深耕智能電源與智能感知領(lǐng)域，這是2021年8月5日，安森美半導(dǎo)體官宣改名為安森美(onsemi)之后確定的下一步發(fā)展目標(biāo)，公司還為此提出了“智能技術(shù)，美好未來(lái)”的新口號(hào)。

預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)顯示，2021-2025年期間，智能電源和智能感知將推動(dòng)兩倍的市場(chǎng)增長(zhǎng)，年復(fù)合增長(zhǎng)率(CAGR)為7%-9%，其中智能電源平均CAGR為15%，智能感知平均CAGR達(dá)到13%，兩個(gè)技術(shù)都與汽車(chē)和工業(yè)領(lǐng)域有密不可分的關(guān)聯(lián)。

而在汽車(chē)和工業(yè)領(lǐng)域。安森美方面此前曾預(yù)計(jì)，2021-2025年，汽車(chē)和工業(yè)領(lǐng)域的CAGR將會(huì)為7%-9%，其中汽車(chē)行業(yè)為17%，工業(yè)領(lǐng)域?yàn)?%，其他市場(chǎng)有可能會(huì)下降。此外，5G也是一個(gè)非常重要的市場(chǎng)，預(yù)計(jì)2021-2025年5G市場(chǎng)的CAGR將達(dá)到11%。

安森美中國(guó)區(qū)應(yīng)用工程總監(jiān)吳志民日前在接受采訪(fǎng)時(shí)表示，隨著世界各國(guó)汽車(chē)電子化進(jìn)程的加速，汽車(chē)OEM廠(chǎng)商擴(kuò)展電動(dòng)車(chē)產(chǎn)品組合，在行駛里程和性能上展開(kāi)競(jìng)爭(zhēng)。截至2028年，電動(dòng)和混動(dòng)汽車(chē)將占到總汽車(chē)銷(xiāo)量的50%以上。對(duì)供應(yīng)商來(lái)說(shuō)，這是一個(gè)支持可持續(xù)生態(tài)系統(tǒng)發(fā)展的一個(gè)巨大的機(jī)會(huì)。

當(dāng)然，廠(chǎng)商要具備一系列廣泛的產(chǎn)品組合，才能支持汽車(chē)電子的快速增長(zhǎng)。目前，安森美的半導(dǎo)體產(chǎn)品應(yīng)用在汽車(chē)中的多個(gè)領(lǐng)域，包括車(chē)載充電器、高壓負(fù)載電池管理、DC-DC、高壓動(dòng)力總成、主驅(qū)逆變、48 V皮帶傳動(dòng)起動(dòng)機(jī)-發(fā)電機(jī)(BSG)、ADAS、信息娛樂(lè)、車(chē)門(mén)、座椅控制等，汽車(chē)業(yè)務(wù)營(yíng)收占比約為33%。

電動(dòng)車(chē)

碳化硅(SiC)是吳志民強(qiáng)調(diào)的重點(diǎn)之一。作為第三代半導(dǎo)體的關(guān)鍵材料，碳化硅能夠顯著提高電動(dòng)車(chē)、電動(dòng)車(chē)充電和能源基礎(chǔ)設(shè)施的系統(tǒng)效率。因此，2021年8月，安森美宣布收購(gòu)碳化硅晶圓供應(yīng)商GT Advanced Technologies(GTAT)，用以強(qiáng)化自身“從襯底到系統(tǒng)”的戰(zhàn)略布局。

安森美碳化硅功率器件包括SiC MOSFETs、SiC二極管、以及全SiC&混合SiC模塊三類(lèi)，并采用差異化的壓鑄模封裝。相比凝膠模塊，前者的主要優(yōu)勢(shì)包括更高的功率密度，更低的雜散電感，工作溫度更高(200℃甚至以上)，可專(zhuān)為差異化而定制。

以VE-Trac Dual為例，這是安森美專(zhuān)為插電式混合動(dòng)力車(chē)(PHEV)、完全混合動(dòng)力車(chē)(HEV)、純電池車(chē)(BEV)和燃料電池(FCEV)電動(dòng)車(chē)而設(shè)計(jì)的電源模塊，并針對(duì)牽引逆變器的應(yīng)用進(jìn)行了優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)了許多創(chuàng)新，包括雙面冷卻，使其具有高功率密度和小尺寸。

