電子發(fā)燒友網(wǎng)報(bào)道（文/吳子鵬）汽車熱管理系統(tǒng)是以溫度控制為核心，統(tǒng)籌車輛動(dòng)力總成、電池、電控、座艙等關(guān)鍵部件的熱量產(chǎn)生、傳遞與散熱的綜合技術(shù)體系。一方面它可以維持汽車動(dòng)力總成和傳動(dòng)系統(tǒng)工作在最佳溫度范圍內(nèi)，另一方面也參與座艙內(nèi)空調(diào)、座椅通風(fēng)、香氛等系統(tǒng)的制冷或制熱，以此來提升車輛的可靠性、舒適性和節(jié)能表現(xiàn)。

進(jìn)入2026年，汽車產(chǎn)業(yè)電動(dòng)化轉(zhuǎn)型進(jìn)一步走向深水區(qū)，熱管理作為影響整車性能、安全與能效的核心環(huán)節(jié)，市場(chǎng)格局正發(fā)生深刻變革。納芯微技術(shù)專家方舟表示，2020年之前汽車熱管理系統(tǒng)基本采用分布式方案，主機(jī)廠、總成廠、控制器廠商、執(zhí)行器廠商分工明確；自2022年開始，受到特斯拉汽車采用集成式熱管理方案的影響，其他汽車品牌客戶也開始推出集成式熱管理方案。

在這場(chǎng)變革中，作為一家高性能高可靠性模擬及混合信號(hào)芯片設(shè)計(jì)公司，納芯微精準(zhǔn)把握行業(yè)脈搏，以NSUC和NSD系列芯片為核心，構(gòu)建起覆蓋全場(chǎng)景的熱管理芯片解決方案，正成為推動(dòng)行業(yè)升級(jí)的重要力量。

汽車熱管理系統(tǒng)的范式轉(zhuǎn)移：

從分布式到集成式

在汽車“新四化”浪潮下，電子電氣架構(gòu)向軟件定義汽車（SDV）演進(jìn)的趨勢(shì)不可逆轉(zhuǎn)，而集成式熱管理系統(tǒng)的興起正是源于這一趨勢(shì)。

傳統(tǒng)分布式熱管理系統(tǒng)中，水泵、電子膨脹閥、風(fēng)門等執(zhí)行器各自配備獨(dú)立控制器，通過主機(jī)廠、總成廠、控制器廠商、執(zhí)行器廠商的多級(jí)供應(yīng)鏈逐級(jí)交付。其中，執(zhí)行器廠商專注于執(zhí)行器算法研發(fā)，比如確保電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)流暢無噪聲、水泵啟動(dòng)（包括帶水啟動(dòng)、逆向轉(zhuǎn)動(dòng)）無異常等。然而，這種分工明確的模式也會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)業(yè)鏈冗長(zhǎng)，增加了整車制造成本，更給軟件升級(jí)、故障排查帶來巨大挑戰(zhàn)。

在這一背景下，部分熱管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)開始轉(zhuǎn)向集成式。方舟指出，集成式熱管理系統(tǒng)優(yōu)勢(shì)明顯，“這種方案將所有閥體和控制器集成在小尺寸空間內(nèi)，控制器直接安裝在閥體附近，所有執(zhí)行器的驅(qū)動(dòng)單元整合于一塊PCB板上，以此來大幅提升系統(tǒng)軟硬件集成度，并顯著降低方案的整體成本?！?/p>

除了SDV，新能源汽車滲透率不斷提升，對(duì)汽車熱管理系統(tǒng)發(fā)展也有深遠(yuǎn)的影響。傳統(tǒng)燃油車的風(fēng)機(jī)、水泵等可以通過機(jī)械式方式，比如發(fā)動(dòng)機(jī)帶動(dòng)皮帶聯(lián)動(dòng)實(shí)現(xiàn)，但新能源車（包括純電動(dòng)汽車、混動(dòng)汽車和增程式汽車）的相關(guān)部件大多采用電子控制。本質(zhì)上，新能源車早期就已經(jīng)將BMS冷卻、OBC（車載充電機(jī)）冷卻、電驅(qū)冷卻等納入熱管理系統(tǒng)，只是執(zhí)行器的實(shí)現(xiàn)方式不同，此前更多是采用分布式方案來實(shí)現(xiàn)。

