新能源汽車和智能網(wǎng)聯(lián)汽車的出現(xiàn)，給汽車行業(yè)帶來(lái)最大的改變之一是加速了汽車半導(dǎo)體在汽車上的普及應(yīng)用。放眼市場(chǎng)，當(dāng)前無(wú)論是新能源汽車上不可或缺的IGBT 功率器件，還是研發(fā)自動(dòng)駕駛所必需的車載傳感器、Tbox等，都離不開(kāi)芯片的驅(qū)動(dòng)，由此帶動(dòng)全球汽車半導(dǎo)體市場(chǎng)進(jìn)入新一輪爆發(fā)期。

據(jù)相關(guān)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，目前一輛普通新車搭載的芯片已經(jīng)由2013年的550片增長(zhǎng)至2016年的616片，車載芯片在每輛汽車中的價(jià)值則飆升到了350美元。近三年全球車用芯片市場(chǎng)正以11%的年復(fù)合成長(zhǎng)率快速增長(zhǎng)，預(yù)計(jì)2017年市場(chǎng)規(guī)?？蛇_(dá)288億美元。其中，在新能源汽車領(lǐng)域，汽車電子產(chǎn)品占成本比重更是達(dá)到60%以上，未來(lái)還有望繼續(xù)提升。

在此背景下，當(dāng)前無(wú)論是傳統(tǒng)的汽車半導(dǎo)體廠商，還是其他領(lǐng)域的半導(dǎo)體企業(yè)，都在積極布局車載芯片，或發(fā)力新能源車所需的功率器件，助力新能源汽車技術(shù)進(jìn)一步提升，或通過(guò)在車載傳感器、計(jì)算分析等關(guān)鍵技術(shù)上創(chuàng)新，推動(dòng)自動(dòng)駕駛的最終實(shí)現(xiàn)。不過(guò)整體來(lái)看，對(duì)于自動(dòng)駕駛的關(guān)注仍然占據(jù)主流。

“三化”驅(qū)動(dòng) 英飛凌車用芯片營(yíng)收持續(xù)增長(zhǎng)

隨著ADAS（高級(jí)駕駛輔助系統(tǒng)）和新能源汽車的日漸普及，以及自動(dòng)駕駛、車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)水平的大幅提升，當(dāng)前越來(lái)越多的汽車功能如人機(jī)交互系統(tǒng)、車載傳感器等都開(kāi)始被整合在芯片上，以賦予汽車更好的表現(xiàn)形式和更優(yōu)秀的操控性能。在此過(guò)程中，汽車半導(dǎo)體逐漸發(fā)展成汽車產(chǎn)業(yè)鏈上越來(lái)越不可分割的一部分，深刻影響著行業(yè)未來(lái)的走向。

汽車半導(dǎo)體市場(chǎng)的持續(xù)向好，最直接的受益者便是車載芯片提供商。據(jù)全球領(lǐng)先的汽車半導(dǎo)體提供商英飛凌汽車電子事業(yè)部副總裁兼傳感與控制業(yè)務(wù)部總經(jīng)理Ralf Bornefeld介紹，在汽車產(chǎn)業(yè)“電動(dòng)化+智能化+網(wǎng)聯(lián)化”發(fā)展的大背景下，2016財(cái)年市場(chǎng)份額實(shí)現(xiàn)了增長(zhǎng)。

“深入分析，我們的業(yè)績(jī)?cè)鲩L(zhǎng)主要受益于新能源汽車和ADAS及AD（自動(dòng)駕駛）的發(fā)展，”Ralf Bornefeld對(duì)蓋世汽車記者表示，并緊接著仔細(xì)分析了各個(gè)細(xì)分領(lǐng)域的主要利益增長(zhǎng)點(diǎn)。

“具體來(lái)看，2016年我們?cè)谄噦鞲衅黝I(lǐng)域市場(chǎng)份額為12.5%，全球排名第二，這里面雷達(dá)器件，特別是24GHz雷達(dá)和77GHz雷達(dá)，以及3D圖形傳感器是主要業(yè)績(jī)?cè)鲩L(zhǎng)點(diǎn)。在微控制器領(lǐng)域，以ADAS、AD（自動(dòng)駕駛）和動(dòng)力總成相關(guān)元器件為主要增長(zhǎng)來(lái)源。在功率器件方面，增長(zhǎng)則源自xEV（包括純電動(dòng)及混動(dòng)汽車） 滲透率的持續(xù)提升，對(duì)功率器件有較大的需求，此外EPS（汽車電子助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)）和汽車照明領(lǐng)域，也有很大的市場(chǎng)增長(zhǎng)?！?/p>

專注三大領(lǐng)域 助力自動(dòng)駕駛實(shí)現(xiàn)

