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在電機控制器行業摸爬滾打了十多年了，其實一點都不想碰兩輪車控制器這個行業了，真的卷不動。但最近總是遇到一些朋友和商業伙伴在討論這個行業，問一些行業信息，期望能夠把自己的產品推進去，所幸在這里來跟大家聊一聊這個行業的卷，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、新國標等外部因素及消費升級的影響，全國各地兩輪電動車銷量大漲，兩輪車電動車作為國內中短途主要交通工具，市場成熟已久，市場保有量達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計壽命平均5-8年來評估，在疊加新國標實施之后，不符合國標的舊車淘汰帶來的替換潮，預測未來兩年兩輪電動車平均銷量將達到6000+萬輛。
下圖是國內兩輪車行業的發展過程，可以了解一下
另外，隨著美團，餓了么等外賣業務的不斷擴大，以及人們對于生產生活效率的不斷提高，在送餐送貨行業對電動兩輪車和電動摩托車的需求也在不斷擴大。
同時，刨除去一二線城市的共享單車業務，黃綠藍三色共享出行業務的公司也開始帶領整個行業在三四五六線城市布局電動兩輪車的共享業務，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，九號這樣的主打創新的產品公司加入到兩輪車行業，哈羅，滴滴，松果出行等以運營起家的公司趕入了這造車的大潮。
遠不止這些，把兩輪車擴展一下，你會發現，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，當然這只是從外觀上來看。
目前主要的兩輪車控制器供應企業有高標、晶匯、東大藍鳥、安乃達（他們家主要做電機，控制器只是配套）、元朗、臺翔、協昌、松正、遠洋（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，高標控制器市占率穩居第一，在6000萬的整個市場容量中占據了將近1500+萬的市場份額。除此之外，還有欣聯達，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、軍創等；另外改裝車控制器多用凌博、凱利、APT、K9、智科、薩博，宇揚星、藍德、遠驅 猛虎 魔力士等品牌。
當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。因為最早這個行業沒有什么國家標準和規范，大家基本上是以DIY為主，記得當時比較火的叫什么酷車聯盟，我買過一兩，自己買的車架，配的電池，電機和控制器，從西城區騎回了大昌平。
后來由于各種創新產品公司的加入，就開始倒逼這個行業的產品逼格提升了，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品的逼格，這是從猛犸電動項目PPT中截的圖，我還真不清楚現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，實際這就相當于買家秀和賣家秀的區別，來個實物圖看一下：
其實兩輪車內部的電氣系統整體并不復雜，只是被各種高大上的英文縮寫給描述復雜了，什么VCU，MCU（這里是指的電機控制器哦），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了部分這樣的人，而是老板也變成了這樣的人，那務實的人就會越來越少了。
扯遠了，其實從簡單的方式理解電動車的電氣架構就是，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，一個電池包負責存儲和提供電量，再加上一個輪子負責來回轉。
現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，加個感應開關，加個電子控制，沒有wifi，那就來個4G模塊聯上網，CAT1也便宜，現在都拼到20以內了。
上面說了這么多，對于控制器而言其實就是一個電機的調速器，用來響應油門的指令，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現，只不過由于線束和整車架構的布局考量，慢慢被剝離出來了，有的確實真實存在了，有的就是一個虛擬定義。
不過隨著兩輪車智能化的演進，這種模塊化架構的設計會愈演愈烈，因為畢竟復雜度隨智能化的進程在加劇，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）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，對于控制器內部的構造其實都是一樣的，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？我想你應該可以看得出來吧！
區別是啥呢？就是把章魚須子都砍掉了，這樣看著清爽一點就逼格高一點，所以說男人出門在外還是得修一點邊幅。
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品都存在的心臟，一般電動車控制器需要12V驅動MOS管，5V給電機里面的霍爾傳感器供電，3.3V給內部的單片機和運放等供電。
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，所有電機控制的算法都在MCU里面，他也同時需要一些ADC來監控系統的電壓電流狀態，試試調整策略，以確保所有的力量都用在刀把上，額，刀背上。嗯，機器一般不會。
接下來我們得看一看這個行業里的卷王們了
05
控制器使用的MCU有多卷？
最早在電動車控制器這個行業應該是瑞薩的天線，那個時候對于電機控制的算法國內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，那個時候當然是方波控制。
后來，不同企業對市場場景的細分，以及對用戶體驗的重視加強，開始逐步地使用單片機來更靈活的做電機控制，這個時期應該是臺系的單片機比較多，大部分也都是做的方波控制。
直到ARM出現后，STM32強勢來襲，于是有了STM32F103C6T6這顆料，這在當時斬獲了非常大的市場，以至于后來為了打價格戰，ST專門換了個標叫做STM32FEBKC6T6，專門來針對電動車市場競爭。
但***還是很強大的，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單片機的架構，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，這一類里面應該數中穎和峰岹的占比比較大了。 ?