隨著功能增加及集成度提升，新能源車的熱管理系統(tǒng)與主要散熱系統(tǒng)的融合是必然趨勢(shì)。但從芯片設(shè)計(jì)角度來看，核心需求仍是適配不同負(fù)載的驅(qū)動(dòng)和控制，更多差異體現(xiàn)在具體配置上。比如車輛的空調(diào)設(shè)計(jì)會(huì)有2分區(qū)或3分區(qū)的差異，增程式車型的管路流經(jīng)區(qū)域較多，等等。這些因素會(huì)導(dǎo)致熱管理方案里的閥門數(shù)量、水泵功率、控制風(fēng)門的分區(qū)數(shù)量等有所不同，但從閥門功率、電流、電機(jī)類型等核心參數(shù)來看，并沒有本質(zhì)區(qū)別。

不過，轉(zhuǎn)向集成式后，總成廠及原本專注于空調(diào)和整車熱管理系統(tǒng)的廠商需要直接對(duì)接執(zhí)行器業(yè)務(wù)，這讓他們面臨雙重能力挑戰(zhàn)：一是需重新學(xué)習(xí)執(zhí)行器算法與相關(guān)軟件開發(fā)；二是要深入熟悉芯片功能與不同負(fù)載的驅(qū)動(dòng)方式——這兩類知識(shí)過去主要掌握在專業(yè)控制器廠商手中。

盡管集成式是明確趨勢(shì)，但方舟強(qiáng)調(diào)，并非所有汽車熱管理系統(tǒng)都會(huì)走向集成式，兩者將長(zhǎng)期共存。首先，分布式方案中部分功率較大的負(fù)載（如風(fēng)機(jī)）難以集成到集成式系統(tǒng)——集成式控制器需靠近熱管理執(zhí)行機(jī)構(gòu)，而大功率負(fù)載安裝位置較遠(yuǎn)，過長(zhǎng)走線會(huì)抵消集成式方案的成本優(yōu)勢(shì)；其次，部分客戶希望執(zhí)行機(jī)構(gòu)在底層實(shí)現(xiàn)算法歸一化，頂層再進(jìn)行整車任務(wù)管理系統(tǒng)調(diào)配，分布式方案的總線架構(gòu)相對(duì)單一，控制方式更簡(jiǎn)潔，無需單獨(dú)定制解決方案，更能滿足這類特殊需求。

一站式破局：

納芯微以核心技術(shù)打造全場(chǎng)景解決方案

面對(duì)汽車熱管理系統(tǒng)的技術(shù)變革與供應(yīng)鏈重構(gòu)，納芯微以“分布式與集成式雙線布局”為核心策略，憑借豐富的IP積累與一站式服務(wù)能力，構(gòu)建覆蓋全場(chǎng)景的熱管理芯片解決方案?！翱蛻糁恍杼峁┴?fù)載列表，我們就能根據(jù)負(fù)載的電流、電機(jī)類型、調(diào)速需求等匹配對(duì)應(yīng)芯片?！狈街郾硎?，納芯微的一站式方案包含四種不同類型芯片，覆蓋風(fēng)門驅(qū)動(dòng)、電子膨脹閥控制、多通閥等全部應(yīng)用類型。

分布式熱管理方案是一個(gè)MCU匹配一個(gè)電機(jī)，這方面納芯微主推的是NSUC系列。比如，納芯微此前推出的NSUC16系列已經(jīng)實(shí)現(xiàn)分布式的BLDC（三相無刷電機(jī)）和步進(jìn)電機(jī)控制，如果用戶需要將其集成到單板中，也可以使用NSUC16系列芯片控制水泵、水閥以及電子膨脹閥。

集成式熱管理方式則是一個(gè)MCU匹配多個(gè)電機(jī)，納芯微NSD系列涵蓋多種功能類型的芯片，全面覆蓋集成式系統(tǒng)中的各類負(fù)載驅(qū)動(dòng)需求。從產(chǎn)品策略來看，納芯微在電機(jī)驅(qū)動(dòng)鏈路上始終聚焦于模擬核心能力的強(qiáng)化，包括電流控制精度、集成度、保護(hù)與診斷機(jī)制以及整體可靠性表現(xiàn)。這些能力關(guān)系到系統(tǒng)長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行，是納芯微熱管理芯片打造差異化競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的主要途徑之一。比如，針對(duì)電子膨脹閥的步進(jìn)電機(jī)，納心微的NSD838x通過芯片內(nèi)集成硬件的電流細(xì)分算法，讓電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)更順滑，并且集成堵轉(zhuǎn)檢測(cè)、開路檢測(cè)等診斷功能；針對(duì)多通閥的直流電機(jī)，由于其結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，納芯微的NSD731x系列在H橋芯片中集成電流采樣功能，實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)運(yùn)行電流的精準(zhǔn)控制。

