作者:郝俊
主編意見:現在的汽車市場是燃油車的也是新能源車的市場,但終究將是新能源智慧汽車的天下……雖然可能不見得是純電汽車的未來,但汽車智慧化的未來則是無需置疑的。安森美的一次線上方案發佈會,就證明了凡是眼光長遠的企業,早已開始針對汽車市場的智慧化開啟了佈局。在普通人還在關注續航里程的時候,安森美這樣的企業已經為上游的車企預備整套完善的智慧電源和智慧感知系統方案了。
21世紀的第二個十年中,中國汽車市場引領全球市場開啟了新能源汽車的純電動時代,帶動了不少下游技術類企業的電源類產品和智慧化配套系統的湧現,2020~2021年更是讓汽車全產業看到了智慧化汽車的市場機遇。於是眼光精準的安森美(onsemi)[下文簡稱安森美]在2021年12月23日透過一場線上交流會,放出了自己為汽車企業及汽車產業所準備的新方案——智慧電源方案和智慧感知方案。
安森美中國區應用工程總監 吳志民 先生
交流會上,安森美中國區應用工程總監吳志民先生[下文簡稱吳志民]跟參會媒體分享了安森美在汽車應用領域的發展經驗,並解讀了安森美在傳統涉足汽車產業領域的車載充電器、電池管理、DC-DC、主驅、48 V皮帶傳動起動機,還有自動駕駛,車門、座椅控制等之外,新佈局的智慧電源以及智慧感知技術方面的最新進展與方案細節。
在市場方面,支援汽車和工業高增長的大趨勢前提下,尤其是汽車應用方面,安森美一直保持領先地位,目前在營收上汽車的佔比差不多是33%,安森美估計在汽車領域半導體的份額會越來越高,這個佔比應該會持續增加。安森美在2021年8月份更名並啟用新LOGO後,便集中精力發展智慧電源和智慧感知技術。吳志民介紹,在智慧感知方面,安森美也是新興的領導者,有影象感測器、超聲波感測器專用晶片,還有鐳射雷達方面的新產品;而在汽車智慧電源方面,安森美有用於電動/混動(EV/HEV)的碳化矽(SIC)和IGBT功率模組產品,還有用於汽車CPU、LED照明和車身電子的電源管理等等。
針對客戶和消費者關心的安全性方面,吳志民表示安森美的感測器可應用在智慧駕駛或者先進駕駛輔助系統(ADAS)上,電源相關的產品有符合最高等級的不同產品的配合。智慧感知和智慧電源可以做到最高等級的汽車安全完整性等級D級(ASIL D)的安全效能。影象感測器方面,現在已經有一些汽車用到安森美比較高解析度的感測器,可以達到人眼的100倍,安森美在這方面的市場份額一直都很高,超過50%,超過所有競爭對手加起來的總和。
說到智慧電源,就要提到熱門的碳化矽應用方面。安森美提供從襯底、外延到晶圓的製造設計等一條龍的供應商,還可以提供裸片、元件和模組等工業器件,在系統方面安森美也有很強的技術和系統知識,為客戶提供全球的應用支援。為此,安森美還完成了對碳化矽晶錠公司GTAT的收購,以增強碳化矽的供應能力。
吳志民還透露,具備上述優勢後,安森美在主驅模組上封裝技術的發展將更迅速,現在安森美是一種雙面間接水冷的主驅模組,之後會推出直接水冷的模組,2023年會雙面直接水冷,到2024年會更最佳化水冷的效果。總體來說,把產品熱阻做得越來越低,這個是安森美確定的方向和計劃,且封裝上則可根據市場還有客戶的反饋做一些定製化的微調。
