在電機(jī)控制器行業(yè)摸爬滾打了十多年了，其實(shí)一點(diǎn)都不想碰兩輪車控制器這個行業(yè)了，真的卷不動。但最近總是遇到一些朋友和商業(yè)伙伴在討論這個行業(yè)，問一些行業(yè)信息，期望能夠把自己的產(chǎn)品推進(jìn)去，所幸在這里來跟大家聊一聊這個行業(yè)的卷，希望大家不吝花10分鐘聽我啰嗦啰嗦。

01

兩輪車控制器市場有多大量？

近一兩年，受疫情、油價、新國標(biāo)等外部因素及消費(fèi)升級的影響，全國各地兩輪電動車銷量大漲，兩輪車電動車作為國內(nèi)中短途主要交通工具，市場成熟已久，市場保有量達(dá)3.5億輛，大約每4個中國人就擁有一輛。國人每天的近28億次出行中，就有10億次使用的是電動兩輪車。按照目前電動兩輪車的設(shè)計壽命平均5-8年來評估，在疊加新國標(biāo)實(shí)施之后，不符合國標(biāo)的舊車淘汰帶來的替換潮，預(yù)測未來兩年兩輪電動車平均銷量將達(dá)到6000+萬輛。

下圖是國內(nèi)兩輪車行業(yè)的發(fā)展過程，可以了解一下

另外，隨著美團(tuán)，餓了么等外賣業(yè)務(wù)的不斷擴(kuò)大，以及人們對于生產(chǎn)生活效率的不斷提高，在送餐送貨行業(yè)對電動兩輪車和電動摩托車的需求也在不斷擴(kuò)大。

同時，刨除去一二線城市的共享單車業(yè)務(wù)，黃綠藍(lán)三色共享出行業(yè)務(wù)的公司也開始帶領(lǐng)整個行業(yè)在三四五六線城市布局電動兩輪車的共享業(yè)務(wù)，可以看得出來，目前對于電動兩輪車的需求那真是的舉國上下的。于是乎，不僅僅小牛，九號這樣的主打創(chuàng)新的產(chǎn)品公司加入到兩輪車行業(yè)，哈羅，滴滴，松果出行等以運(yùn)營起家的公司趕入了這造車的大潮。

遠(yuǎn)不止這些，把兩輪車擴(kuò)展一下，你會發(fā)現(xiàn)，下面這些大佬也正背著錢往這跑呢！

所以，這個市場必然的會卷起來。

02

有多少控制器廠家，他們都做哪些控制器？

做兩輪車控制器的廠家少說也得幾百家，他們做的控制器的樣子可能算不上五花八門，但也是有些差異的，當(dāng)然這只是從外觀上來看。

目前主要的兩輪車控制器供應(yīng)企業(yè)有高標(biāo)、晶匯、東大藍(lán)鳥、安乃達(dá)（他們家主要做電機(jī)，控制器只是配套）、元朗、臺翔、協(xié)昌、松正、遠(yuǎn)洋（這家似乎做二級市場比較多，居然在石家莊）、科亞正弦+等。

在電動車的控制器行業(yè)，高標(biāo)控制器市占率穩(wěn)居第一，在6000萬的整個市場容量中占據(jù)了將近1500+萬的市場份額。除此之外，還有欣聯(lián)達(dá)，英慱爾、奧瑪、海力、超威超速、柯依、潤迪、南京海勇、賽盈、康洋、易爾通電子、新大洋、吉翔、軍創(chuàng)等；另外改裝車控制器多用凌博、凱利、APT、K9、智科、薩博，宇揚(yáng)星、藍(lán)德、遠(yuǎn)驅(qū) 猛虎 魔力士等品牌。

當(dāng)然還有淘寶上那些沒有名字的，還有給什么徐州啊，成都啊等地方市場的電動三輪車的，那些看起來就更是傻大黑粗了。

先看看淘寶上這種最LOW的，基本上就是一個擠壓出來的鋁型材殼子，拖著一堆線尾巴，跟一只死章魚似得。因?yàn)樽钤邕@個行業(yè)沒有什么國家標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，大家基本上是以DIY為主，記得當(dāng)時比較火的叫什么酷車聯(lián)盟，我買過一兩，自己買的車架，配的電池，電機(jī)和控制器，從西城區(qū)騎回了大昌平。

后來由于各種創(chuàng)新產(chǎn)品公司的加入，就開始倒逼這個行業(yè)的產(chǎn)品逼格提升了，于是對于控制器來說，外觀和防水可靠性等就有了新的需求，于是出現(xiàn)了下面這一類樣子的控制器。

