英飛凌副總裁徐輝：半導(dǎo)體技術(shù)如何促進(jìn)電動(dòng)汽車的發(fā)展？ | 電動(dòng)汽車百人會(huì) 2018

雷鋒網(wǎng)按：1月20日、21日，僅僅是開(kāi)年第三周，第四屆中國(guó)電動(dòng)汽車百人會(huì)論壇就奉上了幾乎可以稱今年全行業(yè)最強(qiáng)陣容的一場(chǎng)盛會(huì)，交通部、科技部、工信部、各家主機(jī)廠、新車企、科技公司、科研高校.....汽車行業(yè)最重要的參與者幾乎全在出席之列。新能源和自動(dòng)駕駛依然是論壇的核心議題，而這些行業(yè)弄潮者所呈現(xiàn)的觀點(diǎn)，也幾乎預(yù)示了未來(lái)一年汽車產(chǎn)業(yè)將發(fā)生的創(chuàng)新與變革，雷鋒網(wǎng)(公眾號(hào)：雷鋒網(wǎng))特將部分嘉賓演講進(jìn)行了整理，以饗各位讀者。

在主題為“把握全球變革趨勢(shì)，實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展”的論壇上，英飛凌科技（中國(guó)）副總裁徐輝發(fā)表了《半導(dǎo)體技術(shù)將促進(jìn)電動(dòng)汽車發(fā)展》的主題演講，以下內(nèi)容由雷鋒網(wǎng)整理編輯（有刪減）：

我們主要分享了英飛凌對(duì)核心技術(shù)看法的解讀，包括全球新能源發(fā)展趨勢(shì)和半導(dǎo)體技術(shù)如何支持推進(jìn)新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

為什么全球都在關(guān)注新能源市場(chǎng)？因?yàn)槲覀冇蟹浅?yán)峻的節(jié)能減排目標(biāo)。在NEDC二氧化碳排放指標(biāo)制定上，歐盟走在前面，幾年前推出NEDC測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)，但是NEDC不能反映實(shí)際路況和實(shí)際二氧化碳排放。歐盟最新標(biāo)準(zhǔn)用的是加修正值的WLTP評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)。因?yàn)闃?biāo)準(zhǔn)路況下不能反映所有加速與標(biāo)準(zhǔn)，最新標(biāo)準(zhǔn)會(huì)非常嚴(yán)峻苛刻。

目前看到黑色曲線是實(shí)際二氧化碳排放，如果是以NEDC為標(biāo)準(zhǔn)，中間灰色曲線達(dá)到95克/百公里排放。下面曲線是轉(zhuǎn)到最新的WLTP+修正值的最終排放。目前距離2030年、2050年排放標(biāo)準(zhǔn)有很大差距，必須推廣新能源汽車才能達(dá)到二氧化碳排放。現(xiàn)在差值在25%-35%之間，擁有嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)目標(biāo)需要達(dá)到。這就是大家積極努力，推進(jìn)新能源汽車發(fā)展的原因。

全球新能源市場(chǎng)往好方向發(fā)展，最終達(dá)到平衡值有兩部分，一部分是中國(guó)更多推進(jìn)新能源汽車，包括插電、純電動(dòng)汽車和燃料電池汽車。中間會(huì)有過(guò)渡區(qū)間，混動(dòng)和弱混48V最近幾年有很大發(fā)展。現(xiàn)在傳統(tǒng)動(dòng)力的節(jié)能減排，包括48V弱混、插電混動(dòng)汽車和純電動(dòng)汽車，應(yīng)該會(huì)同步發(fā)展，并在2020年-2025年之間爆發(fā)。

2016年電動(dòng)汽車或新能源汽車大幅度推廣，表明取代傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)最重要的指標(biāo)是性價(jià)比。什么時(shí)候性價(jià)比可以真正滿足客戶需求？主要在于電池，因?yàn)殡姵卦诔杀驹黾又惺亲畲蟮牟糠帧Ｈ绻磩?dòng)力系統(tǒng)，2023年電池成本在價(jià)格下降中與傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)系統(tǒng)成本達(dá)成一致。電池成本繼續(xù)下降，市場(chǎng)一定導(dǎo)向新能源汽車。