方舟表示，如果把集成式熱管理系統(tǒng)看作一個(gè)整體控制器，它需要控制的負(fù)載種類非常多，主要包括水泵、電子膨脹閥、多通閥、截止閥、香氛系統(tǒng)的相關(guān)閥門、風(fēng)門等，這類負(fù)載起碼有五六種，每種負(fù)載的驅(qū)動(dòng)和控制方式、負(fù)載電流、參數(shù)等都不相同。

“納芯微之所以強(qiáng)調(diào)‘一站式’熱管理解決方案，是因?yàn)槲覀冊(cè)谶@個(gè)方向提供的產(chǎn)品選型服務(wù)，能夠針對(duì)各種不同類型的負(fù)載提供對(duì)應(yīng)的芯片解決方案，使得客戶無需再尋找其他供應(yīng)商采購(gòu)芯片物料。另外，‘一站式’意味著，當(dāng)客戶采用我們的完整方案時(shí)，我們能在支持服務(wù)上確保更高效的問題閉環(huán)，這有助于客戶顯著提升管理效率?！狈街蹖?duì)此講到。

在集成式熱管理系統(tǒng)的風(fēng)門控制部分，納芯微NSD83xx系列可提供包含6通道、8通道、10通道、12通道產(chǎn)品，主要用于控制風(fēng)道流向，比如控制風(fēng)從主駕出風(fēng)口或后排出風(fēng)口流出。

在集成式熱管理系統(tǒng)的電子膨脹閥控制方面，納芯微NSD8381-Q1、NSD8389-Q1是極具競(jìng)爭(zhēng)力的產(chǎn)品方案。其中，NSD8389-Q1是專用的步進(jìn)驅(qū)動(dòng)芯片，可通過精準(zhǔn)的步進(jìn)電機(jī)行程控制實(shí)現(xiàn)對(duì)冷媒流量的精準(zhǔn)調(diào)控。

接下來，我們重點(diǎn)解讀一下NSD8389-Q1這顆芯片。在基礎(chǔ)性能方面，作為第二代車規(guī)級(jí)高性能步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，NSD8389-Q1擁有4.5V至36V的寬工作電壓范圍，峰值耐壓達(dá)40V，可輕松應(yīng)對(duì)12V汽車電源系統(tǒng)ISO7637等測(cè)試；提供高達(dá)1.5A的全量程驅(qū)動(dòng)電流，導(dǎo)通電阻典型值為900mΩ，實(shí)現(xiàn)了小體積、智能化的完美結(jié)合。同時(shí)，該芯片集成了多項(xiàng)核心技術(shù)，包括可編程最高256細(xì)分模式、無感反向電動(dòng)勢(shì)堵轉(zhuǎn)檢測(cè)、全面保護(hù)與負(fù)載檢測(cè)功能等。

方舟指出，“細(xì)分模式的核心與電流精度相關(guān)。簡(jiǎn)單來說，芯片驅(qū)動(dòng)電機(jī)時(shí)，電流波形越接近完美正弦波，驅(qū)動(dòng)效果越好。即細(xì)分?jǐn)?shù)越高，分辨率越高，每個(gè)調(diào)節(jié)階梯越小，這就要求芯片的電流檢測(cè)精度更高。NSD8389-Q1的256細(xì)分功能理論上對(duì)應(yīng)8比特精度，這意味著NSD8389-Q1輸出的電流波形更接近完美正弦波，不僅使電機(jī)運(yùn)行更加平穩(wěn)、噪音更低，還能實(shí)現(xiàn)更精確的流量調(diào)節(jié)，直接提升整車的溫控精度和能效表現(xiàn)?！?/p>

NSD8389-Q1自帶無感堵轉(zhuǎn)檢測(cè)，通過內(nèi)置ADC監(jiān)控電機(jī)運(yùn)行時(shí)刻的反電勢(shì)特性，可實(shí)現(xiàn)電機(jī)的堵轉(zhuǎn)檢測(cè)。同時(shí)，NSD8389還內(nèi)置了HOLD模式，可以讓膨脹閥進(jìn)入小轉(zhuǎn)矩保持狀態(tài)，另外內(nèi)置的相位計(jì)數(shù)器可通過SPI讀取當(dāng)前電機(jī)電流的相對(duì)位置信息，這些功能都是專門針對(duì)電子膨脹閥的應(yīng)用場(chǎng)景深度優(yōu)化。

