安森美半导体看好中国汽车市场

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  • 时间:2020-07-03
安森美半导体看好中国汽车市场

中国已成为全球最大的汽车生产国和消费市场,2013  年中国整体汽车销量增长 14% 至 2,200 万辆,其中乘用车销售约 1,800 万辆(比例 80%),商用车约 400 万辆(份额 20%);2014 年整体销量可达 2,300 万辆,乘用车销量较 2012 年增长 16%。汽车大趋势正在推动半导体成分的升高:IHS 公司预测,由于汽车安全与导航等系统的不断採用,中国汽车半导体市场将在 2014 年增长 11%,达到 46 亿美元。而在未来三年会延续增长势头,到 2017 年,中国汽车晶片市场将达到 62 亿美元。

面对巨大的需求,半导体厂商也面临一些挑战,他们必须帮助设计工程师提高能效、降低成本压力,同时满足功能性、安全性等多方面的要求。作为领先半导体器件供应商,安森美半导体致力于满足汽车客户需求,提供更优质、可靠、具有成本优势的符合汽车认证规範的高能效解决方案,説明客户提升产品设计和上市速度。

安森美半导体的汽车业务策略

为帮助中国工程师应对上述挑战,安森美持续加大对中国汽车半导体市场的投入和支援力度,在动力系统、车身、资讯娱乐系统、电源、车载网路等方面均佔据领先地位。公司 2013 年收入为 27.83 亿美元,汽车细分市场的收入为 7.51 亿美元(占全球总收入比例从 2008 年的 16% 增加至 27%)。汽车半导体市场整体增长为 10%,而安森美半导体的增长是市场的两倍。2010-2013 年,安森美半导体汽车业务在中国市场的收入节节攀升,均为 20% 左右。

安森美半导体在汽车细分市场的增长动力来自三个方面,一是燃油经济性及降低排放,包括启动-停止交流发电机、汽油直喷 (GDI) 发动机、混合动力汽车 (HEV)、双离合及 6+ 速变速箱;二是安全及舒适,包括 LED 照明、车门模组、停车辅助、感测器、资讯娱乐系统、高级驾驶员辅助系统 (ADAS);三是线控及电机控制,包括电动助力转向 (EPS)、泵和风扇。为此,安森美半导体提供各种解决方案:内部及外部 LED 照明;发动机及变速箱控制、感测器介面;电源、电机驱动器、IGBT、SmartFET 及保护等标準产品;以及用于车载网路的 LIN、CAN、FlexRay 收发器。

为支持中国汽车市场,安森美半导体加强了本土化生产、工程设计和服务,在上海设立了解决方案工程中心 (SEC),在深圳和乐山设有製造厂。上海的汽车 SEC 配备中国本地应用工程师及现场应用工程师,根据本地需求开发演示板和参考设计,支援本地客户在设计中採用安森美半导体的产品。在汽车市场,安森美半导体在中国与许多客户开展了合作,包括全球性客户和本地客户,如德尔福、博世、一汽、上汽、东风、长安、北汽和比亚迪等。

安森美半导体看好中国汽车市场

图 1:安森美半导体涉足的汽车细分市场安森美半导体的车用高能效方案

安森美半导体拥有宽广阵容的产品及方案,从分立器件、标準产品,到专用标準产品 (ASSP)/专用积体电路 (ASIC)/系统基础晶片 (SBC)/系统级晶片 (SoC),以及模组层级专业技术及方案,这些产品及方案都与能效息息相关。标準元器件有 20,000 个型号,包括 TVS/保护/齐纳元件、整流器、射频 (RF)、稳压器、逻辑、比较器、运算放大器、Mini Gates、EEPROM 等;模拟器件包括驱动器、稳压器、开关电源 (SMPS)、电源管理单元 (PMU)、音讯 IC、显示幕驱动器、收发器、ASIC、ASSP 等;功率器件包括点火 IGBT 及点火器、牵引 IGBT(功率集成模组 (PIM))、智慧功率模组 (IPM)、N/P沟道MOSFET、SmartFET、双极功率电晶体、电机驱动器等。

