从分布式到集成式，纳芯微一站式汽车热管理芯片引领产业变革，赋能千亿大市场

电子发烧友网报道（文/吴子鹏）汽车热管理系统是以温度控制为核心，统筹车辆动力总成、电池、电控、座舱等关键部件的热量产生、传递与散热的综合技术体系。一方面它可以维持汽车动力总成和传动系统工作在最佳温度范围内，另一方面也参与座舱内空调、座椅通风、香氛等系统的制冷或制热，以此来提升车辆的可靠性、舒适性和节能表现。

进入2026年，汽车产业电动化转型进一步走向深水区，热管理作为影响整车性能、安全与能效的核心环节，市场格局正发生深刻变革。纳芯微技术专家方舟表示，2020年之前汽车热管理系统基本采用分布式方案，主机厂、总成厂、控制器厂商、执行器厂商分工明确；自2022年开始，受到特斯拉汽车采用集成式热管理方案的影响，其他汽车品牌客户也开始推出集成式热管理方案。

在这场变革中，作为一家高性能高可靠性模拟及混合信号芯片设计公司，纳芯微精准把握行业脉搏，以NSUC和NSD系列芯片为核心，构建起覆盖全场景的热管理芯片解决方案，正成为推动行业升级的重要力量。

汽车热管理系统的范式转移：

从分布式到集成式

在汽车“新四化”浪潮下，电子电气架构向软件定义汽车（SDV）演进的趋势不可逆转，而集成式热管理系统的兴起正是源于这一趋势。

传统分布式热管理系统中，水泵、电子膨胀阀、风门等执行器各自配备独立控制器，通过主机厂、总成厂、控制器厂商、执行器厂商的多级供应链逐级交付。其中，执行器厂商专注于执行器算法研发，比如确保电机转动流畅无噪声、水泵启动（包括带水启动、逆向转动）无异常等。然而，这种分工明确的模式也会导致产业链冗长，增加了整车制造成本，更给软件升级、故障排查带来巨大挑战。

在这一背景下，部分热管理系统设计开始转向集成式。方舟指出，集成式热管理系统优势明显，“这种方案将所有阀体和控制器集成在小尺寸空间内，控制器直接安装在阀体附近，所有执行器的驱动单元整合于一块PCB板上，以此来大幅提升系统软硬件集成度，并显著降低方案的整体成本。”

除了SDV，新能源汽车渗透率不断提升，对汽车热管理系统发展也有深远的影响。传统燃油车的风机、水泵等可以通过机械式方式，比如发动机带动皮带联动实现，但新能源车（包括纯电动汽车、混动汽车和增程式汽车）的相关部件大多采用电子控制。本质上，新能源车早期就已经将BMS冷却、OBC（车载充电机）冷却、电驱冷却等纳入热管理系统，只是执行器的实现方式不同，此前更多是采用分布式方案来实现。

随着功能增加及集成度提升，新能源车的热管理系统与主要散热系统的融合是必然趋势。但从芯片设计角度来看，核心需求仍是适配不同负载的驱动和控制，更多差异体现在具体配置上。比如车辆的空调设计会有2分区或3分区的差异，增程式车型的管路流经区域较多，等等。这些因素会导致热管理方案里的阀门数量、水泵功率、控制风门的分区数量等有所不同，但从阀门功率、电流、电机类型等核心参数来看，并没有本质区别。

不过，转向集成式后，总成厂及原本专注于空调和整车热管理系统的厂商需要直接对接执行器业务，这让他们面临双重能力挑战：一是需重新学习执行器算法与相关软件开发；二是要深入熟悉芯片功能与不同负载的驱动方式——这两类知识过去主要掌握在专业控制器厂商手中。

尽管集成式是明确趋势，但方舟强调，并非所有汽车热管理系统都会走向集成式，两者将长期共存。首先，分布式方案中部分功率较大的负载（如风机）难以集成到集成式系统——集成式控制器需靠近热管理执行机构，而大功率负载安装位置较远，过长走线会抵消集成式方案的成本优势；其次，部分客户希望执行机构在底层实现算法归一化，顶层再进行整车任务管理系统调配，分布式方案的总线架构相对单一，控制方式更简洁，无需单独定制解决方案，更能满足这类特殊需求。

一站式破局：

纳芯微以核心技术打造全场景解决方案

面对汽车热管理系统的技术变革与供应链重构，纳芯微以“分布式与集成式双线布局”为核心策略，凭借丰富的IP积累与一站式服务能力，构建覆盖全场景的热管理芯片解决方案。“客户只需提供负载列表，我们就能根据负载的电流、电机类型、调速需求等匹配对应芯片。”方舟表示，纳芯微的一站式方案包含四种不同类型芯片，覆盖风门驱动、电子膨胀阀控制、多通阀等全部应用类型。

分布式热管理方案是一个MCU匹配一个电机，这方面纳芯微主推的是NSUC系列。比如，纳芯微此前推出的NSUC16系列已经实现分布式的BLDC（三相无刷电机）和步进电机控制，如果用户需要将其集成到单板中，也可以使用NSUC16系列芯片控制水泵、水阀以及电子膨胀阀。

集成式热管理方式则是一个MCU匹配多个电机，纳芯微NSD系列涵盖多种功能类型的芯片，全面覆盖集成式系统中的各类负载驱动需求。从产品策略来看，纳芯微在电机驱动链路上始终聚焦于模拟核心能力的强化，包括电流控制精度、集成度、保护与诊断机制以及整体可靠性表现。这些能力关系到系统长期稳定运行，是纳芯微热管理芯片打造差异化竞争优势的主要途径之一。比如，针对电子膨胀阀的步进电机，纳心微的NSD838x通过芯片内集成硬件的电流细分算法，让电机转动更顺滑，并且集成堵转检测、开路检测等诊断功能；针对多通阀的直流电机，由于其结构相对简单，纳芯微的NSD731x系列在H桥芯片中集成电流采样功能，实现对电机运行电流的精准控制。