此外，NSD8389-Q1集成全面保護(hù)功能，如欠壓鎖定（UVLO）、過流保護(hù)（OCP）、過溫保護(hù)（OTP）等。該芯片還具備輸出負(fù)載的開路診斷與保護(hù)功能，每個(gè)通道均配置過流檢測(cè)和負(fù)載開路檢測(cè)，全面保障系統(tǒng)的安全性和可靠性。

NSD8389-Q1提供豐富的版本選擇，包括HTSSOP24和VQFN24兩種封裝，并根據(jù)DRV_DIS默認(rèn)狀態(tài)以及BLANK和OPL時(shí)間配置的不同，區(qū)分A和非A版。

國(guó)產(chǎn)汽車熱管理芯片的廣闊空間

據(jù)《2025-2030年中國(guó)汽車熱管理行業(yè)市場(chǎng)分析及發(fā)展前景預(yù)測(cè)報(bào)告》援引Markets and Markets、Statista等機(jī)構(gòu)數(shù)據(jù)顯示，2023年中國(guó)汽車熱管理市場(chǎng)規(guī)模已達(dá)1800億-2000億元，占全球市場(chǎng)份額超35%；預(yù)計(jì)到2030年，這一規(guī)模將飆升至4000億-4500億元，年復(fù)合增長(zhǎng)率維持在15%-18%。

作為一家領(lǐng)先的國(guó)產(chǎn)汽車熱管理芯片廠商，納芯微的核心優(yōu)勢(shì)不僅在于產(chǎn)品本身，更體現(xiàn)在對(duì)供應(yīng)鏈生態(tài)的適配能力上。一方面，公司構(gòu)建了“主機(jī)廠+一級(jí)供應(yīng)商”雙線銷售團(tuán)隊(duì)，能在客戶早期研發(fā)階段就介入提供產(chǎn)品評(píng)估支持，及時(shí)獲取項(xiàng)目信息；另一方面，作為國(guó)產(chǎn)企業(yè)，納芯微的響應(yīng)速度更具優(yōu)勢(shì)——通過工作群直接對(duì)接客戶，前端現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用工程師（FAE）與后端產(chǎn)品線團(tuán)隊(duì)聯(lián)動(dòng)，快速完成負(fù)載需求分析、電路板設(shè)計(jì)評(píng)審、軟件適配、寄存器調(diào)節(jié)配置等工作，全程參與從方案溝通到系統(tǒng)調(diào)試的全流程。

目前，納芯微在集成式熱管理應(yīng)用中已有多個(gè)批產(chǎn)項(xiàng)目，覆蓋國(guó)內(nèi)主流車企，這些項(xiàng)目大多已經(jīng)進(jìn)入設(shè)計(jì)驗(yàn)證（DV）、產(chǎn)品驗(yàn)證（PV）階段，很快就會(huì)批產(chǎn)。

結(jié)語(yǔ)

汽車熱管理系統(tǒng)從分布式到集成式的變革，本質(zhì)上是電動(dòng)化、智能化浪潮下產(chǎn)業(yè)效率與性能優(yōu)化的必然選擇。在這場(chǎng)變革中，供應(yīng)鏈重構(gòu)與技術(shù)升級(jí)帶來了挑戰(zhàn)，更孕育著巨大機(jī)遇。納芯微以精準(zhǔn)的行業(yè)洞察、全場(chǎng)景的產(chǎn)品布局、核心技術(shù)的自主突破與一站式的服務(wù)能力，不僅實(shí)現(xiàn)了自身在汽車熱管理芯片領(lǐng)域的跨越式發(fā)展，更推動(dòng)了整個(gè)產(chǎn)業(yè)的國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程。

未來，隨著新能源汽車滲透率的進(jìn)一步提升、集成式方案的持續(xù)普及以及新興應(yīng)用場(chǎng)景的拓展，汽車熱管理芯片市場(chǎng)將持續(xù)擴(kuò)容。納芯微將繼續(xù)聚焦模擬核心能力的強(qiáng)化，在電流精度、熱性能一致性、保護(hù)與診斷機(jī)制等關(guān)鍵領(lǐng)域持續(xù)投入，以技術(shù)創(chuàng)新賦能產(chǎn)業(yè)升級(jí)，在千億級(jí)市場(chǎng)中書寫國(guó)產(chǎn)芯片的崛起篇章。