6月10日,在南京举办的世界半导体大会《汽车半导体创新协作论坛》上,英飞凌大中华区汽车电子事业部高级总监仲小龙带来主题为《汽车半导体助力电动化、智能化、网联化发展》的精彩分享。

 

英飞凌大中华区汽车电子事业部高级总监仲小龙

 

大家都提到了芯片缺货的问题,我觉得在这个问题上不用太担心,对于这样的危机也可以从另外一个角度看待,可以看作一个机遇,这使汽车行业能够更加有凝聚力。
   

当前的宏观趋势和市场环境焦点主要聚焦在人口和社会变化、城市化、气候变化和资源稀缺和数字化转型。不断增长的世界人口、不断扩张的大都市以及不断上升的能源需求都开始促使重新审视现代的生活方式。这些全球趋势也凸显了半导体日益提升的重要性。例如气候变化是当今社会面临的巨大全球性的挑战之一,必须用可持续的技术进行气候保护,比如我们采用混合动力或者电动驱动的系统或者汽车也是比较好的解决方案之一。半导体器件和系统将为这些技术的实施提供可靠保障。
   

半导体虽然不起眼,却成为我们日常生活中不可或缺的一部分,它们能够使电网输电、计算机用电更加高效,数据采集和传输更加安全,并且使汽车更加节能,从一组数据可以看出世界半导体产业的总规模从2010年的3000亿美金的数量逐渐增加到2020年的4000多亿美金。2020年由于特殊的情况,全球经济受到疫情的重大影响,相比2019年全球实际GDP下降了4.2%,但是同期半导体却有一定程度的增长。可以说半导体在社会的经济中扮演着举举足轻重的作用。
   

英飞凌致力于现实与数字世界的连接,专注于能源效率、移动出行、安全与物联网和大数据这几个市场领域,尤其在2020年,成功跻身全球十大半导体企业行列,我们在汽车半导体细分领域已经排到全球第一,我们的市场占有率达到13.4%。功率半导体可能是业界同仁或者客户最为熟知的碳化硅也是全球排名第一。更细分的领域在安全芯片方面也是全球首位。当然我们还有更多第一,这里提到的三点只是在不同细分领域的市场地位。
   

我们在汽车半导体的份额已经达到13.4%,支撑这一份额的重大因素就是英飞凌准备了丰富的产品组合和卓越的系统解决方案,能够给客户提供优质的系统解决方案(能力)。横向来看覆盖车身、娱乐系统、底盘安全、动力总成、智能辅助驾驶系统所有的整车系统;纵向来看,我们在传感器包括Memry(音)或者功率器件以及元件技术方面都有丰富的产品组合能够供客户选择。
   

英飞凌在汽车半导体领域有3个核心发展理念:零排放必实现、驾驶员变乘客、无汽车不智能。这和当前国家的整体宏观配合非常紧密,当前主要讲电动化、网联化、智能化,这三点和这三化密切配合。
   

作为全球领先的半导体科技公司,对于市场也有自己的研究,当然也是结合市面上的机构做的总结。尤其是新能源汽车表现尤为突出,非常鼓舞人心,市场预测的数据显示到2027年,全球新能源汽车产量占比将差距50%,像插电混动、常混和纯电动汽车又会占另外一半。目前新能源汽车的成本相对较高,销量和传统燃油车相去甚远,为了进一步提升新能源汽车的竞争力,全产业链都要携起手来进一步推动整车成本的降低,实现真正的市场化。
   

中国新能源汽车产业发展规划和技术路线图更新。去年11月份我们发布了新的五年发展规划和技术路线图,对比技术路线图的2.0版本和1.0版本,可以看出我们在xEV渗透率的提升将激活市场热情。另外,在xEV方面会有更加激进的目标,但是实现步伐更为稳健。虽然说在2025新能源汽车要达到20%的市场渗透率,但是从今天的市场来看,我们和整车厂有过沟通,看到他们2025的规划都比较鼓舞人心,整个量加起来远远超过20%,所以市场也在动态变化,这对于汽车半导体也是比较大的挑战。
   

提到汽车电气化,整车电气化成本降低有赖于系统效率或者驱动系统效率密度的提升,其中碳化硅等功率半导体的应用创新发展尤为关键。在较长的时间内硅基系统仍然是市场主流,但同时碳化硅器件和系统也将逐渐成为市场宠儿,也会快速被市场接受,这和当前我们所做的平台项目和平台规划相当吻合。
   

大家为什么会选择碳化硅作为下一代平台规划?碳化硅从系统效率来讲,我们有一个简单对比,它能够在系统效率方面提升7%,8%的效率,尤其对于主逆变器能耗能够降低一半以上,所以这对于整车企业具有非常大的吸引力,能够降低电池容量或者在同样的电池容量情况下提升续航里程,这对于整车厂或者终端用户是相当关键的一点。
   

