2026年2月，英飞凌在介绍与宝马集团围绕Neue Klasse电子电气架构的合作时披露，新一代BMW iX3采用4个“超级大脑”和3个区域控制器 ZCU。相比上一代车型，新架构的线束总长度减少了约600米，重量降低约30%。其中ZCU不止实现了数据链接，同时也实现了功率分配。

英飞凌提到，PROFET Wire Guard系列智能eFuse（电子保险丝）可在每辆车中最多替代150个传统保险丝，使宝马能够在电子电气架构中实现智能高效的电源分配。eFuse支持软件控制的电源管理，使车辆能够动态调整能量分配：根据车辆状态（例如充电、行驶、停车、升级），它们会关闭不需要的耗电设备。这可将能源效率提高约 20%。

随着汽车新架构的演进，eFuse芯片越来越受到重视。

过去汽车里的大量负载，都从中央保险盒直接往外拉线。车门、座椅、灯、电机和各种 ECU，各有各的供电支路。现在 ZCU 被分散到车身前后左右，附近的负载先接入 ZCU，再由 ZCU 连到中央计算平台。数据和配电同时进行分散化处理，向区域节点转移。

这并不意味着传统Fuse会消失。主PDU、大电流主干，以及需要物理隔离的关键线路，仍然更适合使用熔断器甚至Pyro Fuse。变化更快的是下面的二级配电区域：这里支路数量多，电流相对可控，同时又需要开关、保护、电流检测和故障诊断，刚好是智能高边开关和eFuse擅长的位置。

如图所示，左侧为传统配电模块，包括刀片保险丝以及继电器，右侧则为通过eFuse实现配电模块。图片来源：ST

eFuse在增强数字功能

英飞凌于2026年9月推出全新智能功率开关系列的首款产品，搭载SPI接口的高集成度12VeFuseSPOC™ Wire Guard BTS80009 SWPx 1ES。该器件整合了带保护的高边开关、集成式I²t线束保护、软件可配置特性及先进诊断等功能。该产品专为新一代电子电气架构而设计，可支持通过OTA（Over-the-Air）远程升级的软件定义汽车（SDV）架构。

SPOC™ Wire Guard BTS80009 SWPx 1ES提供A、I、P、F四种型号，具备可扩展的功能集，支持高达34.5A的电流，非常适合替代栅极驱动IC加上MOSFET和采样电阻的方案，大幅节省PCB占板面积。

相比 PROFET Wire Guard，新的 SPOC Wire Guard 最大变化是加入了 SPI 数字接口和软件可配置能力。原来的 PROFET 已经能实现 I²t 线束保护和过流保护，但参数更多是在硬件设计阶段确定；SPOC 则可以由 MCU 通过 SPI 配置 I²t 保护曲线、过流阈值、欠压策略和诊断功能。部分版本还加入非易失存储器，可保存保护参数。简单说，PROFET 是“集成了电子保险丝功能的智能高边开关”，SPOC 则进一步变成了“可由软件定义保护策略的 eFuse”。

无独有偶，德州仪器最近也发布了多款带SPI接口的智能 eFuse，包括 TPS2HCS05-Q1、TPS2HCS08-Q1 和 TPS2HCS10-Q1，同样集成了功率 FET 和 I²t 线束保护，MCU 可以通过 SPI 配置过流阈值和保护曲线，并直接读取负载电流、电压、芯片温度以及故障状态等数字诊断信息。部分型号还带有可编程EEPROM，用于保存保护参数。

eFuse典型电路图

5A的负载要7.5A的保险丝才够“保险”

随着电子元件的增多，汽车内部的保护也越来越多。一个汽车ECU通常有以下几方面的保护：线束级保护：Fuse / eFuse；输入端保护：TVS、反接保护MOS、浪涌/Load Dump保护；电源芯片保护：PMIC / Buck / LDO自带OCP、OVP、UVLO、OTP；功率器件级保护：MOSFET/IGBT/SiC + Gate Driver以及负载自身的保护。

保险丝的它的原理很简单。过流后，熔体持续发热，热量积累到一定程度后就烧断，从而断开线路。此方案便宜可靠，但不够精准，无法实现“电流超过额定值就马上断”。

TI （德州仪器）在一份应用资料里举过一个例子。假设一条汽车支路的正常工作电流只有5A。考虑保险丝本身的离散性，以及电机启动、瞬态浪涌等正常工况下不能误熔断，最后选了一颗7.5A的 Fuse。

这颗7.5A Fuse在10.125A下，熔断时间可能从0.75秒一直到600秒；即使电流达到45A，最长也可能维持150ms。这并不是说保险丝“不安全”，而是意味着线束、连接器和上游电源需要能够承受额外故障能量，也就意味着系统需要进一步增加设计裕量。

温度还会进一步增加这种不确定性。TI以一颗标称10A的保险丝为例，按照常见的25%工程降额，室温下推荐持续工作电流约为7.5A；到了85℃，再考虑温度降额后，这个值下降到约6.825A。