逆變器在電力傳動(dòng)系統(tǒng)起著關(guān)鍵作用，相當(dāng)于內(nèi)燃機(jī)中的燃油噴射系統(tǒng)，直接影響電動(dòng)車(chē)的整體能效以及每次充電可達(dá)到的行駛里程。安森美通過(guò)開(kāi)發(fā)VE-Trac Dual，將有望在更廣泛的電動(dòng)車(chē)中實(shí)現(xiàn)更高的能效。

除了具備優(yōu)良的電氣和熱性能外，VE-Trac Dual易于功率擴(kuò)展的特性也值得關(guān)注。在具體使用中，既可以用3個(gè)半橋的模塊來(lái)實(shí)現(xiàn)150 kW功率，也可以把兩個(gè)150 kW模塊組合在一起實(shí)現(xiàn)300 kW功率，且不增加占位。此外，在雙面冷卻模塊中，IGBT智能芯片中還內(nèi)置了溫度和電流傳感器，以更好的進(jìn)行溫度檢測(cè)和電路保護(hù)。

根據(jù)規(guī)劃，安森美主驅(qū)電源封裝技術(shù)將在2023年中從雙面間接水冷過(guò)渡到直接水冷模式，預(yù)計(jì)到2023年底會(huì)實(shí)現(xiàn)雙面直接水冷，2024年中進(jìn)一步優(yōu)化成為雙面直接水冷+方案，核心目的是為了不斷降低器件熱阻。

吳志民強(qiáng)調(diào)說(shuō)，安森美在開(kāi)發(fā)階段就把汽車(chē)應(yīng)用置于重要位置，在可靠性上投入了相當(dāng)多的精力。除了AECQ/AQG3標(biāo)準(zhǔn)驗(yàn)證之外，在靜態(tài)、動(dòng)態(tài)、門(mén)極驗(yàn)證等方面也做了大量的工作。結(jié)果顯示，其數(shù)據(jù)變化很低，可靠性值得信賴(lài)。

安森美不僅在電動(dòng)車(chē)領(lǐng)域大有作為，而且在與電動(dòng)車(chē)息息相關(guān)的太陽(yáng)能/儲(chǔ)能式充電站領(lǐng)域也積極展開(kāi)布局?？紤]到充電站方案中涉及PFC、AC-DC、DC-DC等多款芯片，安森美很早就可以為客戶(hù)提供包括熱/電仿真模型、碳化硅、模擬IC、輔助電源、感知保護(hù)技術(shù)在內(nèi)的完整解決方案。

先進(jìn)安全

在此前的采訪(fǎng)中，安森美公司總裁兼首席執(zhí)行官Hassane El-Khoury稱(chēng)，為了保證汽車(chē)攝像頭智能感知技術(shù)的安全性，安森美做出了極大的努力，例如分析了4000多種故障模式，確保在故障時(shí)進(jìn)行校正;在ADAS智能感知部分所占的市場(chǎng)份額超越了所有競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的總和;平均每個(gè)小時(shí)就能拯救9條生命;其800萬(wàn)像素傳感器在185米處不但能探測(cè)行人，甚至包括地面的石塊，是在所有條件下人眼視覺(jué)的100倍。

圖像傳感器是安森美最具競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的領(lǐng)域之一，我們有超過(guò)15年的汽車(chē)成像經(jīng)驗(yàn)，有超過(guò)4億顆汽車(chē)傳感器被應(yīng)用于汽車(chē)中。

吳志民表示，在用戶(hù)特別關(guān)注的圖像傳感器高動(dòng)態(tài)范圍(HDR)指標(biāo)方面，憑借獨(dú)有的超級(jí)曝光技術(shù)，配合均勻的像素架構(gòu)，安森美為業(yè)界提供了優(yōu)秀的HDR性能，可有效抑制LED閃爍。

同時(shí)，人們也日益發(fā)現(xiàn)，無(wú)論是前視攝像頭感知、AD全景感知、環(huán)視和自動(dòng)泊車(chē)，還是組合應(yīng)用，比如帶DVR或AR功能的前視攝像頭、盲區(qū)AD攝像頭+環(huán)視、后視AD+電子后視鏡等，越來(lái)越多的汽車(chē)細(xì)分功能都依靠攝像頭來(lái)實(shí)現(xiàn)。除了攝像頭數(shù)量不斷增加之外，攝像頭的像素也從以前的100萬(wàn)/200萬(wàn)像素，增加到了現(xiàn)在的800萬(wàn)像素。