03

控制器在兩輪車中的位置和作用

上面這個兩輪車的電器圖看起來NB的很，一下子提高了這個產(chǎn)品的逼格，這是從猛犸電動項(xiàng)目PPT中截的圖，我還真不清楚現(xiàn)在這個猛犸怎么樣了。

雖然從圖中看起來各種模塊和線束有條不紊的鏈接起來，實(shí)際這就相當(dāng)于買家秀和賣家秀的區(qū)別，來個實(shí)物圖看一下：

其實(shí)兩輪車內(nèi)部的電氣系統(tǒng)整體并不復(fù)雜，只是被各種高大上的英文縮寫給描述復(fù)雜了，什么VCU，MCU（這里是指的電機(jī)控制器哦），ECU等等，說了這些一下就顯得高大上起來了，職場中不也都是這樣的同志嗎，你要說不上來還得覺得自己層次不夠。最可怕的不是你的公司中出現(xiàn)了部分這樣的人，而是老板也變成了這樣的人，那務(wù)實(shí)的人就會越來越少了。

扯遠(yuǎn)了，其實(shí)從簡單的方式理解電動車的電氣架構(gòu)就是，一個儀表盤顯示電量速度，一個控制器通過油門剎車控制加減速，一個電池包負(fù)責(zé)存儲和提供電量，再加上一個輪子負(fù)責(zé)來回轉(zhuǎn)。

現(xiàn)在的智能車無非就是加了一些傳感器，類似于智能家居那一套，加個感應(yīng)開關(guān)，加個電子控制，沒有wifi，那就來個4G模塊聯(lián)上網(wǎng)，CAT1也便宜，現(xiàn)在都拼到20以內(nèi)了。

上面說了這么多，對于控制器而言其實(shí)就是一個電機(jī)的調(diào)速器，用來響應(yīng)油門的指令，那些所謂VCU啊，ECU啊這些在電動兩輪車這個平臺通通的可以放到這個控制器中來實(shí)現(xiàn)，只不過由于線束和整車架構(gòu)的布局考量，慢慢被剝離出來了，有的確實(shí)真實(shí)存在了，有的就是一個虛擬定義。

不過隨著兩輪車智能化的演進(jìn)，這種模塊化架構(gòu)的設(shè)計會愈演愈烈，因?yàn)楫吘箯?fù)雜度隨智能化的進(jìn)程在加劇，不過這是芯片廠商喜聞樂見的事情，這樣就可以多賣一些MCU（我這里指的是單片機(jī)）了。

04

扒開看看，控制器里面有什么？

好了，不管我們從外表看到的是高富帥白富美，還是那些傻大黑粗，對于控制器內(nèi)部的構(gòu)造其實(shí)都是一樣的，打開你就知道了。

上面兩張圖，哪個是高富帥？哪個是傻大黑粗？我想你應(yīng)該可以看得出來吧！

區(qū)別是啥呢？就是把章魚須子都砍掉了，這樣看著清爽一點(diǎn)就逼格高一點(diǎn)，所以說男人出門在外還是得修一點(diǎn)邊幅。

不過呢，不管穿成什么樣子，里面的兩只胳膊三條腿肯定是都是有的，我貼出來給你看看，都是下面這個樣子。

首先，電源電路是必須的，它是任何一個電子產(chǎn)品都存在的心臟，一般電動車控制器需要12V驅(qū)動MOS管，5V給電機(jī)里面的霍爾傳感器供電，3.3V給內(nèi)部的單片機(jī)和運(yùn)放等供電。

其次，功率部分的MOS管是必不可少的，否則光有上層管理者指揮，沒有中下層勞動力傳遞力量了，就被架空了，老鐵。

再次，上層管理的意義也是非凡的，所有電機(jī)控制的算法都在MCU里面，他也同時需要一些ADC來監(jiān)控系統(tǒng)的電壓電流狀態(tài)，試試調(diào)整策略，以確保所有的力量都用在刀把上，額，刀背上。嗯，機(jī)器一般不會。

接下來我們得看一看這個行業(yè)里的卷王們了

05

控制器使用的MCU有多卷？

最早在電動車控制器這個行業(yè)應(yīng)該是瑞薩的天線，那個時候?qū)τ陔姍C(jī)控制的算法國內(nèi)似乎還沒有開始研究，就是直接使用的瑞薩的單芯片方案來做，那個時候當(dāng)然是方波控制。

后來，不同企業(yè)對市場場景的細(xì)分，以及對用戶體驗(yàn)的重視加強(qiáng)，開始逐步地使用單片機(jī)來更靈活的做電機(jī)控制，這個時期應(yīng)該是臺系的單片機(jī)比較多，大部分也都是做的方波控制。

