继电器内部温升与线圈电压、带载电流的关系（来源：英飞凌）
继电器的负载降额（来源：NXP）
从上图我们可以看出来继电器的一些基础特性：
（1）继电器电气寿命远低于机械寿命，也就是说，继电器坏的时候都还是能动的，但是不通电了。你能听到它啪嗒啪嗒响，但是车却坏了。
（2）因为有20万次寿命限制，发动机舱继电器设计的都是可更换的。
（3）继电器的温度取决于三部分：环境温度、触点发热、线包发热。
（4）继电器根据使用环境温度需要降额。
（5）继电器根据负载不同需要进行不同的降额设计。
（6）需要来自ECU的控制线，输出线再拉到用电设备，这增加了线束回路，增加了成本。
（7）开环控制，无法监控，无法诊断，坏了你可能都不知道。
（8）商用车由于线束很长，受长导线杂散电感影响，继电器切换会产生一些高压脉冲，会对其他电子设备产生过压危害，影响整车EMC性能。具体我们会在下篇文章《自动驾驶商用车需要什么样的电气架构》里进一步讨论。
（9）有“Dry switching”问题，设计不好会影响使用寿命，且前期很难发现这个设计问题。其本质就是继电器的触点在切换时，尤其是释放时，要求有一个最低电流，以保证能够产生一个电弧去清洁触点的接触面。没有拉弧会影响寿命，拉弧太大也会影响寿命。
（10）继电器的设计应用相对简单，一般根据以往经验及继电器供应商推荐使用问题不大。
五．基于半导体器件的配电技术基础
其实，在灯光类负载、继电器线包等车辆的小电流负载控制方面，基于MOSFET的HSD芯片（High side switch高边开关）早已广泛应用，但受限于HSD芯片的成本及技术发展速度，车载大电流负载控制仍在使用传统的继电器。
乘用车配电技术发展趋势（来源：NXP）
传统保险丝和继电器都属于机电件，属于材料和机械电气结合的领域，而基于半导体技术的MOSFET和HSD芯片则是电子器件，二者是有本质的区别的，其差异比诺基亚的功能机到苹果的智能机还大，类似于植物和动物的区别。
基于半导体器件的配电方案根据应用场景有两种：
1.驱动芯片 MOSFET分立方案。这种方案的复杂度高很高，突出表现在：电流检测难度大，电路保护复杂，诊断功能复杂，保护功能少、保护速度慢、保护策略复杂。该方案的综合成本较高，适用于大电流场合。目前车载应用较少——车载大电流应用还是以保险丝 继电器为主。
2.HSD智能高边开关集成方案，单芯片集成了驱动 MOSFET 电流检测 热保护 电压保护 EMC 各种诊断。此方案10年前已开始普及，至今仍限于小电流负载应用（<25A），成本低，可靠性高。
特斯拉的FBCM中大量使用低RDS_ON（即低导通阻抗，大电流）的MOSFET用于电源分配，总数在50颗以上，小电流采用了英飞凌的HSD芯片，而作为二级配电的LBCM中则只用了20颗左右的MOSFET。可见特斯拉是根据情况，大电流采用方案1，小电流采用方案2.
下面是英飞凌对于芯片取代继电器进度的预测：
HSD/继电器电流-成本与替代速度（来源：英飞凌）
未来的方向肯定是基于单芯片方案的智能HSD，随着技术的进步及成本的下降，应用范围会逐步扩大到车辆的整个电气系统，但个别极大电流应用仍将采用驱动 MOSFET的分立方案，整车电子化的时间据估计在2025-2030年之间。
目前，智能HSD芯片的供应商主要有以下几家：
1.Infineon英飞凌 其前身是西门子半导体部门。英飞凌的型号最全、系列最多、应用最广泛。从经典系列到5系、7系，涵盖了乘用车12V和商用车24V应用，目前市场应用最广泛的HSD芯片非英飞凌莫属。
2.ST意法半导体 同为老牌车载芯片厂家，除英飞凌外型号最全、系列最多，从 5系到7系，涵盖乘用车及商用车，市场排名第二。
3.NXP恩智浦 老牌车载芯片厂家，HSD产品线来自于原Freescale，最早可追溯到Motorola摩托罗拉，技术实力雄厚，芯片设计独辟蹊径，通用产品很多是从定制化产品转过来的，名字可能都不相同，属于你没怎么见过、但实际用得很多的那种。产品系列很全，涵盖乘用车及商用车。
4.TI德州仪器 只要搞电子的没有不知道他家的，模拟器件世界巨头，从消费、工业到车载，你都绕不过他家的产品。HSD作为用量巨大的车载芯片，TI怎么舍得这块肉呢，于是从2014年便开始陆续推出其HSD产品，目前芯片系列已逐步完善，但还限于12V乘用车（商用车量还是太小了）。
5.Onsemi安森美 1999年从摩托罗拉的半导体部门分拆成立，2016年，安森美收购了Fairchild仙童半导体，没错，就是你知道的那八个天才创立的公司，“摩尔定律”也是他们提出的，后来才有了Intel、AMD、硅谷。扯远了，Onsemi的HSD型号较少，且主要集中于小电流，算是一种设计补充吧。
讲到这里你有没有发现，全是欧美公司，甚至车载芯片大国日本都没有一家！因为HSD的基础是车规级MOSFET，而Infineon和ST有很好的车规级MOSFET基础，HSD芯片是一种数字 模拟的技术，对芯片工艺要求很高，芯片的车载应用场景很恶劣，对可靠性要求很高，所以不像其他类型的芯片，全球能做的厂家很少。
另外，商用车由于量小，不到乘用车的一半，中国在1/4左右，所以除了Infineon、ST和NXP，其他家没有涉足，且这几家最近都没有新产品计划。
六．基于半导体器件的配电技术带来的改变
1.功能更丰富
单个HSD芯片即可取代1个保险丝加1个继电器，同时实现可控开关和线路保护及诊断功能，且功能更多、更智能、更可靠、更小、更轻。