这也是传统Fuse很难做得特别“贴近负载”的原因。它的保护特性很大程度上由材料、结构和环境温度决定，而不是针对某一个具体负载实时调整。

英飞凌列举了智能eFuse和传统保险丝/继电器的优势，包括：

• 具备更丰富的保护功能：可实现过压、过温、过流、短路等多种保护。
• 支持故障诊断：MCU能够识别故障状态，并采取相应的处理策略。
• 相比继电器，驱动功耗更低：可降低系统功耗，同时支持PWM调制等控制方式。
• 保护特性更加精确，而且不会像机械器件那样随老化明显漂移。
• 使用寿命更长，失效率更低：可支持超过百万次开关动作，也更适合故障安全、故障运行等高可靠系统。
• 故障切断速度远快于传统保险丝：能更快隔离故障，避免异常支路拖垮整个供电系统。
• 无机械噪声、可电子复位、参数可编程，而且体积更小：有利于实现配电分布式布局、系统小型化和更高集成度。

eFuse本质和保险丝一样

线束承受的电流和时间相关。电机启动、大电容充电时，短时间冲到很高的电流并不少见，然而这个电流对线束和连接器不会造成任何危害，但如果累计数秒钟，温升就会带来伤害。

也正因此，传统保险丝的原理就是I²t，靠熔体自己发热，把电流大小和持续时间变成热量积累。

eFuse 同样遵循这套方法，只是把原来的金属熔体换成了芯片，通过电流检测 + I²t计算 + 功率MOSFET关断实现保险丝功能。

区别在于，传统保险丝的曲线由材料和结构决定，且受环境温度影响；换成电子方案以后，曲线可以针对不同负载进行软件更改。

意法半导体（ST）把这种思路叫做负载特性匹配保护。比如一个电机启动时可以允许20A跑几十毫秒，但稳定下来以后不能再长期维持20A；ST把这种思路叫做负载特性匹配保护。比如电机启动时，可以允许20A维持几十毫秒，但稳定运行后就不能再长期承受这么大的电流；而几乎没有明显启动浪涌的ECU，保护条件则可以设得更紧。电子方案的优势就在这里：保护曲线可以针对不同负载进行配置，而不是所有支路都去迁就一条固定的熔断曲线。

ST曾经估算，一辆中型汽车大约有3公里电缆，仅配电相关线束就达45kg，而通过eFuse可以简化线缆、连接器和PCB的过度设计。

安波福也在一篇白皮书中表明eFuse的三大优势。

第一，智能保险丝可以改善整车的能源管理。 由于车辆各处的保险丝都能够被集中管理，系统可以根据整车的用电状态动态调整不同负载的供电。这一点对电动车尤其重要。比如电池电量较低时，系统可以通过智能保险丝，有选择地、短时间关闭一些非关键功能。

像座椅加热、车窗加热这类功能耗电不小，但优先级并没有那么高。当车辆遇到更重要的高功率需求，例如急转弯时电动助力转向需要较大的瞬时功率，系统就可以暂时关闭这些舒适性负载。只要控制时间足够短，驾驶员甚至不会察觉，但整车却能因此腾出一部分功率给更关键的功能。

第二，智能保险丝还能帮助判断线束是否已经接近失效。 它可以监测与自身相连线路的状态，并把异常信息反馈给中央控制系统。这样一来，车辆就有机会在故障真正影响正常使用之前发现问题并安排维修。对于需要维护大量车辆的车队运营商来说，这种预测性维护尤其有价值。

第三，智能保险丝还能帮助减少线束用量和重量。 过去采用熔断式保险丝时，为了让线路在峰值电流下仍有足够裕量、又不至于让保险丝误熔断，线束往往需要留出较大的设计余量。Aptiv称，一些线路的线径过去甚至可能比实际物理需求大约高出30%。

采用智能保险丝以后，保护曲线可以按照负载在一定时间范围内实际能够承受的电流来设定，因此线束规格可以更接近真实负载需求。很多情况下，这意味着线径可以降低一个规格。比如从 4 mm²降到2.5 mm²，从而进一步降低线束重量。

所以车厂算eFuse的账，不应只是拿芯片和保险丝比单价，而是考虑系统层面的成本和易维护性。

当然，芯片方案也不是哪里都适合。电流变大之后，MOSFET的短路承受能力变差，主干路的总保险，依然还是使用传统保险丝。

高边保护有多少种思路

TI表示，高侧开关控制器和热插拔控制器等外部FET设计与相应集成式 FET 解决方案具有类似的关系。

热插拔控制器旨在保护系统输入，在热插拔或热插拔事件期间提供电流限制和输入瞬态处理。热插拔控制器的主要用途是浪涌电流控制，因此总栅极驱动量通常较低。而高侧开关控制器专为输出保护（用于大电流非板载负载驱动）和输入保护而设计，可为输出和输入提供强大的整体栅极驱动和瞬态处理能力。

