過(guò)去幾年，汽車(chē)芯片行業(yè)一直處于去庫(kù)存階段，但在汽車(chē)智能化和電動(dòng)化的趨勢(shì)下，對(duì)一些類型的汽車(chē)芯片仍有較強(qiáng)需求，如為智駕提供算力的芯片、汽車(chē)圖像傳感器，以及高性能微控制器（MCU）等。
其中，智能駕駛將帶動(dòng)萬(wàn)億級(jí)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。根據(jù)《中國(guó)智能駕駛商業(yè)化發(fā)展白皮書(shū)》顯示，2024年我國(guó)智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)規(guī)模達(dá)11082億元，增速為34%，預(yù)計(jì)到2030年市場(chǎng)規(guī)模有望突破5萬(wàn)億。
此外，隨著汽車(chē)電動(dòng)化的發(fā)展趨勢(shì)，也推動(dòng)了對(duì)功率半導(dǎo)體的需求，尤其是以SiC、GaN為代表的第三代半導(dǎo)體功率器件，它們具有的高耐壓、低導(dǎo)通電阻，以及寄生參數(shù)小等特性，非常適用于制造大功率汽車(chē)電子器件，如車(chē)載充電器（OBC）、降壓轉(zhuǎn)換器和主趨逆變器等。
在即將于2025年4月15-17日舉辦的慕尼黑上海電子展上，汽車(chē)電子也是一個(gè)頗受關(guān)注的熱點(diǎn)領(lǐng)域。包括英飛凌（N5.501）、Littelfuse（N5.505）、納芯微電子（N5.521），以及TDK（N1.210）等廠商都將展出汽車(chē)電子相關(guān)的產(chǎn)品和解決方案。
英飛凌高可靠性MCU產(chǎn)品賦能汽車(chē)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型
在此次展會(huì)上，英飛凌將展出覆蓋智能座艙、自動(dòng)駕駛、底盤(pán)轉(zhuǎn)向、智能車(chē)燈以及集成式熱管理等多個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域的展品。
對(duì)于汽車(chē)級(jí)芯片，其質(zhì)量和可靠性要求較其它領(lǐng)域都高得多。英飛凌科技汽車(chē)業(yè)務(wù)智能座艙技術(shù)負(fù)責(zé)人邱榮斌表示：“英飛凌一貫把質(zhì)量和可靠性作為我們產(chǎn)品的生命線，芯片質(zhì)量也是英飛凌很多客戶認(rèn)可的和其他友商的主要差異點(diǎn)之一。”
他進(jìn)一步表示：“隨著汽車(chē)芯片集成規(guī)模越來(lái)越高，對(duì)于芯片的安全性和可靠性也提出了更高的要求?！彼杂w凌TC3X MCU為例，該MCU內(nèi)部集成了超過(guò)10億個(gè)晶體管，電路規(guī)模也異常復(fù)雜，為了保證芯片能夠在各種極端條件下可靠地工作，英飛凌在進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)就全面考慮可能出現(xiàn)的各種失效情況，在芯片內(nèi)部集成各種硬件冗余電路和診斷電路，確保在某些電路失效的情況下芯片仍能正常工作，或者檢測(cè)到異常后能及時(shí)進(jìn)入安全狀態(tài)。
值得一提的是，TC3X MCU也是汽車(chē)行業(yè)第一個(gè)拿到ISO-26262 ASIL-D認(rèn)證證書(shū)的芯片。
