单车半导体价值将达1600美元，最有潜力的部分原来是…… 汽车的电动化和智能化趋势正

文章图片

文章图片

汽车的电动化和智能化趋势正在为半导体产业注入澎湃动力。据第三方分析机构预测，到2028年每卖出的100辆汽车中超过一半是电动车，而电动车往往也是自动驾驶技术的理想载体。相比传统燃油车，新的驱动方式和新的感知系统，为单车半导体的用量和价值开辟了增长空间。
“一辆内燃机车或者L1级别汽车的半导体，大概有50美元的应用空间；L2或者是L2+ ，机会就会大一点，大概280美元；L4、L5级别的机会就大得多了，将达到1600美元，这为我们带来显著的增长动力和商机。”安森美中国区应用工程总监吴志民向《中国电子报》表示。
碳化硅让电动主驱更高效
主驱逆变器是电动汽车的关键元器件，负责电池与电机之间的DC-AC转换以及电动机控制，决定了驾驶行为和车辆的能源效率。目前，电车主驱使用的功率模块以硅基IGBT为主，但随着消费者对于电动汽车加速效率和续航里程的期待不断提升，特斯拉、比亚迪等车企纷纷推动碳化硅模块上车，带来更可靠、更高效的电驱系统。
“碳化硅技术可以提供更可靠、更高效的主驱。我们提供从衬底、外延到晶圆的制造等一条龙的碳化硅供应。为了进一步增强供应能力，我们完成了对碳化硅晶锭公司GTAT的收购， GTAT有领先的晶体生长技术，从2020年3月份就已经开始向安森美供应碳化硅晶锭。”吴志民说。
采访人员了解到，碳化硅主驱能更好地适应下一代800V电池电动车的需求。目前电动车的电池主要为400V ，但很多车厂已经在规划下一代800V电池系统，实现更快的充电速度和更长的续航里程。对于800V及以上高电压平台，碳化硅MOSFET可以提高整体系统效率，并降低车体重量。
要配合容量更大的电池，充电桩的功率也势必越来越高，这需要更高的输出电压。具有耐高压特性的碳化硅有望在充电站实现更多应用，成为汽车电动化的重要一环。
目前直接冷却的凝胶模块是汽车主驱常用的封装方式，而安森美也会将重点放在压铸模块上。相比凝胶模块，压铸模块能实现更高的功率密度和更低的杂散电感，可以将碳化硅模块的工作温度做到200℃以上。
虽然有种种优异特性，可碳化硅远高于硅IGBT的成本，还是拖慢了其上车速度，主要原因是碳化硅的晶锭制造困难。但是碳化硅制造技术正在不断发展，对比几年前，碳化硅的应用体量显著提升。随着生产量不断增加，成本也在随之降低。同时，业界厂商正在推动碳化硅晶圆从6英寸走向8英寸，以进一步降低碳化硅的生产成本。
自动驾驶对图像传感器提出更高要求
图像传感器是汽车感知方案的重要组成，当前部分用到安森美高分辨率图像传感器的汽车摄像头，分辨率可以达到人眼的100倍。而ADAS和自动驾驶技术的普及，让下游客户对于图像传感器的HDR、感应度、抗干扰、AI算法、上市周期、安全性等多项指标提出了更高要求。
夜间行车是汽车感知面临的最复杂场景之一。针对HDR、高感应度等夜间行驶的感知需求，安森美采用了超级曝光技术，配合均匀的像素架构，以提升HDR性能，并抑制LED闪烁。
同时，由于驾驶者和乘客在座舱基本不会开灯，汽车感知系统也会用到集成白天彩色成像和夜间近红外成像能力的RGB-IR传感器，以及把传感器和镜头集成在一起的IVEC产品。据悉， IVEC的调试和采购更加便捷，对生产环境没有太高要求，能够缩短产品的上市时间。