除了主驅模組以外,車規的器件非常多,有很多不同的分立器件,還有一些功率比較小的汽車功率模組,主要是應用在車載充電(OBC)、DC-DC,或者是電動助力轉向系統(EPS)上面。而與電動車相關的工業應用就是充電站了,充電站上面有PFC、或者其他的AC-DC、DC-DC相關的晶片和方案。安森美在充電站方面的經驗非常豐富,有一個專家團隊,很早就在開發這個應用,還可以為客戶提供熱和電模擬的模型,就有很多地方會用到碳化矽的技術,再加上其他的模擬IC、輔助電源、感知保護等……擁有技術實力和基礎的安森美必定會做出很好的設計。
而安森美在智慧感知方面的產品,首先要提到的就是影象感測器。為了相關技術需求,安森美透過收購不同的公司,現在集起來有超過2300個專利;在微透鏡和CFA方面,還有自有的顏色濾光片和微透鏡製造工廠,未來也會越來越多的使用自己的晶片。
安森美是首家提供車規汽車影象感測器的企業,有超過15年的汽車成像經驗,在市場上應該有超過4億顆汽車感測器在路上跑,在這方面的可靠性是非常高的。針對產品,安森美在光學、影象訊號處理(ISP)上面也有很豐富的經驗,可以為客戶提供很多系統上面的幫助。影象感測器方面,尤其是客戶特別關注的高動態範圍(HDR)等技術,安森美所用的技術就是超級曝光,配合均勻的畫素架構,獨有的超級曝光技術,提供優秀的HDR效能,也可以抑制LED的閃爍,用同一畫素平臺衍生的多解析度系列產品減少了演算法訓練成本。在封裝方面,則有iBGA、CSP等滿足客戶的不同需求,也有IVEC的產品,把感測器和鏡頭合在一起做成非常小的產品。
至於越來越受到重視的網路安全方面,比如越來越多的攝像頭還有很多跟5G或是雲端接在一起的裝置,會不會被駭客侵入,改變影象造成系統誤識別?尤其是當你選擇自動駕駛的時候,會不會成為恐怖分子針對的一個物件?安森美是網路安全標準ISO21434的工作組成員,於很早之前就專注於此,且提供首個用於影象感測器的網路安全方案,能夠實現感測器身份驗證、篡改檢測以及影片資料加密來保證安全。
另外還有為多攝像頭準備的RGB-IR影象感測器以及畫素更高,外形尺寸更小巧的攝像頭;鐳射雷達(LiDAR)所需要的效果更好的矽光電倍增管(SIPM)元件;令超聲波能夠區分靜止的物體、人和寵物的動態增益和回聲檢測專用晶片等等配套晶片及方案。
為跟上新能源車越來越全面的自動駕駛和ADAS需求,從L1、L2一直到L5,很多客戶的應用會往更先進的方向走,也代表它所需要的處理器的功能越來越強,電流也會隨著增大。安森美在這方面有很多不同的電源方案,包括提供大電流的電源產品,可以根據客戶的要求,配合ASIL-B到ASIL-D不同的安全等級水平。
隨後吳志民先生說,汽車市場的發展和對驅動與先進安全方面的需求,為安森美帶來了很多好處。從以前的內燃機車上只能獲取50美元的利益,到發展輕混和L2\L2+的自動駕駛配置階段已經獲利280美元,直至xEV的時代,自動駕駛變成L4、L5時,就能看到1600美元的收穫……而現階段即將進入2022年,越來越多純電車和越來越多配了L2+自動駕駛的汽車,令收益能到715美元左右,以後還會更高。這樣的汽車產業趨勢,是安森美不斷前進的動力,也是值得押注商機。
結尾吳志民還不忘總結一下:安森美將以智慧技術構建更好的未來。在工業方面,集中智慧電源技術實現最高能效太陽能逆變器、工業電源和儲能系統,為這些應用帶來持續的發展。在智慧感知方面,主要是推動工業4.0,使工廠、樓宇和家居變得更智慧化。而今天主要談的是汽車產業,尤其是碳化矽,為電動車帶來更輕、更遠的續航能力。在智慧感知技術方面,安森美還有很多不同的感知技術推出,配合搭載相關產品和方案的汽車產品提供安全性和出行體驗。
原創文章,轉載請標明出處及作者!