我们在碳化硅领域做了很深入的研究,除了更长的续航里程、尺寸的紧凑、系统成本效益三个方面,我们对于碳化硅在整车上的应用也做了分析,比如目前或者绝大部分的应用,碳化硅都是用于后驱电轴。这里主要是关注里程,也要关注成本,因为现在的碳化硅的成本还是比硅基成本高,对于四驱来讲,大部分客户还是会选择硅基EVT平衡效率和成本。当然在最近应用中,发现很多的整车厂在考虑在前驱使用碳化硅的逆变器。
   

谈到碳化硅,英飞凌在上个世纪90年代就已经在部署,到今天为止已经接近30年的经验累积。2001年推出全球首款商用的碳化硅控制器件,经过多年研发也不断推出碳化硅的分离器件和模块,在工业领域得到充分的应用和验证,不断降低成本走向量产。2020年时英飞凌正式推出面向汽车应用的碳化硅产品,不仅满足汽车级的高标准,更是基于英飞凌比行业标准更为严格的质量管理体系,致力于质量的零缺陷和产品的高可靠性助力新能源汽车产业的发展。
   

完整的解决方案和丰富的封装选择是新能源供应链的重要价值。我们在不同的碳化硅和硅的控制器件都有完善布局,同时也在传感器、电源管理和通讯器件、微控制器等核心领域系统器件有完整的产品组合,为我们的客户提供更加全面可靠的一站式服务,从器件到系统的先进解决方案,为客户的项目、平台和愿景保驾护航。
   

这是电气化方面我们所做的工作。
   

在自动驾驶方面,目前越来越火爆,目前大部分的车都做到L2或者L2+的水平,有预测到2025年能够搭载L2+的整车达到250万辆以上,到2030年L4、L5将会逐渐量产。在激光雷达和传感器融合的器件将会占半导体物料成本的大头,可能占一半以上。我们最近有一个感觉,之前我们说半导体在整车里的份额从之前的300美金到400美金,最近我们感觉到这个速度会大大加快。昨天晚上和一个客户在沟通中,发现目前比较先进的国内智能汽车单车上用的英飞凌半导体产品的价值就达到6500人民币,接近1000美金,远远超出我们之前的预期,而且在明年这个数值将奔向10000人民币,可能超出我们之前的预期。我们之前都讲到2025年,半导体在整车占到750美金,可能这个数字在今天看来是保守了。
   

自动驾驶的信任感和安全感来自于靠谱的半导体,我们要有比较可靠的传感系统、计算系统、通信系统和执行系统,包括电源管理系统以及memory,只有这些系统的高可靠性才能打造系统的可靠性,为客户带来更强的信任感和安全感。
   

我们在雷达芯片的市场份额还是比较高,77G和24G雷达占到一半以上的份额,当然77G赫兹雷达芯片的份额更高。右边有两组数据,去年量产车型有一家整车厂使用了我们14颗MCU,在明年量产的车型就会使用20颗MCU。
   

智能座舱方面,我们也有成熟案例或者长远布局。在计算、供电、传感、互联等方面都有完善的产品组合和系统解决方案。图上所显示的只是智能座舱的1.0版本,现在我们在2.0,3.0,4.0甚至5.0版本上都有潜在的规划和布局,也在和核心客户进行密切合作。
   

网联化方面目前主要是基于蓝牙、Wifi技术实现车到车、车到终端或者到云端等一系列连接技术,我们也有产品组合实现远程的娱乐信息处理和车身处理,未来的车不再是简单的交通工具,还会成为人们可信赖的第二生活起居室或者第二办公区域。
   

网联化带来便利,也引发安全风险。所有这些接口都会成为潜在的攻击端口。我们总结了对于攻击可以从四个方面(反击),不一一说了。主要是随着智能化、网联化发展,汽车面临的安全性需求会越来越高,需要软件和硬件相互配合,我们作为一家半导体企业,也会在主控芯片等半导体器件和系统方面提升安全等级,这也是业界为什么这么信任我们的原因,就是我们在功能安全和网络安全方面做到比较好的水平。在邹广才总的报告中也提到对于功能安全和信息安全,以英飞凌TC38级的MCU作为对标产品,说明我们在安全性方面做得不错。
   

英飞凌作为互联网的企业公民,助力地球环保愿景方面有所动作。国家最近提出3060战略,到2030年碳达峰,2060年碳中和,英飞凌谈出自己的减碳目标,2030年实现碳中和,2025年,碳排放量将在2019年的基础上减少70%,这是非常负责任的承诺。英飞凌被评为全球前10最具可持续发展的企业,也是首批自愿遵守联合国全球契约十大准则的半导体公司之一,以创新的产品应对气候保护、能源效率和资源管理等全球社会挑战。
   

我们希望能够以过硬的产品和系统服务,包括对于质量和创新的坚守能够成为您首选的半导体合作伙伴。