安森美半导体看好中国汽车市场

图 2:安森美半导体宽广阵容的产品及方案

安森美半导体的汽车应用重点包括燃油经济性及减少排放、车身及内部、照明和主动安全,以及涵盖这些领域的电源和车载网路。燃油经济性及减少排放(动力系统)应用涵盖发动机控制、变速箱、点火、启动-停止系统、48 V/混合动力汽车 (HEV)/插电式混合动力汽车 (PHEV)、电动汽车 (EV)等。照明应用涵盖 LED 外部照明、LED 内部照明、HID 前照灯、先进前照灯系统 (AFS)、电机控制等。车身及内部应用涵盖车身电脑及闸道、汽车空调 (HVAC)、车门、电机控制、智慧接线盒、仪錶盘、汇流排保护、资讯娱乐系统、有源天线等。主动安全应用涵盖电动助力转向、停车辅助、动力制动、悬挂系统、先进驾驶人辅助等。电源应用涵盖开关电源、线性稳压器以及电源管理积体电路等。车载网路应用涵盖 LIN、CAN、FlexRay 及乙太网等。

以照明为例,前照灯不只是近光灯和远光灯,还有转向指示灯、波束成形、路面聚光灯、雾灯、日间行车灯 (DRL)/位置灯、弯道辅助照明等。安森美半导体的先进前照灯系统 (AFS) 採用步进电机驱动器(AMIS3062x 或 NCV705xx) 进行前照灯转弯调节。自 2013 年第 1 季度展示的宾士E系列每辆车使用多达 6 颗 NCV78663 双通道 LED 驱动器,以及多达 3 颗 NCV70522 步进电机驱动器。

小于 350mA 的低电流恒流稳流器 (CCR) 在汽车照明的应用非常广泛,除了应急车辆、日间行车灯 (DRL),还有高温环境下的汽车应用,如引擎盖下及尾厢照明;空间受限的应用,如阅读、地图及任务灯、后视灯、座舱灯、中央高位刹车灯 (CHMSL)、组合尾灯 (RCL)及侧标誌灯;以及应用密度增加、要求採用更小巧及更高热效率封装的应用,如仪錶盘背光、盲点指示灯、座舱及门前地面照明灯。

当前,汽车客户的要求越来越高,需要提升燃油经济性及减少排放、实现更便利的操控、加快上市时间、提高可靠性等。为此,安森美半导体为客户简化设计过程,提供“系统级方案”,替代分立元件方案,推出了用于风扇和泵的汽车智慧电源模组 (IPM)。分立元件方案系统重量为125 克,尺寸为 108*103 mm,周边元器件数量170颗,系统成本约 15.5 美元;而安森美半导体的 IPM 重量仅为 50 克 (IPM 20 克),尺寸 26.4*60 mm,只有 5 颗元器件,系统成本仅 11.4 美元。它带来的好处是重量减轻 60%,尺寸减小,系统成本降低了 4 美元。

安森美半导体看好中国汽车市场

图 3:安森美半导体用于风扇和泵驱动的 BLDC IPM 与传统分立元件方案对比

安森美半导体的 IGBT 可替代点火系统的传统点火器模组。传统器件尺寸为 2250mm3 (25*15*6 mm),长期可靠性为 1,000 小时 (Tj=150℃),ESD 保护等级为 4 kV,浪涌保护等级为 300 V,样品到上市间隔 6 个多月 (ASIC);安森美半导体 IGBT 尺寸为 892mm3 (16.8*11.8*4.5mm),长期可靠性为 2,000 小时 (Tj=150℃),ESD 保护等级大于 10 kV,浪涌保护等级大于 350 V,上市间隔是 4 到 5 个月(专用标準产品 ASSP)。

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图 4:安森美半导体IGBT与传统点火器模组的对比

在汽车音响应用方面,採用 Bongiovi+ S-Live 声音技术的方案优势明显。传统扬声器方案直径为 126 mm,最低频回应为 83Hz,4套方案重量约 4.0 kg,总成本 220 美元;安森美半导体 + DPS Acoustics的方案扬声器重量更轻(仅为 1.4 kg,直径为 83 mm),可使用便宜的扬声器,利用演算法实现更好的音效,最低频回应为 20 Hz,总成本 160 美元。它不仅实现了高清 (HD) 震撼性声音品质,而且重量减轻了 70%。

总结

中国中高端汽车的更新换代,以及对于高能效的要求将推动中国汽车半导体市场的进一步发展。作为领先汽车半导体供应商,安森美半导体持续投资以满足客户对低功耗、小尺寸、低成本的要求,为汽车应用提供可靠、通过 AEC 认证、符合生产器件批准程式 (PPAP) 的高能效汽车半导体产品及方案,在减少废气排放、提高燃油经济性、增强系统性能和可靠性等方面説明客户应对设计挑战。