直到ARM出現(xiàn)后，STM32強(qiáng)勢來襲，于是有了STM32F103C6T6這顆料，這在當(dāng)時斬獲了非常大的市場，以至于后來為了打價格戰(zhàn)，ST專門換了個標(biāo)叫做STM32FEBKC6T6，專門來針對電動車市場競爭。

但***還是很強(qiáng)大的，你看看叫得上名來的，那個不是打著兼容ST的旗號上位的，無所屌謂，生死存亡面前，面子不重要。于是乎整個兩輪車市場的的MCU大致分成了兩個分支：

沿用了8bit單片機(jī)的架構(gòu)，在片上集成了一些單指令硬件算法器，比如開平方，單指令乘除法等，這一類里面應(yīng)該數(shù)中穎和峰岹的占比比較大了。 ?

兼容ST的ARM核心的單片機(jī)，主要為M3 M4內(nèi)核為主，現(xiàn)在也有很多M0的出現(xiàn)了。他們則依靠ARM強(qiáng)大的內(nèi)部資源進(jìn)行運(yùn)算處理，直接搶奪CBT6的市場，我主頻高，我內(nèi)存大，我能5V供電，打的ST是節(jié)節(jié)敗退。

目前像這樣的MCU基本都能做到2塊錢人民幣以內(nèi)了，雅特力的M4都能往上頂，更別提那些8bit的單片機(jī)直奔1.5RMB了，現(xiàn)在國內(nèi)的單片機(jī)設(shè)計廠商更加靈活，他們加入了運(yùn)放，加入了比較器，這給控制器的整體成本帶來巨大的誘惑，除了不用再外掛運(yùn)放比較器以外，整個控制器的布局結(jié)構(gòu)也簡潔了很多。 ? 部分廠家的MCU已經(jīng)把MOS Driver也集成進(jìn)去了，想想一個單片機(jī)掛6個mos管的那種簡潔就讓人激動不已。 ? 再進(jìn)一步，高壓的mos Driver都處理好了，下一個干掉的就是前面的DCDC，做電源IC的企業(yè)趁早布局，把晶圓賣給單片機(jī)廠商去吧。 ? 所以我覺得，搞電動車控制器這個市場，不如去做MOS管和電容（這里包括電解電容和MLCC），這倆玩意我覺得MCU廠商卷不進(jìn)去。 ? ?

06 決定控制器功率的MOS管 有多卷？

? ? MOS管的卷在電動車行業(yè)我認(rèn)為是卷出了控制器廠商的新高度，他們已經(jīng)開始布局直接購買晶圓自己封測了。 ? MOS管最早的電壓工藝還是20V，30V，40V，60V，80V，100V這樣的工藝分類，后來由于電動車絕大部分使用的是鉛酸電池，因此電壓是在48V的樣子，為此生生的比這MOS做出了68V的電壓平臺。隨后隨著鋰電池發(fā)展的突飛猛進(jìn)，再加上新國標(biāo)的逐步推進(jìn)執(zhí)行，MOS的Vds耐壓已經(jīng)是五花八門了，有70V，75V，85V，98V的。我仿佛看到了當(dāng)年賣洗發(fā)水的那個時代，產(chǎn)品多樣化，吃到一點(diǎn)是一點(diǎn)。 ? 后來MOS工藝為了性價比，從Trench工藝改進(jìn)到SGT工藝，但是似乎兩輪車行業(yè)并不買賬，他們認(rèn)為Trench的更扛造一些。 ? 另外，為了提高元器件采購批量效應(yīng)，控制器廠商不約而同地選用了TO220的封裝，這種封裝在空間上是真的省，早期的設(shè)計都是在MOS管上打螺絲釘固定在散熱片上，一個一個的MOS管叉腰站在PCB上真是絕佳，就是在加工的時候問題比較多，比如大螺絲比較費(fèi)勁，絕緣不好做容易導(dǎo)致MOS見的短路，絕緣導(dǎo)熱也是從導(dǎo)熱硅脂到聚酰亞胺摸來回驗(yàn)證。 ? ? ? 后來，不知道是哪個聰明絕頂?shù)娜税l(fā)明了一種卡簧式固定結(jié)構(gòu)，一下把螺絲釘?shù)膯栴}解決了，當(dāng)初第一次看到這種結(jié)構(gòu)的時候，我真是佩服地五體投地。 ?