在智能座艙和自動(dòng)駕駛領(lǐng)域，英飛凌計(jì)算類芯片的重點(diǎn)還將繼續(xù)專注提供高實(shí)時(shí)性和可靠性計(jì)算的微控制器（MCU）芯片上，因?yàn)镸CU在智能座艙和自動(dòng)駕駛上必不可少，與提供大算力的SoC芯片形成一個(gè)很好的互相補(bǔ)充的局面。作為T(mén)C3X MCU的下一代，TC4X MCU采用最新的28nm工藝，以及異構(gòu)的計(jì)算架構(gòu)，除了集成最多6個(gè)500兆主頻的鎖步CPU核之外，還集成了一個(gè)并行計(jì)算單元（PPU）,能執(zhí)行256位寬的向量運(yùn)算，并提供26GFLOPs的AI算力，為未來(lái)需要高實(shí)時(shí)性和安全性的AI應(yīng)用提供了硬件基礎(chǔ)。
軟件定義汽車(chē)（SDV）是汽車(chē)行業(yè)明確的技術(shù)趨勢(shì)，它不僅可以大大加快主機(jī)廠開(kāi)發(fā)應(yīng)用層軟件的速度，也為主機(jī)廠從傳統(tǒng)的硬件盈利過(guò)渡到軟件盈利提供基礎(chǔ)。作為汽車(chē)半導(dǎo)體的主要供應(yīng)商之一，英飛凌的MCU產(chǎn)品也將在這一趨勢(shì)下，扮演重要角色。邱榮斌解釋道：“軟件定義汽車(chē)在電子電氣架構(gòu)上必然會(huì)采用以太網(wǎng)作為主干網(wǎng)，因此我們的MCU類產(chǎn)品對(duì)于未來(lái)高性能以太網(wǎng)的支持變的尤為重要。另外，在軟件架構(gòu)上，我們需要擴(kuò)大和汽車(chē)軟件生態(tài)圈的伙伴們的合作，除了要支持傳統(tǒng)的AUTOSAR CP的軟件架構(gòu)外，還需要支持各種新型的操作系統(tǒng)以及OEM對(duì)于自研操作系統(tǒng)的需求，以及面向服務(wù)化的中間層軟件如SOME/IP和DDS等的支持?！?/p>
AI技術(shù)的發(fā)展也將對(duì)汽車(chē)行業(yè)產(chǎn)生重大和深遠(yuǎn)的影響。邱榮斌表示：“英飛凌也一直關(guān)注AI技術(shù)對(duì)于汽車(chē)半導(dǎo)體行業(yè)帶來(lái)的影響。首先，在產(chǎn)品定義上，我們需要考慮集成更多支持AI的功能，以滿足未來(lái)汽車(chē)日益增長(zhǎng)的AI需求；同時(shí)，AI SoC的廣泛應(yīng)用也提供了許多周邊芯片的需求，英飛凌將重點(diǎn)布局這類產(chǎn)品；其次，AI對(duì)于半導(dǎo)體的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)也可能產(chǎn)生重大的影響，未來(lái)部分芯片的設(shè)計(jì)將有望通過(guò)AI來(lái)實(shí)現(xiàn)，半導(dǎo)體產(chǎn)線的自動(dòng)化程度和生產(chǎn)效率也會(huì)因?yàn)锳I技術(shù)帶來(lái)迅速提高，并且有望帶來(lái)成本的縮減。最后，AI技術(shù)也將有望被用于和我們客戶的溝通中，這有助于我們提高對(duì)客戶需求響應(yīng)的及時(shí)性，從而提升客戶的滿意度。”
持續(xù)賦能核心動(dòng)力域創(chuàng)新，納芯微攜多領(lǐng)域汽車(chē)芯片解決方案亮相慕展
作為國(guó)內(nèi)最早投身于汽車(chē)市場(chǎng)的芯片企業(yè)之一，納芯微在本次慕尼黑上海電子展上將展示汽車(chē)三電、車(chē)身控制與照明、智能座艙與熱管理等汽車(chē)應(yīng)用的芯片解決方案。
針對(duì)車(chē)載充電機(jī)OBC領(lǐng)域，納芯微將展示完整的OBC系統(tǒng)解決方案，產(chǎn)品覆蓋電流、電壓、溫度檢測(cè)傳感器，數(shù)字隔離器與CAN收發(fā)器，隔離/非隔離柵極驅(qū)動(dòng)器，以及LDO、Buck等電源管理芯片，實(shí)現(xiàn)從信號(hào)感知、數(shù)字通信、功率驅(qū)動(dòng)到電源管理的全鏈路覆蓋。憑借豐富的車(chē)規(guī)級(jí)芯片組合，納芯微OBC解決方案可滿足多種功率平臺(tái)（3.3kW、6.6kW、11kW、22kW）設(shè)計(jì)需求。
