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汽車的智能感知和智能電源走向何方?

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汽車的智能感知和智能電源走向何方?

來源:路透社


       據預測,到2028年全球每賣出的100輛汽車中將有超過一半的電動汽車,包括純電動、混動等。隨著電動汽車占比日益增長,汽車半導體企業在迎接巨變的同時也迎來了全新商機。
  
  在汽車領域深耕多年的安森美亦因利制權。2021年8月,安森美半導體(ONSemiconductor)正式更名為安森美(onsemi)。安森美CEOHassaneEl-Khoury多次強調,此次更名標志著公司集中精力發展智能電源和智能感知技術,全力應對汽車和工業領域的高增長。
  
  汽車的新“動向”
  
  隨著智能駕駛的不斷進階,汽車半導體需求已大幅躍升?!叭绻麤]有ADAS功能或僅達到L1的水平,單輛汽車半導體約為50美元;而在48V的微型混動中,其ADAS達到L2或L2+以上,單輛汽車則有280美元的半導體機會;對于自動駕駛水平達L4、L5的xEV,單量汽車半導體成本將達1600美元?!卑采乐袊鴧^應用工程總監吳志民介紹說,“步入2022年,越來越多的電動車將配備L2+及以上ADAS功能,平均每輛車將產生715美元的半導體機會?!?br/>  
  借助這一浪潮,無疑智能電源和智能感知的機會亦大幅提升。
  
  經過多年的發展,安森美在汽車領域已累積了豐富的技術和產品。在智能感知方面,擁有圖像傳感器、超聲波傳感器以及激光雷達全產品線;在汽車智能電源方面,包含用于電動/混動(EV/HEV)的碳化硅(SiC)和IGBT模塊,以及用于LED照明、車身電子等領域的電源管理IC等等。
  
  在智能感知技術方面,SiC已然炙手可熱。因其適應了下一代800V電池的需求,成為實現續航更遠、車體更輕的重要技術,安森美也在傾力加碼。
  
  此外,攝像頭在汽車中的應用越來越多?!盁o論是前端感知、場景感知、環視,還是組合應用,比如集成DVR或AR、盲區AD攝像頭+環視等應用,這些細分功能都依靠攝像頭來實現?!眳侵久襁M一步指出,“除數量更多之外,對單個攝像頭的像素要求也越來越高,從之前的100萬/200萬像素,進階至目前的800萬像素。此外,諸如低照度、高動態范圍需不斷提升?!?br/>  
  值得關注的是,隨著攝像頭與5G、云端不斷加強互連,安全變得愈發重要。吳志民提到,安森美是網絡安全標準ISO21434工作組的成員,可提供基于圖像傳感器的網絡安全方案,針對傳感器進行身份驗證、篡改檢測以及視頻數據加密。同時,其智能感知和智能電源可達到汽車安全完整性等級D級(ASILD)的高安全性能。
  
  隨著汽車缺芯全面蔓延,正引發汽車供應鏈的重塑。吳志民對此認為,隨著半導體在汽車中的份額越來越高,車廠對于半導體的選型以及供貨等關注度越來越高。安森美已意識到這一趨勢,銷售團隊會直接與整車廠配合接洽,從源頭上了解他們的需求,并提供全面的技術和產品支持。
  
  大力發展SiC
  
  瞄準上述趨勢,安森美在智能電源領域全線出擊。
  
  吳志民提到,安森美的智能電源可應用于汽車領域的車載充電器、電池管理、DC-DC、主驅、智能駕駛等諸多領域。除進一步在電源領域提升效能、降低功耗之外,安森美還向著SiC這一“高地”發起了沖鋒。
  
  前不久通過收購碳化硅(SiC)晶圓供應商GTAT,安森美躋身成為可提供從襯底、外延到晶圓制造和設計等一條龍服務的供應商,還可提供裸片、元件和模塊等器件,以全面的系統級解決方案。
  
  從未來的需求來看,吳志民提出,一是基于SiC的MOSFET和二極管均已發展到第二代,進一步減少了功率損耗。二是主驅電源從IGBT轉向SiC模塊,從直接冷卻的凝膠模塊,到性價比更好的間接冷卻的塑封模塊,安森美致力于開發直接水冷甚至雙面直接水冷的塑封壓鑄模塊。因其功率密度更高,電感和熱阻更低,而且擴展性更強,從而可減少面積及成本,助力實現差異化。
  
  在業界關注的可靠性層面,安森美也投入了巨大精力?!霸隍炞C碳化硅技術時,除標準驗證之外,在靜態、動態、門極驗證等方面也做了很多額外驗證,保證了高可靠性?!眳侵久駨娬{。
  
  此外,汽車車載充電(OBC)、DC-DC、電動助力轉向系統(EPS)等領域,需要不同的分立器件以及小功率模塊,還有充電站所需的PFC、AC-DC、DC-DC等,安森美均提供對應的產品和技術。吳志民提及,未來這些領域會大量采用SiC,加上安森美配的模擬IC、電源管理IC等,安森美將著力提供更優質和全面的解決方案。
  
  智能傳感“發力”
  
  傳感領域可謂是安森美的“發家之地”。
  
  而安森美在圖像傳感器、超聲波傳感器和激光雷達層面“三路并進”,實現了從技術到系統的實現,累積了相當強大的勢能,在應對新趨勢層面亦不斷精進。
  
  在圖像傳感器領域,安森美產品不止在高動態范圍、高像素方面表現出眾,通過收購已累積了超過2300個相關專利。在微透鏡和色彩濾波陣列(CFA)方面,安森美還擁有自己的工廠;在封裝方面,提供iBGA、CSP等形式滿足客戶不同的需求。此外,在光學、圖像信號處理(ISP)方面也積累了豐富的經驗,可為客戶提供從晶圓、傳感器、模塊和系統等全面的支持。
  
  在超聲波傳感器層面,吳志民提到,安森美的動態增益和回聲檢測動能可區分靜止的物體、人和寵物,并支持不同的調制技術,例如振幅調制、二進制相移健控(BPSK)等,未來致力于開發實現先進診斷的下一代產品。
  
  激光雷達(LiDAR)是智能感知的一個領域,2021年也被稱為激光雷達上車元年。目前的激光雷達多是使用雪崩光電二極管(APD)元件,而安森美獨辟蹊徑,提供一致性更好的硅光電倍增管(SiPM)元件,單拍可檢測到150m,多拍可達到300m。此外,在200m+測距、緊湊系統、低成本層面亦表現優異。
  
  如今的安森美在汽車智能感知層面擁有當仁不讓的實力,不僅有超過15年的汽車成像經驗,有超過4億顆汽車傳感器被應用于汽車中更是實力的見證。今年第三季度,汽車領域的營收占到安森美總營收的33%。累積雄厚實力的安森美正以智能電源和智能感知當道,全力航行,正如安森美的新口號——智能技術,美好未來,安森美也正以智能技術推動汽車行業邁向美好的未來。
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