逐渐突出重围的国产AFE芯片

电子发烧友网报道（文/黄山明）在新能源技术快速发展的背景下，电池作为能量存储和转换的关键组件，在电动汽车、移动设备、储能系统等多个领域发挥着至关重要的作用。锂电池因其高能量密度、长循环寿命和低自放电率等优点，成为目前最主流的电池。
 
而AFE（Analog Front End，模拟前端）芯片在储能系统，尤其是那些基于锂离子电池的系统中扮演着关键角色。可以对电池进行实时监测、状态估计、充电和放电控制，具备保护功能、均衡控制、数据传输和通信、浪涌保护等多种功能，是储能系统中不可或缺的部分，保证了电池系统的安全性和效率。
 
根据研究机构的数据，全球锂离子电池总出货量达957.7GWh，其中储能电池出货量同比增长140.3%，市场需求快速增长。
 
随着储能市场的发展，BMS AFE芯片需求连年以双位增速增长，预计未来6年全球BMS AFE市场有望连续保持20%的高速增长，中国市场销售额增速将达到45%。
 
不过储能BMS AFE芯片市场长期被欧美厂商垄断，但国内厂商近两年在BMS AFE研发上变得更为活跃，逐步实现国产化突破。国内厂商在高精度、高串数AFE芯片方面积极追赶国际大厂，国内企业推出的产品覆盖不同串数电池监测，技术水平不断提升。
 
国产AFE芯片
 
国产AFE芯片厂商逐渐发力，已有多家企业推出了相关产品，这些厂商及其产品在电动工具、扫地机器人、无人机、无绳吸尘器、电动两轮车等市场中的应用逐渐增多，显示出国产厂商进入该领域的决心和势头。
 
如中颖电子推出的AFE产品型号包括SH367303（3-5串）、SH367305（6-8串）、SH367306（6-10串）、SH367308（5-14串）和SH367309（5-16串），具有硬件保护功能、内置平衡开关、小电流检测功能等。
 
南京集澈的AFE模拟前端芯片主要分为三大系列，包括DVC1006（3-6串）、DVC1012（6-12串）、DVC1018（9-18串）、DVC1024（12-24串）和DVC1036（18-36串），支持不同串数的电芯应用，具备丰富的均衡功能和自动保护恢复策略。
 
奇力科技的VAS5118（3-7串）和VAS5120（4-10串）内部集成ADC检测电池电压、电池组电流、电池组温度以及芯片温度，具有硬件保护特性和电池均衡功能。
 
迈巨微的AMG8803（5-8串）、AMG8805（9-13串）和AMG8802（9-17串）采用高耐压的单芯片工艺，具有高精度数据采集能力，支持独立保护或配合MCU实现双重保护。
 
矽力杰的SY68920（3-6串）、SY68930（6-12串）和SY68940（9-18串）支持锂电池组放电过流、放电短路、电池组单体/总电压欠压过压保护功能，内置I2C接口。
 
英集芯推出的IP3281，用于10-16 节串联锂离子/聚合物可充电电池的初级保护的解决方案。该产品集成了聚合物可充电电池安全运行所需的一整套的电压、电流和温度所有检测和保护。保护阈值和延时均为出厂编程设定，有多种配置可供选用，采用TSSOP30封装。
 
杰华特的JW33708是一款多电池堆的监测和保护芯片，芯片耐压60V，支持4-8串电池应用，可为每个电池提供被动均衡功能，支持最多3个连续电池同时放电。JW33708可用于电池电压和温度感知的14位ADC，电压精度达10mV，以及用于充放电电流感知的16位ADC，电流精度达75μV。
 
鹏申科技的AFE芯片产品如PB7200支持5-20串电芯应用，工作电压范围在12至95V，单节电芯单元电压测量范围为0-5V，适用于大多数锂、钠电池，具有低功耗和高效的自动调度功能。
 
此外，琪埔维、航天民芯、华润微电子、灵矽微电子、矽力杰、芯海科技、杰华特、华泰、新唐科技、合泰半导体等企业都拥有各自的AFE芯片产品，这些公司均在国内市场有所布局，致力于开发和提供不同应用领域的AFE芯片。
 
国产AFE芯片的特点通常包括但不限于高精度的电压和电流测量、低功耗设计、支持多种通信接口、集成的电池保护和平衡功能、以及通过相关行业标准认证，如AEC-Q100汽车认证。这些芯片旨在与国际大厂竞争，提供具有竞争力的性能和成本优势。
 
小结
 
尽管目前市场上AFE芯片主要由国际大厂占据主导地位，但国产AFE芯片厂商正积极布局，通过技术创新寻求突破。随着中国电动汽车和储能市场的持续扩大，国产AFE芯片有望在未来获得更多市场份额。