過去幾年，汽車芯片行業(yè)一直處于去庫存階段，但在汽車智能化和電動化的趨勢下，對一些類型的汽車芯片仍有較強需求，如為智駕提供算力的芯片、汽車圖像傳感器，以及高性能微控制器（MCU）等。
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其中，智能駕駛將帶動萬億級產(chǎn)業(yè)發(fā)展。根據(jù)《中國智能駕駛商業(yè)化發(fā)展白皮書》顯示，2024年我國智能網(wǎng)聯(lián)汽車產(chǎn)業(yè)規(guī)模達(dá)11082億元，增速為34%，預(yù)計到2030年市場規(guī)模有望突破5萬億。
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此外，隨著汽車電動化的發(fā)展趨勢，也推動了對功率半導(dǎo)體的需求，尤其是以SiC、GaN為代表的第三代半導(dǎo)體功率器件，它們具有的高耐壓、低導(dǎo)通電阻，以及寄生參數(shù)小等特性，非常適用于制造大功率汽車電子器件，如車載充電器（OBC）、降壓轉(zhuǎn)換器和主趨逆變器等。
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在即將于2025年4月15-17日舉辦的慕尼黑上海電子展上，汽車電子也是一個頗受關(guān)注的熱點領(lǐng)域。包括英飛凌（N5.501）、Littelfuse（N5.505）、納芯微電子（N5.521），以及TDK（N1.210）等廠商都展出汽車電子相關(guān)的產(chǎn)品和解決方案。
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英飛凌高可靠性MCU產(chǎn)品賦能汽車產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型
在此次展會上，英飛凌（展位：N5.501）將展出覆蓋智能座艙、自動駕駛、底盤轉(zhuǎn)向、智能車燈以及集成式熱管理等多個應(yīng)用領(lǐng)域的展品。
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對于汽車級芯片，其質(zhì)量和可靠性要求較其它領(lǐng)域都高得多。英飛凌科技汽車業(yè)務(wù)智能座艙技術(shù)負(fù)責(zé)人邱榮斌表示：“英飛凌一貫把質(zhì)量和可靠性作為我們產(chǎn)品的生命線，芯片質(zhì)量也是英飛凌很多客戶認(rèn)可的和其他友商的主要差異點之一?！?br /> ?
他進一步表示：“隨著汽車芯片集成規(guī)模越來越高，對于芯片的安全性和可靠性也提出了更高的要求?！彼杂w凌TC3X MCU為例，該MCU內(nèi)部集成了超過10億個晶體管，電路規(guī)模也異常復(fù)雜，為了保證芯片能夠在各種極端條件下可靠地工作，英飛凌在進行產(chǎn)品設(shè)計時就全面考慮可能出現(xiàn)的各種失效情況，在芯片內(nèi)部集成各種硬件冗余電路和診斷電路，確保在某些電路失效的情況下芯片仍能正常工作，或者檢測到異常后能及時進入安全狀態(tài)。
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值得一提的是，TC3X MCU也是汽車行業(yè)第一個拿到ISO-26262 ASIL-D認(rèn)證證書的芯片。
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在智能座艙和自動駕駛領(lǐng)域，英飛凌計算類芯片的重點還將繼續(xù)專注提供高實時性和可靠性計算的微控制器（MCU）芯片上，因為MCU在智能座艙和自動駕駛上必不可少，與提供大算力的SoC芯片形成一個很好的互相補充的局面。作為TC3X MCU的下一代，TC4X MCU采用最新的28nm工藝，以及異構(gòu)的計算架構(gòu)，除了集成最多6個500兆主頻的鎖步CPU核之外，還集成了一個并行計算單元（PPU）,能執(zhí)行256位寬的向量運算，并提供26GFLOPs的AI算力，為未來需要高實時性和安全性的AI應(yīng)用提供了硬件基礎(chǔ)。
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軟件定義汽車（SDV）是汽車行業(yè)明確的技術(shù)趨勢，它不僅可以大大加快主機廠開發(fā)應(yīng)用層軟件的速度，也為主機廠從傳統(tǒng)的硬件盈利過渡到軟件盈利提供基礎(chǔ)。作為汽車半導(dǎo)體的主要供應(yīng)商之一，英飛凌的MCU產(chǎn)品也將在這一趨勢下，扮演重要角色。邱榮斌解釋道：“軟件定義汽車在電子電氣架構(gòu)上必然會采用以太網(wǎng)作為主干網(wǎng)，因此我們的MCU類產(chǎn)品對于未來高性能以太網(wǎng)的支持變的尤為重要。另外，在軟件架構(gòu)上，我們需要擴大和汽車軟件生態(tài)圈的伙伴們的合作，除了要支持傳統(tǒng)的AUTOSAR CP的軟件架構(gòu)外，還需要支持各種新型的操作系統(tǒng)以及OEM對于自研操作系統(tǒng)的需求，以及面向服務(wù)化的中間層軟件如SOME/IP和DDS等的支持?！?br /> ?
