| 單車半導體價值將達1600美元，碳化硅和圖像傳感器潛力可觀 |
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汽車的電動化和智能化趨勢正在為半導體產業注入澎湃動力。據第三方分析機構預測，到2028年每賣出的100輛汽車中超過一半是電動車，而電動車往往也是自動駕駛技術的理想載體。相比傳統燃油車，新的驅動方式和新的感知系統，為單車半導體的用量和價值開辟了增長空間。
“一輛內燃機車或者L1級別汽車的半導體，大概有50美元的應用空間；L2或者是L2+，機會就會大一點，大概280美元；L4、L5級別的機會就大得多了，將達到1600美元，這為我們帶來顯著的增長動力和商機。”安森美中國區應用工程總監吳志民向《中國電子報》表示。
碳化硅讓電動主驅更高效
主驅逆變器是電動汽車的關鍵元器件，負責電池與電機之間的DC-AC轉換以及電動機控制，決定了駕駛行為和車輛的能源效率。目前，電車主驅使用的功率模塊以硅基IGBT為主，但隨著消費者對于電動汽車加速效率和續航里程的期待不斷提升，特斯拉、比亞迪等車企紛紛推動碳化硅模塊上車，帶來更可靠、更高效的電驅系統。
“碳化硅技術可以提供更可靠、更高效的主驅。我們提供從襯底、外延到晶圓的制造等一條龍的碳化硅供應。為了進一步增強供應能力，我們完成了對碳化硅晶錠公司GTAT的收購，GTAT有領先的晶體生長技術，從2020年3月份就已經開始向安森美供應碳化硅晶錠，單車半導體價值將達1600美元，碳化硅和圖像傳感器潛力可觀。”吳志民說。
記者了解到，碳化硅主驅能更好地適應下一代800V電池電動車的需求。目前電動車的電池主要為400V，但很多車廠已經在規劃下一代800V電池系統，實現更快的充電速度和更長的續航里程。對于800V及以上高電壓平臺，碳化硅MOSFET可以提高整體系統效率，并降低車體重量。
“對比IGBT，碳化硅損耗更低，尤其在高電壓狀況下，碳化硅模塊體積更小、重力更低，是實現續航更遠、車體更輕的重要技術。”吳志民表示。
要配合容量更大的電池，充電樁的功率也勢必越來越高，這需要更高的輸出電壓。具有耐高壓特性的碳化硅有望在充電站實現更多應用，成為汽車電動化的重要一環。
目前直接冷卻的凝膠模塊是汽車主驅常用的封裝方式，而安森美也會將重點放在壓鑄模塊上。相比凝膠模塊，壓鑄模塊能實現更高的功率密度和更低的雜散電感，可以將碳化硅模塊的工作溫度做到200℃以上。
雖然有種種優異特性，可碳化硅遠高于硅IGBT的成本，還是拖慢了其上車速度。在業界的努力下，這一狀況正在逐步改善。
“碳化硅的成本比較高，最主要的原因是碳化硅的晶錠制造是非常困難的。但是碳化硅制造技術正在不斷發展，對比幾年前，碳化硅已經有比較大的應用體量。隨著生產量不斷增加，成本也會隨之降低。包括我們在內的業界廠商在推動碳化硅晶圓從6英寸走向8英寸，這些都會慢慢把碳化硅的成本降下來。”吳志民表示。
自動駕駛對圖像傳感器提出更高要求
圖像傳感器是汽車感知方案的重要組成，當前部分用到安森美高分辨率圖像傳感器的汽車攝像頭，分辨率可以達到人眼的100倍。而ADAS和自動駕駛技術的普及，讓下游客戶對于圖像傳感器的HDR、感應度、抗干擾、AI算法、上市周期、安全性等多項指標提出了更高要求。
夜間行車是汽車感知面臨的最復雜場景之一。針對HDR、高感應度等夜間行駛的感知需求，安森美采用了超級曝光技術，配合均勻的像素架構，以提升HDR性能，并抑制LED閃爍。同時，由于駕駛者和乘客在座艙基本不會開燈，汽車感知系統也會用到集成白天彩色成像和夜間近紅外成像能力的RGB-IR傳感器，以及把傳感器和鏡頭集成在一起的IVEC產品。
“IVEC把圖像傳感器和鏡頭集成到一起，不用做太多調試，生產環境也沒有很高的要求，客戶采購比較方便，能夠縮短上市時間。”吳志民表示。
而用戶層面最關心的，是攝像頭的使用安全。由于越來越多的攝像頭與5G或者是云端接在一起，一旦圖像被黑客篡改，就會威脅到自身和前后車的安全。作為網絡安全標準ISO21434的工作組成員，安森美提供了首個用于圖像傳感器的網絡安全方案，能夠實現傳感器身份驗證、篡改檢測以及視頻數據加密，并提供了更加綜合的智能感知方案。
“自動駕駛需要多種感知技術的融合使用，除了圖像傳感器的視覺數據，還有激光雷達的深度數據、超聲波的短距離測量技術等。把這些技術全部加起來，才能夠做成安全可靠的自動駕駛。”吳志民向記者表示。 |
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