在車(chē)身控制BCM領(lǐng)域，納芯微的車(chē)身控制BCM解決方案涵蓋了座椅、后視鏡、燈光、空調(diào)等多類車(chē)身負(fù)載控制，提供從電源管理、通信、驅(qū)動(dòng)控制到信號(hào)采集的全棧芯片支持，可全面滿足主流BCM模塊對(duì)功能、安全與穩(wěn)定性的高標(biāo)準(zhǔn)需求。
在車(chē)身照明領(lǐng)域，納芯微已推出一系列車(chē)規(guī)級(jí)線性LED驅(qū)動(dòng)芯片，如NSL2161x、NSL2163x、NSL21912/16/24，覆蓋1/3/12/16/24等多通道選擇，廣泛應(yīng)用于傳統(tǒng)尾燈、動(dòng)態(tài)尾燈和發(fā)光格柵等場(chǎng)景。此外，納芯微高集成度氛圍燈驅(qū)動(dòng)SoC產(chǎn)品NSUC1500也已于近期發(fā)布，助力打造更高效、更具創(chuàng)新性的智能座艙照明方案。
隨著用戶對(duì)車(chē)輛舒適性和娛樂(lè)性的需求越來(lái)越高，汽車(chē)音頻系統(tǒng)扮演越來(lái)越重要的角色。針對(duì)汽車(chē)音頻系統(tǒng)，納芯微的數(shù)字輸入車(chē)規(guī)級(jí)D類（Class D）音頻功率放大器NSDA6934-Q1，可實(shí)現(xiàn)四個(gè)通道音頻輸出，每通道可輸出最大75W功率，支持低延遲模式和最高192kHz的采樣率，具備靈活的開(kāi)關(guān)頻率、調(diào)制方式和多種保護(hù)功能，可適配不同的汽車(chē)音頻系統(tǒng)設(shè)計(jì)。
在汽車(chē)熱管理系統(tǒng)中，針對(duì)熱管理執(zhí)行器中不同類型負(fù)載的驅(qū)動(dòng)需求，如溫區(qū)風(fēng)門(mén)、電子水閥、電子膨脹閥、AGS主動(dòng)進(jìn)氣格柵、繼電器低邊負(fù)載和BLDC電機(jī)等，納芯微憑借完善的電機(jī)驅(qū)動(dòng)產(chǎn)品布局，提供完整的集成式熱管理驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)解決方案。
截至2024年，納芯微汽車(chē)芯片累計(jì)出貨量超過(guò)5億顆，汽車(chē)電子業(yè)務(wù)占其營(yíng)收超過(guò)35%。納芯微持續(xù)賦能核心動(dòng)力域創(chuàng)新，僅在新能源汽車(chē)三電系統(tǒng)領(lǐng)域，就已為近400家零部件客戶提供了可靠、可信賴的產(chǎn)品與服務(wù)支持。同時(shí)，納芯微也已領(lǐng)先獲得ISO26262 ASIL D “Defined-Practiced”認(rèn)證，是國(guó)內(nèi)少數(shù)在功能安全領(lǐng)域完成從“Managed”（體系建立）到“Defined-Practiced”（體系實(shí)踐）能力躍遷的芯片企業(yè)。
Littelfuse電路保護(hù)解決方案為電動(dòng)汽車(chē)“保駕護(hù)航”
作為電路保護(hù)解決方案提供商的Littelfuse，在本次展會(huì)上將重點(diǎn)展示新能源電動(dòng)汽車(chē)相關(guān)的解決方案，如電池管理系統(tǒng)（BMS）、電驅(qū)系統(tǒng)、電控系統(tǒng)、車(chē)載充電機(jī)、電池包斷開(kāi)單元（BDU）、高壓配電單元（PDU），ADAS域控制器、雷達(dá)、車(chē)身控制、多媒體等應(yīng)用場(chǎng)景。