傳感器和執(zhí)行器的計(jì)算要做更深一步的性能提高，才能促進(jìn)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。控制器的主芯片單片機(jī)除了需要有更高的計(jì)算功能外，還需要提供更高的價(jià)值。價(jià)值在哪里？傳統(tǒng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，在逆變器中有解碼芯片，芯片能讀取電機(jī)轉(zhuǎn)速與位置。新一代的單片機(jī)自含硬件模塊，DS-ADC能夠代替旋變解碼芯片，集成在單片機(jī)之內(nèi)，節(jié)省部分成本，現(xiàn)在市場(chǎng)價(jià)平均6美元(約38.48元人民幣)，功能完全滿足需求。

現(xiàn)在汽車系統(tǒng)質(zhì)量和安全要求越來(lái)越高，多核單片機(jī)可以提供更高的功能安全等級(jí)。多核單片機(jī)架構(gòu)集成了多個(gè)電機(jī)和輔助系統(tǒng)，最大優(yōu)勢(shì)是能把原主控芯片、逆變器芯片的單片機(jī)和多核預(yù)算加進(jìn)輔助系統(tǒng)，不需要每一個(gè)系統(tǒng)有單獨(dú)的單片機(jī)，在提升功能安全的同時(shí)降低成本。單片機(jī)的產(chǎn)品封裝具有兼容性，可選擇大封裝和小封裝，封裝內(nèi)部可以延伸不同平臺(tái)。

英飛凌的功率器件產(chǎn)品比較常見(jiàn)，下圖中右邊是雙面水冷的IGBT模塊。新一代產(chǎn)品都具有兼容性，功率從10kw左右到更高。新產(chǎn)品會(huì)逐漸提高更多功能和功率等級(jí)。以HP Drive為例，中間是電壓為750V的FS820產(chǎn)品，如果需要更低功率平臺(tái)，可以選擇FS660或者FS770等，如果需要更高功率，可以選擇FS950。后續(xù)會(huì)推出電壓高達(dá)1200V的新產(chǎn)品，包括碳化硅的產(chǎn)品，用戶可以自行選擇。

新一代的HP Drive產(chǎn)品運(yùn)用EDT2晶圓技術(shù)，可以在原來(lái)基礎(chǔ)上提高功率密度。EDT2技術(shù)能夠做出最大12英寸（約30.48cm）晶圓，即300mm的晶圓。我們是全球第一家能夠量產(chǎn)EDT2功率器件的半導(dǎo)體廠商，在歐洲也能量產(chǎn)。

用過(guò)IGBT芯片的人知道，逆變器高壓所需要的隔離驅(qū)動(dòng)芯片是在原來(lái)產(chǎn)品基礎(chǔ)上逐漸增加公共安全功能。新一代研發(fā)的產(chǎn)品會(huì)完全滿足最高安全等級(jí)，右邊是一系列高壓輔助系統(tǒng)不帶隔離功能的驅(qū)動(dòng)芯片，大家可以根據(jù)自己的需求選擇相關(guān)產(chǎn)品。

除了提升本身產(chǎn)品的功能基礎(chǔ)外，半導(dǎo)體產(chǎn)品還能夠通過(guò)創(chuàng)新，提升系統(tǒng)性價(jià)比。90%以上的電機(jī)軸端尾端都有旋變，需要旋變變壓器讀取電擊角度和轉(zhuǎn)動(dòng)角度。由于系統(tǒng)相對(duì)重，如果采用機(jī)械式讀法，不能滿足公共安全要求。英飛凌最新推出的軸端旋變集成系統(tǒng)把小磁體加進(jìn)電機(jī)軸內(nèi)，并安裝了高精度的角度傳感器。通過(guò)小的集成系統(tǒng)，角度傳感器可以安裝在電機(jī)的軸承之內(nèi)。這種平臺(tái)化的設(shè)計(jì)，完全取代現(xiàn)在傳統(tǒng)機(jī)械旋變系統(tǒng)。不同電機(jī)的旋變要求不一樣，可節(jié)省100-200元人民幣。目前傳統(tǒng)機(jī)械系統(tǒng)會(huì)有外部的電壓或電干擾，而新系統(tǒng)放在電機(jī)軸承內(nèi)部，不會(huì)受到外部干擾，能適應(yīng)各平臺(tái)設(shè)計(jì)，節(jié)省研發(fā)和后續(xù)開(kāi)發(fā)成本。