方舟表示，如果把集成式热管理系统看作一个整体控制器，它需要控制的负载种类非常多，主要包括水泵、电子膨胀阀、多通阀、截止阀、香氛系统的相关阀门、风门等，这类负载起码有五六种，每种负载的驱动和控制方式、负载电流、参数等都不相同。

“纳芯微之所以强调‘一站式’热管理解决方案，是因为我们在这个方向提供的产品选型服务，能够针对各种不同类型的负载提供对应的芯片解决方案，使得客户无需再寻找其他供应商采购芯片物料。另外，‘一站式’意味着，当客户采用我们的完整方案时，我们能在支持服务上确保更高效的问题闭环，这有助于客户显著提升管理效率。”方舟对此讲到。

在集成式热管理系统的风门控制部分，纳芯微NSD83xx系列可提供包含6通道、8通道、10通道、12通道产品，主要用于控制风道流向，比如控制风从主驾出风口或后排出风口流出。

在集成式热管理系统的电子膨胀阀控制方面，纳芯微NSD8381-Q1、NSD8389-Q1是极具竞争力的产品方案。其中，NSD8389-Q1是专用的步进驱动芯片，可通过精准的步进电机行程控制实现对冷媒流量的精准调控。

接下来，我们重点解读一下NSD8389-Q1这颗芯片。在基础性能方面，作为第二代车规级高性能步进电机驱动器，NSD8389-Q1拥有4.5V至36V的宽工作电压范围，峰值耐压达40V，可轻松应对12V汽车电源系统ISO7637等测试；提供高达1.5A的全量程驱动电流，导通电阻典型值为900mΩ，实现了小体积、智能化的完美结合。同时，该芯片集成了多项核心技术，包括可编程最高256细分模式、无感反向电动势堵转检测、全面保护与负载检测功能等。

方舟指出，“细分模式的核心与电流精度相关。简单来说，芯片驱动电机时，电流波形越接近完美正弦波，驱动效果越好。即细分数越高，分辨率越高，每个调节阶梯越小，这就要求芯片的电流检测精度更高。NSD8389-Q1的256细分功能理论上对应8比特精度，这意味着NSD8389-Q1输出的电流波形更接近完美正弦波，不仅使电机运行更加平稳、噪音更低，还能实现更精确的流量调节，直接提升整车的温控精度和能效表现。”

NSD8389-Q1自带无感堵转检测，通过内置ADC监控电机运行时刻的反电势特性，可实现电机的堵转检测。同时，NSD8389还内置了HOLD模式，可以让膨胀阀进入小转矩保持状态，另外内置的相位计数器可通过SPI读取当前电机电流的相对位置信息，这些功能都是专门针对电子膨胀阀的应用场景深度优化。

此外，NSD8389-Q1集成全面保护功能，如欠压锁定（UVLO）、过流保护（OCP）、过温保护（OTP）等。该芯片还具备输出负载的开路诊断与保护功能，每个通道均配置过流检测和负载开路检测，全面保障系统的安全性和可靠性。

NSD8389-Q1提供丰富的版本选择，包括HTSSOP24和VQFN24两种封装，并根据DRV_DIS默认状态以及BLANK和OPL时间配置的不同，区分A和非A版。

国产汽车热管理芯片的广阔空间

据《2025-2030年中国汽车热管理行业市场分析及发展前景预测报告》援引Markets and Markets、Statista等机构数据显示，2023年中国汽车热管理市场规模已达1800亿-2000亿元，占全球市场份额超35%；预计到2030年，这一规模将飙升至4000亿-4500亿元，年复合增长率维持在15%-18%。

作为一家领先的国产汽车热管理芯片厂商，纳芯微的核心优势不仅在于产品本身，更体现在对供应链生态的适配能力上。一方面，公司构建了“主机厂+一级供应商”双线销售团队，能在客户早期研发阶段就介入提供产品评估支持，及时获取项目信息；另一方面，作为国产企业，纳芯微的响应速度更具优势——通过工作群直接对接客户，前端现场应用工程师（FAE）与后端产品线团队联动，快速完成负载需求分析、电路板设计评审、软件适配、寄存器调节配置等工作，全程参与从方案沟通到系统调试的全流程。

目前，纳芯微在集成式热管理应用中已有多个批产项目，覆盖国内主流车企，这些项目大多已经进入设计验证（DV）、产品验证（PV）阶段，很快就会批产。

结语

汽车热管理系统从分布式到集成式的变革，本质上是电动化、智能化浪潮下产业效率与性能优化的必然选择。在这场变革中，供应链重构与技术升级带来了挑战，更孕育着巨大机遇。纳芯微以精准的行业洞察、全场景的产品布局、核心技术的自主突破与一站式的服务能力，不仅实现了自身在汽车热管理芯片领域的跨越式发展，更推动了整个产业的国产化进程。

未来，随着新能源汽车渗透率的进一步提升、集成式方案的持续普及以及新兴应用场景的拓展，汽车热管理芯片市场将持续扩容。纳芯微将继续聚焦模拟核心能力的强化，在电流精度、热性能一致性、保护与诊断机制等关键领域持续投入，以技术创新赋能产业升级，在千亿级市场中书写国产芯片的崛起篇章。