个观察电池内部状态的维度，但阻抗信号需要解释，模型需要训练，算法需要在不同电芯体系、温度区间和使用场景下验证。

因此，EIS 更适合被理解为 BMS 诊断能力的增强。它把模拟采样、激励、电池模型和算法放到同一条工程链路里，让系统在电压、电流、温度尚未出现明显异常前，获得更多判断依据。

从产品实现看，TI 对应的产品是BQ79826Z-Q1 电池监测器和平衡器。单芯片最多可管理 26 节电芯，超过大部分 AFE 采样芯片，电压测量精度优于 1.7mV。频率范围为0.01Hz-3.5kHz，同步时间小于5μs。

另外，TI 还把频域计算放进了芯片内部。通过集成 离散傅里叶变换（DFT）引擎，可以在片上完成频域变换，不需要把原始数据全部送到主控 MCU 再计算。MCU 接收到的是处理后的复数阻抗结果。这样做减少了通信带宽，也降低了主控计算负载。

基于BQ79826Z-Q1 电池监测器和平衡器，工程师可以更快的速度、更精准的计算电池状态，打造更安全、更持久的电池设计。

04.

功能安全决定集成化能走多远

三电系统出问题，后果比座舱应用严重得多。电池、逆变器、OBC、DC/DC 都涉及高压、高电流和整车供电。相比于此前的独立控制，集成控制之后对功能安全的要求也随之改变。

卢璟认为，功能安全的实现不取决于MCU 的数量。真正的安全设计要从安全目标、失效模式、诊断覆盖率、故障响应时间开始推导。

有些场景需要双 MCU 或独立监控链路，有些场景可以通过硬件隔离、锁步、诊断机制、访问控制和系统级保护完成目标。主机厂最终要验证的是安全目标能否达成，而不是芯片数量是否足够多。

这也解释了 TI 为什么把实时控制和功能安全放在一起讲。实时性决定系统能否及时发现和响应异常，安全机制决定系统在异常发生后能否进入可控状态。下半场的三电系统把更多功能放在同一平台上，安全边界必须更清楚。

总结：

下一阶段，三电系统的差距会更多体现在开发效率和验证效率上。谁能更快完成安全分析、软件集成、硬件验证和量产导入，谁就能把高集成方案从概念做成可交付产品。

可以看出， TI 对三电系统下半场的判断很务实，车企需要的不只是器件，而是一套可控制、可保护、可验证的系统能力。

在这种情况下，并不存在万能平台解决所有问题。TI 更强调前期系统定义的重要性。客户想做小三电集成，还是大三电集成；系统里有多少控制环路；控制任务要在几个微秒内完成；电流、电压、温度、阻抗等采样通道有多少。TI 会先和客户一起算清这些资源，再提供一个最佳的方案选择。同时保障整个系统的功能安全要求。

TI 自身的定位也因此更清晰。它不做整车架构的最终定义者，也不会替主机厂决定三电系统的所有边界。它要做的是把底层器件、实时控制、模拟感知、功率转换和安全机制打包成更容易进入量产验证的工具箱。