針對(duì)車(chē)載充電機(jī)，Littelfuse創(chuàng)造性地通過(guò)將SIDACtor保護(hù)晶閘管與MOV串聯(lián)，為設(shè)計(jì)人員提供卓越的車(chē)載充電機(jī)AC交流輸入側(cè)的過(guò)壓保護(hù)解決方案。SIDACtor+MOV的組合具有更低的箝位電壓，可降低半導(dǎo)體應(yīng)力。此外，該組合的漏電流更低，擊穿電壓隨瞬態(tài)沖擊的增加而降低的程度也更小。使用SIDACtor+MOV組合進(jìn)行瞬態(tài)浪涌保護(hù)，可使車(chē)載充電機(jī)更加可靠、耐用。根據(jù)車(chē)載充電機(jī)的實(shí)際浪涌電流要求，Littelfuse還可以提供分別為3kA和2kA 8/20浪涌電流等級(jí)的車(chē)規(guī)級(jí)保護(hù)晶閘管。
在OBC的AC和DC側(cè)過(guò)流保護(hù)方案中，Littelfuse提供了行業(yè)內(nèi)最齊全的符合AEC-Q200規(guī)范的熔斷器為電動(dòng)汽車(chē)保駕護(hù)航。Littelfuse也為了適應(yīng)電動(dòng)汽車(chē)在中國(guó)的快速發(fā)展，推出了609、832、831、685等專門(mén)針對(duì)中國(guó)電動(dòng)車(chē)市場(chǎng)的交流以及直流500V和1000V DC的AEC-Q200熔斷器，這些熔斷器通過(guò)了嚴(yán)格的AEC-Q200規(guī)范定義的測(cè)試和認(rèn)證流程，確保了在高風(fēng)險(xiǎn)環(huán)境下也能為電動(dòng)汽車(chē)提供穩(wěn)定可靠的保護(hù)。
除了車(chē)載充電機(jī)解決方案外，Littelfuse還將展示電動(dòng)汽車(chē)的BMS電池管理系統(tǒng)解決方案，以及電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)等相關(guān)的產(chǎn)品和方案。
中國(guó)電動(dòng)汽車(chē)的電池包電壓正在向800V平臺(tái)快速邁進(jìn)，對(duì)于BMS電池管理系統(tǒng)的模擬前端AFE采集芯片而言，它采集的電芯數(shù)量也會(huì)相應(yīng)增加，目前的AFE芯片普遍可以達(dá)到18個(gè)乃至更多電芯數(shù)量的采集，但是AFE芯片的耐壓并沒(méi)有顯著提高，這樣如果采用傳統(tǒng)技術(shù)的TVS保護(hù)AFE芯片，TVS的鉗位電壓就會(huì)超過(guò)AFE的最高耐壓。因此，Littelfuse推出了TPSMB-L系列低鉗位電壓車(chē)規(guī)級(jí)TVS二極管，專為800V電動(dòng)汽車(chē)中的BMS電池管理系統(tǒng)而創(chuàng)新設(shè)計(jì)，具有業(yè)界領(lǐng)先的超低鉗位電壓，可為模擬前端AFE芯片等敏感元件提供出色的電路保護(hù)。
此外，電動(dòng)汽車(chē)的電驅(qū)系統(tǒng)中越來(lái)越多地采用SiC MOSFET，但由于SiC MOSFET由于其特殊的材料特性，通常需要負(fù)壓關(guān)斷技術(shù)來(lái)有效地防止SiC MOSFET在關(guān)斷過(guò)程中的誤導(dǎo)通現(xiàn)象，從而提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性和效率。但是SiC MOSFET的正壓和負(fù)壓的耐壓值是不同的，負(fù)壓耐壓值會(huì)更低，如何有效簡(jiǎn)單地保護(hù)SiC MOSFET的柵極就成了難題。為此，Littelfuse推出了專為保護(hù)汽車(chē)應(yīng)用中的SiC MOSFET柵極而設(shè)計(jì)的TPSMB非對(duì)稱TVS二極管，該系列獨(dú)特的非對(duì)稱設(shè)計(jì)支持SiC MOSFET不同的正負(fù)柵極驅(qū)動(dòng)器額定電壓，確保在使用SiC MOSFET的各種要求苛刻的汽車(chē)電源應(yīng)用中提高性能，并且和電動(dòng)汽車(chē)市場(chǎng)主流的SiC MOSFET都能配合使用。
