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英飞凌汽车电子致力于清洁环保、安全与智能

雷声?? 2014年11月20日 ?? 收藏0
十一月初,在众多合作伙伴的共同见证下,英飞凌2014汽车电子开发者大会在上海隆重举行。作为中国汽车产业最盛大的年度活动之一,本届开发者大会以“合力共赢”为主题,用实实在在的“系统方案层级与芯片层级”模式,展示了一个融合更多优质商务支持服务和系统解决方案的汽车电子生态圈。在此期间,英飞凌科技(中国)有限公司汽车电子事业部负责人及高级总监徐辉女士分享介绍了全球汽车半导体产业的未来发展趋势以及英飞凌科技的应对措施与布局。

英飞凌科技(中国)有限公司汽车电子事业部负责人及高级总监徐辉
英飞凌科技(中国)有限公司汽车电子事业部负责人及高级总监徐辉

根据徐辉女士的介绍,自从二十世纪七十年代以来半导体技术推动了80%的汽车技术创新,与此同时全球汽车市场的成长同样也丰富了半导体产品的功能。“单车半导体器件的价值将由2014年的334美金上升至2019年的361美金,期间年复合增长率为2.2%。具体到汽车半导体应用的细分市场,动力总成部分的年复合增长率为6.3%(65亿美金到89亿美金)、安全领域为6.5%(94亿美金到128亿美金)、车身部分为4.6%(74亿美金到93亿美金)以及信息娱乐为7.7%(60亿美金到86亿美金)。”,徐辉女士指出。如果说英飞凌科技整个公司的业务重点是移动性、安全性与高能效三个领域,那么英飞凌汽车电子业务则倾向于关注清洁环保、安全与智能。

48V系统更适合实现中国市场未来的减排目标

面对全球气候变暖的威胁以及日益高涨的环境保护呼声,世界各国都先后制定了相当严格的汽车二氧化碳减排目标。据已掌握的信息,到2020年欧盟与日本分别为95和105(以克为单位每公里二氧化碳排放量)、中国为95(中国的目标仅反映了汽油车,若考虑到新能源汽车目标会有所提高)以及美国的144(美国的轻型车包括了轻型商用车)。“我们相信半导体技术有助于实现全球雄心勃勃的汽车二氧化碳减排目标。随着几种常见半导体应用技术如EPS、胎压检测和启/停系统的推广(2015年欧系车的普及率分别上升为81%、32%与57%),将大致分别为带来17美金的附加值,4-5克/公里的减排量、11美金的附加值,1.5克/公里的减排量以及17美金的附加值,5克/公里的减排量。”,徐辉女士表示。

与此同时,发动机附件智能电器化也可进一步减少二氧化碳的排放以达到清洁环保的目的。所谓的智能电器化就是发动机泵类与电机实现自动控制。“目前汽车里的许多电机依然是开关状态控制驱动,泵依然是皮带驱动,因此它们总是保持运转状态。智能电器化意味着泵类和电机只需根据需求而运转”,徐辉女士解释说。根据她的判断,通过电机的电气化水泵(冷却)可减排约4克/公里而真空泵(制动)可减排约1.5克/公里。水泵电机控制系统的半导体含量约为5-6欧元,包括微控制器、电桥驱动器、功率管、电源和收发器等。

徐辉女士认为,目前二氧化碳减排的主要创新技术涉及小型化直喷式发动机、启/停系统、7/8/9变速、发动机能源管理、发动机热管理,当然还包括减少重量,减小轮胎损耗、空气阻力及发动机摩擦损耗等。以欧系车为例,到2020年最低CO2排放量小型车为90g/km、中型车为100 g/km及大型车位130 g/km。“通常小型车与大部分中型车会依赖48V系统来达到二氧化碳的减排目标,而一部分高档中型车与大型车则会倾向于考虑混合动力车或纯电动汽车方案。发动机技术的提升再结合48V系统,大致可达到降低排放30%。由于48V系统比较经济成本在1200-1500美金左右,现阶段可能更适合中国市场实现2020年的减排目标”,徐辉女士如此判断。

具备集成式可编程硬件模块的新一代单片机AURIX

按照英飞凌的定义,汽车安全传统上主要指的是乘员和行人保护、防撞系统和高级驾驶辅助。若要达到E-NACAP 5星级的要求,汽车必须安装自动紧急制动系统来保护行人、驾驶者以及城市与社区安全。其中雷达技术(当然也包括相机与传感器)是设计创新的驾驶辅助系统并成为避免交通事故发生的关键所在。根据徐辉女士的介绍,英飞凌在业界首先推出了采用嵌入式晶圆级球闸阵列(eWLB)封装的77GHz高性能雷达产品,现在美国、欧洲及亚洲的多家汽车零部件厂商已选用该产品,因此也奠定了该公司在汽车安全系统高频雷达保障应用领域的领先地位。