AI技術(shù)的發(fā)展也將對汽車行業(yè)產(chǎn)生重大和深遠(yuǎn)的影響。邱榮斌表示：“英飛凌也一直關(guān)注AI技術(shù)對于汽車半導(dǎo)體行業(yè)帶來的影響。首先，在產(chǎn)品定義上，我們需要考慮集成更多支持AI的功能，以滿足未來汽車日益增長的AI需求；同時，AI SoC的廣泛應(yīng)用也提供了許多周邊芯片的需求，英飛凌將重點布局這類產(chǎn)品；其次，AI對于半導(dǎo)體的設(shè)計和生產(chǎn)也可能產(chǎn)生重大的影響，未來部分芯片的設(shè)計將有望通過AI來實現(xiàn)，半導(dǎo)體產(chǎn)線的自動化程度和生產(chǎn)效率也會因為AI技術(shù)帶來迅速提高，并且有望帶來成本的縮減。最后，AI技術(shù)也將有望被用于和我們客戶的溝通中，這有助于我們提高對客戶需求響應(yīng)的及時性，從而提升客戶的滿意度?！?br /> ?
持續(xù)賦能核心動力域創(chuàng)新，納芯微攜多領(lǐng)域汽車芯片解決方案亮相慕展
作為國內(nèi)早期投身于汽車市場的芯片企業(yè)之一，納芯微（展位：N5.521）在本次慕尼黑上海電子展上將展示汽車三電、車身控制與照明、智能座艙與熱管理等汽車應(yīng)用的芯片解決方案。
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針對車載充電機OBC領(lǐng)域，納芯微將展示完整的OBC系統(tǒng)解決方案，產(chǎn)品覆蓋電流、電壓、溫度檢測傳感器，數(shù)字隔離器與CAN收發(fā)器，隔離/非隔離柵極驅(qū)動器，以及LDO、Buck等電源管理芯片，實現(xiàn)從信號感知、數(shù)字通信、功率驅(qū)動到電源管理的全鏈路覆蓋。憑借豐富的車規(guī)級芯片組合，納芯微OBC解決方案可滿足多種功率平臺（3.3kW、6.6kW、11kW、22kW）設(shè)計需求。
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在車身控制BCM領(lǐng)域，納芯微的車身控制BCM解決方案涵蓋了座椅、后視鏡、燈光、空調(diào)等多類車身負(fù)載控制，提供從電源管理、通信、驅(qū)動控制到信號采集的全棧芯片支持，可全面滿足主流BCM模塊對功能、安全與穩(wěn)定性的高標(biāo)準(zhǔn)需求。
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在車身照明領(lǐng)域，納芯微已推出一系列車規(guī)級線性LED驅(qū)動芯片，如NSL2161x、NSL2163x、NSL21912/16/24，覆蓋1/3/12/16/24等多通道選擇，廣泛應(yīng)用于傳統(tǒng)尾燈、動態(tài)尾燈和發(fā)光格柵等場景。此外，納芯微高集成度氛圍燈驅(qū)動SoC產(chǎn)品NSUC1500也已于近期發(fā)布，助力打造更高效、更具創(chuàng)新性的智能座艙照明方案。
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隨著用戶對車輛舒適性和娛樂性的需求越來越高，汽車音頻系統(tǒng)扮演越來越重要的角色。針對汽車音頻系統(tǒng)，納芯微的數(shù)字輸入車規(guī)級D類（Class D）音頻功率放大器NSDA6934-Q1，可實現(xiàn)四個通道音頻輸出，每通道可輸出最大75W功率，支持低延遲模式和最高192kHz的采樣率，具備靈活的開關(guān)頻率、調(diào)制方式和多種保護功能，可適配不同的汽車音頻系統(tǒng)設(shè)計。
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在汽車熱管理系統(tǒng)中，針對熱管理執(zhí)行器中不同類型負(fù)載的驅(qū)動需求，如溫區(qū)風(fēng)門、電子水閥、電子膨脹閥、AGS主動進氣格柵、繼電器低邊負(fù)載和BLDC電機等，納芯微憑借完善的電機驅(qū)動產(chǎn)品布局，提供完整的集成式熱管理驅(qū)動系統(tǒng)解決方案。
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截至2024年，納芯微汽車芯片累計出貨量超過5億顆，汽車電子業(yè)務(wù)占其營收超過35%。納芯微持續(xù)賦能核心動力域創(chuàng)新，僅在新能源汽車三電系統(tǒng)領(lǐng)域，就已為近400家零部件客戶提供了可靠、可信賴的產(chǎn)品與服務(wù)支持。同時，納芯微也已領(lǐng)先獲得ISO26262 ASIL D “Defined-Practiced”認(rèn)證，是國內(nèi)少數(shù)在功能安全領(lǐng)域完成從“Managed”（體系建立）到“Defined-Practiced”（體系實踐）能力躍遷的芯片企業(yè)。