? 在省錢省工這一塊，沒有能干倒我們勞動人民的。 ? 關(guān)于多MOS管并聯(lián)還想說兩句，最初我們使用進(jìn)口的MOS管，比如IR，英飛凌的，甚至ST的，出現(xiàn)炸管的幾率都相對較小，但是自從切換成國產(chǎn)MOS后，控制器廠商發(fā)現(xiàn)炸管的比率明顯增加，其實(shí)本質(zhì)上還是我們國內(nèi)的MOS在參數(shù)一致性的控制上不夠嚴(yán)苛，換句話說，篩的嚴(yán)了良品率上不去，篩的松了一致性上去。 ? 但這也難不倒我們的國產(chǎn)半導(dǎo)體精英們，記得早些年做音頻功放，我的任務(wù)就是篩選NPN和PNP對管，為得就是讓放大電路中的一個對管的放大倍數(shù)接近，同樣的，在并管的邏輯中也需要并聯(lián)在一起的管子的Vth盡量保持一致，這樣才可以踏頻同步的一起開一起關(guān)。 ? 好了，雖然我國產(chǎn)的一致性差，但是我可以給你分選，我把Vth參數(shù)分檔細(xì)一點(diǎn)給你供貨，保證你一個單板上的MOS一致性比進(jìn)口的都要好，我說過，在節(jié)省這塊沒有那個民族比得過我們。 ? ? 07 MOS Driver 怎么卷？ ? ? 最后我們來聊聊MOS Driver這個東西吧 ? 在電動車行業(yè)，這個器件其實(shí)看起來可有可無的，早期還是進(jìn)口品牌的天下的時候，兩輪車控制器根本就用不起這么昂貴的東西，我記得最早IR的，仙童的都要好幾塊錢人民幣的。 ?

? ? 兩輪車的控制器只能選擇使用二三極管自己搭建推挽電路，一個對管半橋使用6個三極管來實(shí)現(xiàn)MOS管開通關(guān)斷驅(qū)動。 ?

? 一個三極管也就7分錢左右吧，6個價錢來采4毛錢，誰會去用一個幾塊錢的IR呢？但是你看上面的那個電路多么的簡潔，焊點(diǎn)數(shù)又少，不良率低啊，簡單即可靠。 ? 我記得我在開始做平衡車時候使用了仙童的半橋驅(qū)動，那是在2015年的時候，價格已經(jīng)砍到了1.5左右了，平衡車當(dāng)時作為新興的硬件玩具，沒有兩輪車這么卷，還勉強(qiáng)用得起。 ?

? 來和TI一起驗(yàn)證了他們低壓工藝的半橋驅(qū)動，100V耐壓的，中間出了一些問題，這也許是芯片行業(yè)經(jīng)驗(yàn)，對于半橋驅(qū)動有一個很重要的參數(shù)是Vs和Com口的耐負(fù)壓能力，很可惜當(dāng)時TI 的物料只做到-3V，而仙童的那一個做到了牛逼的-9.8V，反映到產(chǎn)品上自然是容易炸管。 ? www.ti.com.cn

? 不過后來TI從美國派了個老外幫我解決了問題，這里還是非常認(rèn)可TI的技術(shù)，再后來我還嘗試了一個MPS的三合一的，他們的耐負(fù)壓只有-0.3V，呵呵，最后沒用成。 ? 可是萬萬沒想到，連兩年都沒有過，市面上就涌出一大批的國產(chǎn)MOS Driver，安趨，南鄰，峰岹，新潔能，還有很多我都交不上名字，他們從8毛錢一步一步做到3多錢，一舉干掉了6個三極管的價格，甚至還把泵壓部分的二極管給集成了進(jìn)去。 ? 不過下一步在這個行業(yè)里，你們都要被放到MCU里面去了。 ? ?

08 今后我們該怎么卷？

? 這里我也想談一下我對這個行業(yè)卷向的看法，從這個龐大的市場需求來看，行業(yè)卷的速度一定會越來越快的。我認(rèn)為將來我們在控制器上能看到的器件只有電容，MCU，MOS管和金屬了。 ? 首先MCU會逐步地把DCDC和LDO以及MOS Driver，運(yùn)放，比較器等器件集成進(jìn)來，實(shí)際變成一個超級控制器SOC，對應(yīng)的通信接口，串口，CAN甚至于CAN的收發(fā)器也不在話下。 ? MOS管依然是并聯(lián)的方式來增大功率，將來預(yù)計會被封裝成PM的形式，類似IGPT模組一樣，這樣的好處是一致性好，熱性能的一致性也會很好，更容易獲得MOS的均流效果。 ? 我們在把需要大電流傳輸?shù)木€路用架空的銅條代替，再創(chuàng)新一下，把銅條設(shè)計成一個金屬機(jī)構(gòu)件，除了傳遞電流，還能夠包裹住電解電容進(jìn)行散熱。再把采樣電阻使用特殊材料雕刻在這個金屬件上，這個基本就成一坨了。

編輯：黃飛