兼容ST的ARM核心的單片機，主要為M3 M4內核為主，現在也有很多M0的出現了。他們則依靠ARM強大的內部資源進行運算處理，直接搶奪CBT6的市場，我主頻高，我內存大，我能5V供電，打的ST是節節敗退。
目前像這樣的MCU基本都能做到2塊錢人民幣以內了，雅特力的M4都能往上頂，更別提那些8bit的單片機直奔1.5RMB了，現在國內的單片機設計廠商更加靈活，他們加入了運放，加入了比較器，這給控制器的整體成本帶來巨大的誘惑，除了不用再外掛運放比較器以外，整個控制器的布局結構也簡潔了很多。 ? 部分廠家的MCU已經把MOS Driver也集成進去了，想想一個單片機掛6個mos管的那種簡潔就讓人激動不已。 ? 再進一步，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的企業趁早布局，把晶圓賣給單片機廠商去吧。 ? 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我認為是卷出了控制器廠商的新高度，他們已經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。隨后隨著鋰電池發展的突飛猛進，再加上新國標的逐步推進執行，MOS的Vds耐壓已經是五花八門了，有70V，75V，85V，98V的。我仿佛看到了當年賣洗發水的那個時代，產品多樣化，吃到一點是一點。 ? 后來MOS工藝為了性價比，從Trench工藝改進到SGT工藝，但是似乎兩輪車行業并不買賬，他們認為Trench的更扛造一些。 ? 另外，為了提高元器件采購批量效應，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，比如大螺絲比較費勁，絕緣不好做容易導致MOS見的短路，絕緣導熱也是從導熱硅脂到聚酰亞胺摸來回驗證。 ? ? ? 后來，不知道是哪個聰明絕頂的人發明了一種卡簧式固定結構，一下把螺絲釘的問題解決了，當初第一次看到這種結構的時候，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。 ? 關于多MOS管并聯還想說兩句，最初我們使用進口的MOS管，比如IR，英飛凌的，甚至ST的，出現炸管的幾率都相對較小，但是自從切換成國產MOS后，控制器廠商發現炸管的比率明顯增加，其實本質上還是我們國內的MOS在參數一致性的控制上不夠嚴苛，換句話說，篩的嚴了良品率上不去，篩的松了一致性上去。 ? 但這也難不倒我們的國產半導體精英們，記得早些年做音頻功放，我的任務就是篩選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接近，同樣的，在并管的邏輯中也需要并聯在一起的管子的Vth盡量保持一致，這樣才可以踏頻同步的一起開一起關。 ? 好了，雖然我國產的一致性差，但是我可以給你分選，我把Vth參數分檔細一點給你供貨，保證你一個單板上的MOS一致性比進口的都要好，我說過，在節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，這個器件其實看起來可有可無的，早期還是進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個三極管來實現MOS管開通關斷驅動。 ?
? 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，焊點數又少，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動，那是在2015年的時候，價格已經砍到了1.5左右了，平衡車當時作為新興的硬件玩具，沒有兩輪車這么卷，還勉強用得起。 ?
? 來和TI一起驗證了他們低壓工藝的半橋驅動，100V耐壓的，中間出了一些問題，這也許是芯片行業經驗，對于半橋驅動有一個很重要的參數是Vs和Com口的耐負壓能力，很可惜當時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，這里還是非常認可TI的技術，再后來我還嘗試了一個MPS的三合一的，他們的耐負壓只有-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去。 ? 不過下一步在這個行業里，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卷向的看法，從這個龐大的市場需求來看，行業卷的速度一定會越來越快的。我認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，運放，比較器等器件集成進來，實際變成一個超級控制器SOC，對應的通信接口，串口，CAN甚至于CAN的收發器也不在話下。 ? MOS管依然是并聯的方式來增大功率，將來預計會被封裝成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的線路用架空的銅條代替，再創新一下，把銅條設計成一個金屬機構件，除了傳遞電流，還能夠包裹住電解電容進行散熱。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
工商網監
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