隨著電動(dòng)汽車(chē)的快速發(fā)展，電動(dòng)汽車(chē)中Fuse的應(yīng)用也越來(lái)越廣泛，但在AEC-Q200規(guī)范版本D之前還沒(méi)有Fuse這大類產(chǎn)品。2023年3月20日，從修訂版E開(kāi)始，才將Fuse擴(kuò)充進(jìn)入其產(chǎn)品類目，與非車(chē)規(guī)產(chǎn)品相比，AEC-Q200測(cè)試Fuse在電氣試驗(yàn)、溫度循環(huán)、濕度測(cè)試、使用壽命、高頻振動(dòng)、高溫存儲(chǔ)上都設(shè)置了更嚴(yán)苛的條件，使車(chē)用保險(xiǎn)絲/熔斷器安全規(guī)范變得有了設(shè)計(jì)依據(jù)。
Littelfuse也為此版本完善以及框架定義做出了貢獻(xiàn)。之所以Littelfuse能夠和汽車(chē)電子協(xié)會(huì)一起合作定義Fuse的AEC-Q200新標(biāo)準(zhǔn)，就是來(lái)源于Littelfuse對(duì)汽車(chē)行業(yè)以及保險(xiǎn)絲/熔斷器產(chǎn)品的深入了解，以及對(duì)產(chǎn)品可靠性、壽命、安全性的探索。
Littelfuse通過(guò)采用FEMA等工具識(shí)別潛在故障模式，并在設(shè)計(jì)階段就提供優(yōu)化方案，并通過(guò)仿真與多環(huán)境測(cè)試模擬極端工況，如高溫，振動(dòng)等，并結(jié)合實(shí)驗(yàn)室測(cè)試，驗(yàn)證產(chǎn)品性能。并且，Littelfuse的工廠也采用全自動(dòng)化生產(chǎn)線，減少人為誤差，確保產(chǎn)品性能的一致性，當(dāng)然工廠也遵循IATF16949標(biāo)準(zhǔn)，從原材料采購(gòu)到成品交付，實(shí)行全流程質(zhì)量控制。值得一提的是，Littelfuse也可以根據(jù)中國(guó)客戶的實(shí)際需求可以靈活的提供定制化設(shè)計(jì)，為客戶提供最優(yōu)方案。
TDK汽車(chē)解決方案驅(qū)動(dòng)移動(dòng)出行未來(lái)
日本的電子元件制造商TDK此次也將在慕尼黑上海電子展上展出一系列汽車(chē)解決方案，涵蓋可實(shí)現(xiàn)更高功率密度的模塊化直流支撐電容器和磁性產(chǎn)品，以及溫度與壓力傳感器、電機(jī)控制器和位置傳感器等；高級(jí)駕駛輔助系統(tǒng)（ADAS）和抬頭顯示（HUD）技術(shù)等；觸控反饋技術(shù)、可幫助實(shí)現(xiàn)更智能的轉(zhuǎn)向與照明的精準(zhǔn)傳感器產(chǎn)品，以及智能多層氮化鋁（AIN）基板和封裝產(chǎn)品等。
隨著全球從傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)車(chē)輛向電動(dòng)汽車(chē)(xEV)轉(zhuǎn)型，汽車(chē)行業(yè)對(duì)先進(jìn)電子元器件的需求快速增長(zhǎng)。電動(dòng)汽車(chē)也需要更高密度的解決方案來(lái)突破空間和重量限制。TDK的標(biāo)準(zhǔn)模塊化直流制程電容器——xEVCap，憑借可擴(kuò)展和模塊化的特點(diǎn)，能以小批量、高性價(jià)比滿足逆變器設(shè)計(jì)師的不同電容和電流規(guī)格要求，節(jié)省產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)間，同時(shí)減少所需的元件庫(kù)存種類，從而降低相應(yīng)成本。必要時(shí)還可將多個(gè)xEVCap輕松并聯(lián)以滿足不同的電容和電流需求。整個(gè)電容范圍滿足汽車(chē)標(biāo)準(zhǔn)AEC-Q200（修訂版E）和IEC TS 63337:2024的要求。