高侧开关控制器还具有双向功能。例如，具有双向电流能力的 TPS1212-Q1 在需要保护输入电源但偶尔允许电流流回电源（例如为电池充电）的应用中具有优势。

另外，高侧开关控制器与热插拔控制器之间的另一个区别在于过流响应。高侧开关控制器不会在热插拔控制器的典型限流方式下钳制电流。相反，它们提供断路器功能或模拟熔断型保险丝。

TI表示，汽车市场中，eFuse通常指具有I2t保护的高侧开关或控制器，因此，TI将高侧开关或控制器的I2t 称为“智能电子保险丝高侧开关”，以与TI的电子保险丝（集成热插拔）区分开来。

因此各家叫法不一致，也无需过多纠结。

高边开关驱动与智能保险丝对比，图片来源：意法半导体

如表格所示，不同的产品保护方式不同。智能电子保险丝通过增加了I2T特性，相比高边开关，可实现更多更准确的保护功能。

普通智能高边开关本来就会控制负载通断，并提供短路、过温、电流检测等保护。eFuse则在这些能力之上，更强调对线束的保护，尤其是某个电流可以持续多久、积累到什么程度以后必须切断。

无论如何，随着汽车配电功能复杂性的增长，高边开关的功能正在显著提升，从过去简单的负载开关，到各种保护功能都要随之增长。

安波福也表示，区域控制器中包含了数据与电源两方面要素的处理与分配。因此，在区域架构中，eFuse的愿景并不止替代了数颗传统保险丝，而是更多的增量支路需求。

eFuse的典型应用

国内厂商正快速追赶

国内厂商也开始明显补这条产品线，南芯是一个比较典型的例子。

2025年，南芯发布首颗车规eFuse SC77010Q，采用控制器加外部 N 沟道 MOSFET 的结构，覆盖12V、24V和48V汽车电气系统，提供 SPI、高精度电流检测和数字 I²t 保护。

外置 MOSFET 很适合大电流支路。要做多大电流、用什么规格的功率管、散热怎么安排，Tier 1 可以根据具体车型和负载来选，不必把所有功率能力都塞进一颗 IC。

到了2026年，南芯又补充了集成类产品，8月更新的SC77104A9Q是一颗集成 MOSFET 的智能高边开关，典型导通电阻做到4mΩ，同时提供电流检测、过载以及动态温升保护。一个方向面向大电流支路，用 eFuse 控制器加外部 MOSFET；另一个方向面向更多中小电流负载，用集成式智能高边开关。

这和TI的产品布局类似，根据TI的产品观点，15A以下的适合集成式，而15A以上的适合分立式。未来随着功率分配的增加，高功率的分立式方案也有着更多的成长空间，并不一定是全集成的就是好。

思瑞浦目前则更偏 eFuse Controller。其TPS60C01Q 已经进入量产阶段，工作电压6V到52V，通过外部 N 沟道 MOSFET 做高边控制。它内部集成了4个 ADC，可以同时测输出电流、输出电压和外部 MOSFET 的 VDS，还能通过 NTC 监测功率 MOS 的温度。

茂睿芯的MSF1848-Q1则是一颗100V智能高边 eFuse 控制器。对48V系统来说，正常工作电压之外还要面对各种瞬态和异常工况，器件需要留出足够的空间。

华太电子 HAD1420 内部集成4通道高边开关，单通道持续电流6A，提供64组可编程 I²t 保护曲线，同时带10bit ADC，可以读取输出电流、电压和芯片温度。

这种产品更适合 ZCU 里数量很大的中小电流支路。过去4路负载可能分别需要 Fuse、Relay、高边驱动和检测电路，现在其中不少功能可以直接压进一颗多通道智能功率器件里。

类比半导体2024年推出的EF1048Q则采用外部 MOSFET 路线，把 I²t、SPI、数字电流检测、ADC、两路外部 NTC、VDS 检测、Limp Home 和纯硬件模式集成到一颗控制器里，工作电压5.5V到36V。

保险丝到底变成了芯片没有？

如上所述，个人判断，传统 Fuse 还会在汽车里存在很长时间。主 PDU、大电流主干和需要物理断开的关键线路上，它足够简单、足够便宜，失效状态也很明确，没有必要为了电子化强行替掉。

最大的变量将是ZCU环节。当配电节点开始靠近负载，每个区域都会出现更多需要独立开关、检测、诊断和保护的支路。过去这些功能分散在 Fuse、Relay、高边开关和检测电路里，现在越来越多地被塞进智能功率半导体。

所以 eFuse 的市场不能只理解成“芯片替代保险丝”。有些增长确实来自传统保险丝的电子化，但另一部分增长则更多来自的智能配电节点需求。

从国内外厂商动作来看，eFuse及其他芯片类保护器件的升级，一定是一个极具潜力的市场。