在進(jìn)行汽車半導(dǎo)體相關(guān)產(chǎn)品研發(fā)過(guò)程中，當(dāng)前很多半導(dǎo)體企業(yè)都是“兩條腿走路”，即同時(shí)關(guān)注新能源汽車和自動(dòng)駕駛汽車兩大領(lǐng)域，英飛凌亦如此。其中，自動(dòng)駕駛領(lǐng)域，英飛凌主要圍繞自動(dòng)駕駛傳感、計(jì)算和驅(qū)動(dòng)三大技術(shù)進(jìn)行芯片研發(fā)，助力自動(dòng)駕駛汽車量產(chǎn)。

“首先傳感部分，我們有各種各樣的傳感器產(chǎn)品，包括激光雷達(dá)、毫米波雷達(dá)、3D傳感器、電流傳感器、位置傳感器、胎壓傳感器等，以及相關(guān)的傳感器融合方案。另外驅(qū)動(dòng)方面也是我們的強(qiáng)項(xiàng)，特別是變速箱控制、發(fā)動(dòng)機(jī)控制以及剎車、轉(zhuǎn)向等方面，我們都已經(jīng)有相關(guān)的功率器件以及全套的芯片組解決方案提供給合作伙伴。”

特別是77GHz毫米波雷達(dá)，據(jù)了解對(duì)于很多半導(dǎo)體企業(yè)來(lái)說(shuō)，降成本是它的一大考量點(diǎn)。但英飛凌早在2009年就將其應(yīng)用在一款保時(shí)捷卡宴上，之后又陸續(xù)裝在高爾夫、POLO、Smart等多款車型上，實(shí)現(xiàn)從高端車到中端車再到低端車的全覆蓋。英飛凌提供的雷達(dá)產(chǎn)品系列非常齊全，探測(cè)范圍從短距離到中距離再到長(zhǎng)距離均有相關(guān)產(chǎn)品，并順利開(kāi)展了大規(guī)模量產(chǎn)。

“在77GHz毫米波雷達(dá)上，我們主要有兩大技術(shù)創(chuàng)新，第一，采用了鍺硅技術(shù)，這項(xiàng)技術(shù)在高頻雷達(dá)里雖然已經(jīng)相當(dāng)普及，但將其用在77GHz毫米波雷達(dá)上，目前全球只有兩家，我們是其中一家。第二，采用了eWLB封裝技術(shù)，使得在生產(chǎn)過(guò)程中很容易把它裝到系統(tǒng)中，并可帶來(lái)大約30%的成本降低。”Ralf Bornefeld說(shuō)道，“這里特別值得注意的是，這兩項(xiàng)技術(shù)都是我們自己研發(fā)并生產(chǎn)，沒(méi)有代工，之所以如此是為了保證產(chǎn)品的高性能、高質(zhì)量?！?/p>

補(bǔ)充一下，英飛凌目前正在開(kāi)發(fā)下一代鍺硅技術(shù)，將其用在一些中高端雷達(dá)產(chǎn)品上，以賦予雷達(dá)傳感器更好的表現(xiàn)性能。與此同時(shí)，對(duì)于其他廠家采用的CMOS技術(shù)，Ralf Bornefeld透露英飛凌也會(huì)推出相關(guān)的產(chǎn)品，去滿足客戶對(duì)這一技術(shù)的需求。“畢竟鍺硅技術(shù)很難把微處理器和傳感器集成在一個(gè)芯片上，而CMOS技術(shù)卻很容易實(shí)現(xiàn)，加之成本驅(qū)動(dòng)，我認(rèn)為在一段時(shí)期內(nèi)CMOS和鍺硅技術(shù)將會(huì)長(zhǎng)期共存?！?/p>

至于3D傳感器，據(jù)悉英飛凌目前的產(chǎn)品主要用于汽車內(nèi)部監(jiān)測(cè)，如駕駛員監(jiān)測(cè)、司乘人員監(jiān)控以及手勢(shì)識(shí)別等應(yīng)用，以提升駕駛安全，優(yōu)化操作。其中，手勢(shì)識(shí)別，目前已經(jīng)有合作伙伴在使用，另外兩大應(yīng)用則在討論當(dāng)中。

而傳感器融合方面，Ralf Bornefeld認(rèn)為，融合對(duì)于推動(dòng)自動(dòng)駕駛汽車量產(chǎn)必不可少。在今年初于美國(guó)拉斯維加斯舉辦的CES國(guó)際消費(fèi)電子展上，英飛凌就已經(jīng)有相關(guān)的產(chǎn)品展示，當(dāng)時(shí)，英飛凌向公眾展示了如何借助77 GHz雷達(dá)和激光雷達(dá)、汽車監(jiān)控3D攝像頭和無(wú)線安全軟件更新（SOTA）等技術(shù)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛。