攝像頭、雷達(dá)或超聲波系統(tǒng)等系統(tǒng)單元是ADAS的重要組成部分。TDK提供了小型化共模扼流圈，可用于這些系統(tǒng)單元的無(wú)干擾通信，以及維持供電裝置的穩(wěn)定性和抗干擾性。此外，TDK還提供了廣泛的電容器技術(shù)組合以及相應(yīng)載流能力的功率電感器，如100Base-T1共模扼流圈ACT1210L-201、SPM系列，以及CAT系列等。
在汽車(chē)照明方面，LED燈的優(yōu)勢(shì)明顯，除了駕駛燈之外，日間行車(chē)燈、指示燈和輔助燈光也都采用LED燈。但LED燈相較于傳統(tǒng)光源具有更低功耗和更長(zhǎng)的使用壽命，此外，LED的設(shè)計(jì)更加自由、自動(dòng)適配駕駛燈的可能性也更大。
根據(jù)不同的LED驅(qū)動(dòng)器，TDK能夠提供適用于升壓型、降壓型和升降壓型的不同系統(tǒng)的廣泛電感器產(chǎn)品陣容，如SPM系統(tǒng)、CLF系列等。
此外，電動(dòng)汽車(chē)中寬帶隙半導(dǎo)體（如SiC和GaN等）的應(yīng)用越來(lái)越多，這些電力電子器件可幫助電動(dòng)汽車(chē)實(shí)現(xiàn)更好能效、更高功率密度，以及更小尺寸。為了在電路中充分發(fā)揮這些材料的特性，高性能的智能基板和封裝必不可少。
TDK此次將展出其智能AlN多層基板和封裝解決方案，可擴(kuò)展高功率裝置在功率密度、散熱性能、可靠性以及緊湊封裝尺寸方面的邊界。相較于其他陶瓷及基板材料，AlN具有超高的熱導(dǎo)率（高達(dá)180W/(m?K)）和優(yōu)異的熱膨脹系數(shù)等主要特征，能與硅材料無(wú)縫適配；其多層結(jié)構(gòu)可使基板內(nèi)部可直接嵌入EMI屏蔽層，最大限度減少甚至完全消除外部濾波器需求；多層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)還提高了功率密度，縮減了封裝尺寸，并最大程度減少了環(huán)路電感。
結(jié)語(yǔ)
隨著全球汽車(chē)產(chǎn)業(yè)向電動(dòng)化、智能化的戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型加速，半導(dǎo)體器件正成為汽車(chē)工業(yè)新的“數(shù)字引擎”，到2030年，半導(dǎo)體在整車(chē)價(jià)值中的占比將突破49.6%。然而，與消費(fèi)電子器件相比，車(chē)規(guī)級(jí)半導(dǎo)體對(duì)于可靠性、安全性等方面的要求更高，認(rèn)證周期也更長(zhǎng)。
面對(duì)這樣的行業(yè)特性，汽車(chē)半導(dǎo)體供應(yīng)商必須進(jìn)行不斷的創(chuàng)新，以滿足汽車(chē)電子產(chǎn)品和功能的不斷更新和發(fā)展。在即將揭幕的慕尼黑上海電子展上，包括英飛凌、Littelfuse、TDK以及納芯微等一眾半導(dǎo)體廠商集中展示他們最先進(jìn)、最可靠的汽車(chē)電子產(chǎn)品和解決方案，歡迎前往一探究竟。
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