逐漸突出重圍的國產(chǎn)AFE芯片

電子發(fā)燒友網(wǎng)報道（文/黃山明）在新能源技術快速發(fā)展的背景下，電池作為能量存儲和轉(zhuǎn)換的關鍵組件，在電動汽車、移動設備、儲能系統(tǒng)等多個領域發(fā)揮著至關重要的作用。鋰電池因其高能量密度、長循環(huán)壽命和低自放電率等優(yōu)點，成為目前最主流的電池。

而AFE（Analog Front End，模擬前端）芯片在儲能系統(tǒng)，尤其是那些基于鋰離子電池的系統(tǒng)中扮演著關鍵角色?？梢詫﹄姵剡M行實時監(jiān)測、狀態(tài)估計、充電和放電控制，具備保護功能、均衡控制、數(shù)據(jù)傳輸和通信、浪涌保護等多種功能，是儲能系統(tǒng)中不可或缺的部分，保證了電池系統(tǒng)的安全性和效率。

根據(jù)研究機構的數(shù)據(jù)，全球鋰離子電池總出貨量達957.7GWh，其中儲能電池出貨量同比增長140.3%，市場需求快速增長。

隨著儲能市場的發(fā)展，BMS AFE芯片需求連年以雙位增速增長，預計未來6年全球BMS AFE市場有望連續(xù)保持20%的高速增長，中國市場銷售額增速將達到45%。

不過儲能BMS AFE芯片市場長期被歐美廠商壟斷，但國內(nèi)廠商近兩年在BMS AFE研發(fā)上變得更為活躍，逐步實現(xiàn)國產(chǎn)化突破。國內(nèi)廠商在高精度、高串數(shù)AFE芯片方面積極追趕國際大廠，國內(nèi)企業(yè)推出的產(chǎn)品覆蓋不同串數(shù)電池監(jiān)測，技術水平不斷提升。

國產(chǎn)AFE芯片

國產(chǎn)AFE芯片廠商逐漸發(fā)力，已有多家企業(yè)推出了相關產(chǎn)品，這些廠商及其產(chǎn)品在電動工具、掃地機器人、無人機、無繩吸塵器、電動兩輪車等市場中的應用逐漸增多，顯示出國產(chǎn)廠商進入該領域的決心和勢頭。

如中穎電子推出的AFE產(chǎn)品型號包括SH367303（3-5串）、SH367305（6-8串）、SH367306（6-10串）、SH367308（5-14串）和SH367309（5-16串），具有硬件保護功能、內(nèi)置平衡開關、小電流檢測功能等。

南京集澈的AFE模擬前端芯片主要分為三大系列，包括DVC1006（3-6串）、DVC1012（6-12串）、DVC1018（9-18串）、DVC1024（12-24串）和DVC1036（18-36串），支持不同串數(shù)的電芯應用，具備豐富的均衡功能和自動保護恢復策略。

奇力科技的VAS5118（3-7串）和VAS5120（4-10串）內(nèi)部集成ADC檢測電池電壓、電池組電流、電池組溫度以及芯片溫度，具有硬件保護特性和電池均衡功能。

邁巨微的AMG8803（5-8串）、AMG8805（9-13串）和AMG8802（9-17串）采用高耐壓的單芯片工藝，具有高精度數(shù)據(jù)采集能力，支持獨立保護或配合MCU實現(xiàn)雙重保護。

矽力杰的SY68920（3-6串）、SY68930（6-12串）和SY68940（9-18串）支持鋰電池組放電過流、放電短路、電池組單體/總電壓欠壓過壓保護功能，內(nèi)置I2C接口。

英集芯推出的IP3281，用于10-16 節(jié)串聯(lián)鋰離子/聚合物可充電電池的初級保護的解決方案。該產(chǎn)品集成了聚合物可充電電池安全運行所需的一整套的電壓、電流和溫度所有檢測和保護。保護閾值和延時均為出廠編程設定，有多種配置可供選用，采用TSSOP30封裝。

杰華特的JW33708是一款多電池堆的監(jiān)測和保護芯片，芯片耐壓60V，支持4-8串電池應用，可為每個電池提供被動均衡功能，支持最多3個連續(xù)電池同時放電。JW33708可用于電池電壓和溫度感知的14位ADC，電壓精度達10mV，以及用于充放電電流感知的16位ADC，電流精度達75μV。

鵬申科技的AFE芯片產(chǎn)品如PB7200支持5-20串電芯應用，工作電壓范圍在12至95V，單節(jié)電芯單元電壓測量范圍為0-5V，適用于大多數(shù)鋰、鈉電池，具有低功耗和高效的自動調(diào)度功能。

此外，琪埔維、航天民芯、華潤微電子、靈矽微電子、矽力杰、芯?？萍?/u>、杰華特、華泰、新唐科技、合泰半導體等企業(yè)都擁有各自的AFE芯片產(chǎn)品，這些公司均在國內(nèi)市場有所布局，致力于開發(fā)和提供不同應用領域的AFE芯片。

國產(chǎn)AFE芯片的特點通常包括但不限于高精度的電壓和電流測量、低功耗設計、支持多種通信接口、集成的電池保護和平衡功能、以及通過相關行業(yè)標準認證，如AEC-Q100汽車認證。這些芯片旨在與國際大廠競爭，提供具有競爭力的性能和成本優(yōu)勢。

小結

盡管目前市場上AFE芯片主要由國際大廠占據(jù)主導地位，但國產(chǎn)AFE芯片廠商正積極布局，通過技術創(chuàng)新尋求突破。隨著中國電動汽車和儲能市場的持續(xù)擴大，國產(chǎn)AFE芯片有望在未來獲得更多市場份額。