“這里特別值得一提的是，由于我們本身有自己的微處理器和雷達(dá)產(chǎn)品，可以保證它們之間良好的匹配性，在此條件下進(jìn)行傳感器融合也相對(duì)較簡(jiǎn)單，至少傳感器收集的信息進(jìn)來(lái)后，數(shù)據(jù)的安全、系統(tǒng)的功能安全都將在一定程度上得到保障。至于算法方面，則有英偉達(dá)、英特爾等專門的企業(yè)提供?！?/p>

但這并不意味著英飛凌完全不進(jìn)行任何算法方面的研究。Ralf Bornefeld解釋道，對(duì)于與英飛凌所能提供的硬件產(chǎn)品相關(guān)的算法，如雷達(dá)建立的信號(hào)如何傳遞到微控制器里面，微控制器怎么對(duì)接收的信號(hào)進(jìn)行預(yù)處理或者做一些初步的功能安全及信息安全等方面的認(rèn)證，如何幫助合作伙伴將英飛凌的電子元器件集成到他們的系統(tǒng)里面去……這些算法英飛凌都可以提供。但是對(duì)于傳感器將環(huán)境信息收集完全后，下一步如何去整合運(yùn)算，做出判斷，則由整車廠或Tier 1考慮。

從ADAS到自動(dòng)駕駛 冗余系統(tǒng)是關(guān)鍵

隨著2021自動(dòng)駕駛量產(chǎn)元年的一天天臨近，越來(lái)越多的企業(yè)開(kāi)始就推動(dòng)自動(dòng)駕駛量產(chǎn)制定了詳細(xì)的時(shí)間表，英飛凌也不例外。據(jù)了解，自動(dòng)駕駛方面，除了77GHz毫米波雷達(dá)等已經(jīng)在市場(chǎng)上大批量供貨的產(chǎn)品，目前英飛凌還有很多產(chǎn)品正在研發(fā)當(dāng)中。

“到2019年，我們會(huì)進(jìn)一步完善整個(gè)雷達(dá)產(chǎn)品線，從近距離、中距離到遠(yuǎn)距離支持更多自動(dòng)駕駛汽車的需求。另外，在77GHz毫米波雷達(dá)基礎(chǔ)上，我們的低成本激光雷達(dá)產(chǎn)品也將很快面世，與現(xiàn)有激光雷達(dá)產(chǎn)品相比，這款新產(chǎn)品體積將更小，并且會(huì)集成更多的系統(tǒng)應(yīng)用芯片，以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)一體化。畢竟目前單個(gè)傳感器功能有限，只有將不同種類的傳感器進(jìn)行融合，才能更好地滿足未來(lái)自動(dòng)駕駛汽車的需求?！?/p>

而除了雷達(dá)產(chǎn)品，Ralf Bornefeld表示英飛凌還會(huì)有下一代的微處理器——AURIX 2G(AURIX 第二代32位微處理器)，據(jù)悉這款產(chǎn)品是一個(gè)多核芯片，相較于第一代AURIX處理速度更快，且未來(lái)和英飛凌的雷達(dá)產(chǎn)品組合后，可大大提升雷達(dá)的處理速度，提高工作效率。但整體來(lái)說(shuō)，車企要想從ADAS躍升到自動(dòng)駕駛，還有很長(zhǎng)一段路要走，其中最關(guān)鍵的一點(diǎn)是要有冗余系統(tǒng)，為什么這么說(shuō)？

“從ADAS到自動(dòng)駕駛其實(shí)就是從搭載單一傳感器到最后存在冗余系統(tǒng)的差別。隨著汽車自動(dòng)化水平日趨提升，車上傳感器的搭載量會(huì)越來(lái)越多?？赡躄1、L2的時(shí)候，一個(gè)攝像頭或一個(gè)雷達(dá)就能完成環(huán)境感知，實(shí)現(xiàn)部分ADAS功能。但到了L3、L4甚至L5，一個(gè)傳感器就不夠了，可能還需要多個(gè)攝像頭和雷達(dá)，一方面使收集的環(huán)境信息更完整，另一方面整個(gè)系統(tǒng)會(huì)變成一個(gè)冗余的系統(tǒng)，在任何情況下，都能保證至少一個(gè)系統(tǒng)在正常工作?！盧alf Bornefeld表示。

“從這一點(diǎn)上來(lái)說(shuō)，冗余系統(tǒng)是保證自動(dòng)駕駛汽車在失效模式下也能正常工作的一個(gè)體系，是打造完全自動(dòng)駕駛汽車的關(guān)鍵點(diǎn)之一。而且，自動(dòng)駕駛級(jí)別越高，系統(tǒng)的冗余度也會(huì)越高?！?/p>