而在智能座艙中，RGB-IR圖像傳感器的使用正在普及，它能做到較好的近紅外感應(yīng)度的圖像傳感器(或IVEC產(chǎn)品)，有助于攝像頭外形尺寸小型化。為此，安森美采用了將圖像傳感器和鏡頭集成在一起的模式，與當(dāng)前3cm3的座艙模塊相比，IVEC產(chǎn)品體積只有0.5cm3，尺寸縮減超過(guò)6倍，用戶(hù)也無(wú)需設(shè)計(jì)攝像頭模塊，無(wú)需光學(xué)調(diào)試，便于節(jié)約產(chǎn)能和靈活制造。

激光雷達(dá)(LiDAR)也是智能感知的重要一環(huán)。目前，很多激光雷達(dá)產(chǎn)品采用雪崩光電二極管(APD)元件，而安森美所提供的則是硅光電倍增管(SIPM)。與APD相比，SIPM有更好的一致性，支持150m單拍檢測(cè)距離和300m的多拍檢測(cè)距離。

“SIPM產(chǎn)品的光子探測(cè)效率(PDE)表現(xiàn)優(yōu)異，其單光子探測(cè)能力可讓系統(tǒng)監(jiān)測(cè)到300米范圍內(nèi)的距離，此外還能辨別見(jiàn)度低的物體，在煙霧環(huán)境中有較好的表現(xiàn)。該探測(cè)器技術(shù)可用于單像素、線(xiàn)陣或面陣傳感器?！眳侵久裾f(shuō)。

另一個(gè)智能感知產(chǎn)品是超聲波專(zhuān)用芯片，其動(dòng)態(tài)增益和回聲檢測(cè)功能可以區(qū)分靜止的物體、人和寵物。在安森美的芯片方案中，它既可以支持不同的調(diào)制技術(shù)，如振幅調(diào)制、二進(jìn)制相移鍵控(BPSK)、頻率啁啾聲等，也可以依據(jù)需要增強(qiáng)不同的特性，提高整個(gè)方案的安全水平。

目前，安森美在超聲波停車(chē)輔助IC市場(chǎng)排名第1，因此被選用在Minerva平臺(tái)上。同時(shí)，得益于在X By Wire(線(xiàn)傳控制)領(lǐng)域上的出色表現(xiàn)，安森美已累計(jì)交付了10億顆用于X By Wire應(yīng)用的電感式位置傳感器。

總體而言，傳動(dòng)系統(tǒng)和先進(jìn)安全也推動(dòng)了汽車(chē)電子化。從汽車(chē)傳動(dòng)系統(tǒng)來(lái)看，傳統(tǒng)汽車(chē)到電動(dòng)汽車(chē)的動(dòng)力源是由內(nèi)燃機(jī)向電動(dòng)機(jī)方向的發(fā)展;先進(jìn)安全則是汽車(chē)自動(dòng)駕駛從L0/L1級(jí)向L4/L5級(jí)方向發(fā)展。

統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，內(nèi)燃機(jī)時(shí)代的L0/L1級(jí)汽車(chē)，車(chē)內(nèi)電子元器件成本只有50美元;到了48 V混動(dòng)，L2級(jí)以上級(jí)別時(shí)，汽車(chē)電子元器件成本約為280美元;再到L2級(jí)以上的電動(dòng)車(chē)、混動(dòng)車(chē)，其電子元器件成本為750美元;未來(lái)L4/L5級(jí)的自動(dòng)駕駛汽車(chē)，電子元器件成本可以達(dá)到每輛車(chē)1600美元。而客戶(hù)的實(shí)際汽車(chē)電子元器件含量，則將從2019年的131美元，猛增至2022年的715美元。

結(jié)語(yǔ)

如今，工業(yè)和汽車(chē)市場(chǎng)占據(jù)全球溫室氣體排放量的三分之二，這為安森美提供了巨大的機(jī)會(huì)，使公司可充分發(fā)揮其在智能電源和感知技術(shù)方面具備的優(yōu)勢(shì)，為實(shí)現(xiàn)凈零排放經(jīng)濟(jì)盡一份力。這意味著，只要做好智能電源和智能感知技術(shù)，就能實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，并在細(xì)分市場(chǎng)上取得成功。

原文標(biāo)題：以智能技術(shù)擴(kuò)張汽車(chē)電子版圖

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審核編輯：湯梓紅