Strategy Analytics发布的研究报告预计,到2017年全球具备嵌入式远程信息处理系统的联网车辆将达到1.4亿台的规模。因此随着未来联网汽车数量的增加以及物联网的普及,汽车安全又将面临全新的挑战。“可能遭遇黑客袭击的应用包括互联网、基于地点的服务广告、维护更新、交通告警/V2V、按需供电、自动收费、导航、紧急呼叫等等。不过核心都是怎样保证通信数据的安全”,徐辉女士这样分析。为了应对这一突如其来的市场新趋势,英飞凌先是推出业界首个符合汽车严格质量标准(ACE-Q100)的汽车M2M系统SLI 76微控制器系列,它是一种主要面向远程信息处理应用的安全元件。最近更是隆重推出具备集成安全信任锚的新一代单片机AURIX。

AURIX系列单片机具有良好的拓展性,内存从512KB到8MB,封装从TQFP80到FBGA516,相互兼容以实现简单升级。AURIX多核架构采用通过ISO26262认证的流程开发和设计,可高效地满足ASIL D级应用的要求。其性能达到目前业界的最佳水平,即1300DMips、8MB flash以及640KB SRAM。它还集成了一个可编程硬件安全模块(HSM),以满足未来的各种安全要求和保护要求,HSM采用基于硬件的专用加密技术。该系列的所有产品均采用65纳米嵌入式闪存技术制造,可确保在严酷的汽车应用环境中达到最高的可靠性。为确保避免因自然灾害等不可控因素造成的停产问题导致无法供货,英飞凌特地采用了双工厂供货模式。

自动驾驶是智能汽车的最高境界

美国国家公路交通安全管理局(NHSTA)认定,自动驾驶分为四个层次。在第一层次,包括了自适应巡航控制(ACC)、车身稳定控制系统(VSC)、自动制动(AEB)和泊车辅助等特定功能。驾驶员还拥有完整的控制权限,在某些正常行驶或即将发生事故的情况下,汽车可拥有有限的辅助功能。在第二层次,包括了高速公路辅助(ACC+LKA)、交通拥堵辅助(ACC+Stop&Go;)以及行人保护(AEB)等组合功能。该层次要求需要至少两种功能配合,驾驶员方可脱离方向盘及脚踏板操作,不过仍需要负责保持检测及操作功能。而在第三层次,包括了高速公路自动驾驶与城乡自动驾驶等有限驾驶功能。只有需要手动操作时才会提醒驾驶员,而在特定条件下车辆可控制所有的安全功能。而在实现全自动驾驶的第四层次,驾驶员只需要提供目的地或导航输入,汽车就能控制整个旅程的安全功能并为安全运行负全责。

针对时下非常时髦的智能汽车概念,徐辉女士认为无非在于提升司乘人员的便利性、数据的安全连接(完整性与私密性)以及未来实现自动驾驶的终极目标。“总体来说,自动驾驶现在还处于铺垫和准备阶段。如果按照 NHSTA的定义,目前我们已协助有关汽车厂商实现了第一层次的所有功能和第二层次的部分功能。同时我们也会积极投入,努力早日实现第三与第四层次的所有更复杂、要求更高的自动驾驶功能。”, 徐辉女士介绍说。

英飞凌汽车电子在中国的发展策略

根据中国汽车工业协会的统计数据,2013年,中国汽车全年产销量双双突破了2000万辆,连续第五年蝉联全球第一。美国汽车专业调查公司IHS Automotive预计,今后五年,中国汽车产量预计将继续稳步增长,可望于2019年突破3000万辆。中国车市的蓬勃发展,势必会拉动国内整车及汽车零部件产业的增长。为了抓住这一市场机遇,英飞凌加紧了在中国核心的汽车城市的布局。目前已覆盖了上海(总部)、长春(分公司)、深圳(分公司)、北京(工程中心与实验室)、无锡、武汉以及重庆等主要市场,建立了当地的销售及工程支持团队。 “我们已经建立了从产品概念定义到系统开发设计为客户提供全方位的技术支持团队,这些团队还会继续扩大并加强技术能力”,徐辉女士强调。

此外英飞凌还努力汇聚本地强大科研机构和一流科技人才的研发力量,首创了汽车电子生态圈,为本土汽车零部件及整车企业和科研机构之间搭建了一个交流平台。帮助本土企业找到志同道合的合作伙伴,促进他们之间的项目合作,并提供相应的技术支持。作为业界首个也是唯一一个汽车电子领域系统方案层级的 B2B交流平台,英飞凌汽车电子生态圈自2010年搭建以来,始终致力于推动本土设计产业化,并促成了多项前沿技术研发项目转化为汽车整车厂能安装的产品,帮助许多科研机构获得了知名零部件厂商和车厂的合作邀请,成功地将产品和品牌推向了市场。截至目前,生态圈正孵化286个产业化在研项目,直接参与研发的合作伙伴工程师已超过1080人。

显而易见,积极扩大合作伙伴网络并加强市场拓展是英飞凌中国汽车电子事业部的另外一项重要的发展策略。英飞凌科技(中国)有限公司汽车电子事业部负责人及高级总监徐辉女士说道:“英飞凌汽车电子生态圈设立的宗旨是推动中国本土汽车产业的发展,我们希望英飞凌搭建的桥梁,能帮助产业链的上下游实现共赢,从而最终受益消费者和促进本土产业经济的发展。”(雷声)

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