我們認(rèn)為碳化硅一定是后續(xù)電子產(chǎn)品發(fā)展的趨勢(shì)，尤其在新能源汽車上的應(yīng)用。碳化硅的最大好處是能快速提升功率密度超過(guò)80%，相比當(dāng)前同功率的產(chǎn)品，體積可以縮小80%，功率密度提高80%。在提高效率同等情況下，可以讓電池體積縮小5%。如果用同樣的電池，碳化硅型的續(xù)航里程更長(zhǎng)。由于碳化硅沒(méi)有普及，系統(tǒng)成本性價(jià)比需要考慮。碳化硅的普及要等到真正需求，現(xiàn)在電池也需要在半導(dǎo)體器件上增加成本，因?yàn)樘蓟璞旧肀忍籍a(chǎn)品貴。整個(gè)系統(tǒng)能夠達(dá)到一定功率密度，需要換碳化硅產(chǎn)品的平衡點(diǎn)是系統(tǒng)的成本要有節(jié)省。后面幾年中，碳化硅可以使系統(tǒng)達(dá)到成本平衡，最終得到最大利用。

英飛凌對(duì)中國(guó)電機(jī)控制器的零部件企業(yè)是否可以接受定制化的IGBT或者IPM開(kāi)發(fā)方案？我們給出了答案，不管是其它功能的芯片或者是IGBT，只要是中國(guó)市場(chǎng)有足夠需求，我們公司需要有商務(wù)平衡。只要達(dá)到要求，我們會(huì)為客戶定制。IGBT產(chǎn)品慢慢趨向更多中國(guó)本土客戶要求。

合作方面，我們與中國(guó)很多車廠進(jìn)行深入合作，我們繼續(xù)與它們攜手合作。快速發(fā)展新能源市場(chǎng)，有更大的量產(chǎn)，讓價(jià)格更快下降。后續(xù)會(huì)在國(guó)內(nèi)有國(guó)產(chǎn)化的計(jì)劃，我們會(huì)做相關(guān)規(guī)劃與鋪墊，讓產(chǎn)品有更大的性價(jià)比。

PS：過(guò)去10個(gè)月，雷鋒網(wǎng)團(tuán)隊(duì)在北京、上海、深圳、硅谷等地密集拜訪數(shù)百家智能駕駛技術(shù)團(tuán)隊(duì)，通過(guò)一手采訪、調(diào)研和親身體驗(yàn)，并用2個(gè)月時(shí)間梳理和篩選13個(gè)關(guān)鍵細(xì)分領(lǐng)域近100家智能駕駛產(chǎn)業(yè)鏈中關(guān)鍵的技術(shù)公司，《中美智能駕駛白皮書》最終成稿。

我們希望通過(guò)這份白皮書向你全方位展現(xiàn)中美智能駕駛的市場(chǎng)現(xiàn)狀、關(guān)鍵技術(shù)環(huán)節(jié)發(fā)展情況及落地情況，讓你深入了解在這個(gè)產(chǎn)業(yè)中的機(jī)遇與挑戰(zhàn)，提前看到未來(lái)3到5年自動(dòng)駕駛產(chǎn)業(yè)鏈各個(gè)細(xì)分環(huán)節(jié)可能產(chǎn)生的機(jī)會(huì)和趨勢(shì)。

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