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Littelfuse電路保護解決方案為電動汽車“保駕護航”
作為電路保護解決方案提供商的Littelfuse（展位：N5.505），在本次展會上將重點展示新能源電動汽車相關(guān)的解決方案，如電池管理系統(tǒng)（BMS）、電驅(qū)系統(tǒng)、電控系統(tǒng)、車載充電機、電池包斷開單元（BDU）、高壓配電單元（PDU），ADAS域控制器、雷達(dá)、車身控制、多媒體等應(yīng)用場景。
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針對車載充電機，Littelfuse創(chuàng)造性地通過將SIDACtor保護晶閘管與MOV串聯(lián)，為設(shè)計人員提供卓越的車載充電機AC交流輸入側(cè)的過壓保護解決方案。SIDACtor+MOV的組合具有更低的箝位電壓，可降低半導(dǎo)體應(yīng)力。此外，該組合的漏電流更低，擊穿電壓隨瞬態(tài)沖擊的增加而降低的程度也更小。使用SIDACtor+MOV組合進行瞬態(tài)浪涌保護，可使車載充電機更加可靠、耐用。根據(jù)車載充電機的實際浪涌電流要求，Littelfuse還可以提供分別為3kA和2kA 8/20浪涌電流等級的車規(guī)級保護晶閘管。
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在OBC的AC和DC側(cè)過流保護方案中，Littelfuse提供了行業(yè)內(nèi)最齊全的符合AEC-Q200規(guī)范的熔斷器為電動汽車保駕護航。Littelfuse也為了適應(yīng)電動汽車在中國的快速發(fā)展，推出了609、832、831、685等專門針對中國電動車市場的交流以及直流500V和1000V DC的AEC-Q200熔斷器，這些熔斷器通過了嚴(yán)格的AEC-Q200規(guī)范定義的測試和認(rèn)證流程，確保了在高風(fēng)險環(huán)境下也能為電動汽車提供穩(wěn)定可靠的保護。
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除了車載充電機解決方案外，Littelfuse還將展示電動汽車的BMS電池管理系統(tǒng)解決方案，以及電機驅(qū)動系統(tǒng)等相關(guān)的產(chǎn)品和方案。
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中國電動汽車的電池包電壓正在向800V平臺快速邁進，對于BMS電池管理系統(tǒng)的模擬前端AFE采集芯片而言，它采集的電芯數(shù)量也會相應(yīng)增加，目前的AFE芯片普遍可以達(dá)到18個乃至更多電芯數(shù)量的采集，但是AFE芯片的耐壓并沒有顯著提高，這樣如果采用傳統(tǒng)技術(shù)的TVS保護AFE芯片，TVS的鉗位電壓就會超過AFE的最高耐壓。因此，Littelfuse推出了TPSMB-L系列低鉗位電壓車規(guī)級TVS二極管，專為800V電動汽車中的BMS電池管理系統(tǒng)而創(chuàng)新設(shè)計，具有業(yè)界領(lǐng)先的超低鉗位電壓，可為模擬前端AFE芯片等敏感元件提供出色的電路保護。
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此外，電動汽車的電驅(qū)系統(tǒng)中越來越多地采用SiC MOSFET，但由于SiC MOSFET由于其特殊的材料特性，通常需要負(fù)壓關(guān)斷技術(shù)來有效地防止SiC MOSFET在關(guān)斷過程中的誤導(dǎo)通現(xiàn)象，從而提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性和效率。但是SiC MOSFET的正壓和負(fù)壓的耐壓值是不同的，負(fù)壓耐壓值會更低，如何有效簡單地保護SiC MOSFET的柵極就成了難題。為此，Littelfuse推出了專為保護汽車應(yīng)用中的SiC MOSFET柵極而設(shè)計的TPSMB非對稱TVS二極管，該系列獨特的非對稱設(shè)計支持SiC MOSFET不同的正負(fù)柵極驅(qū)動器額定電壓，確保在使用SiC MOSFET的各種要求苛刻的汽車電源應(yīng)用中提高性能，并且和電動汽車市場主流的SiC MOSFET都能配合使用。
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隨著電動汽車的快速發(fā)展，電動汽車中Fuse的應(yīng)用也越來越廣泛，但在AEC-Q200規(guī)范版本D之前還沒有Fuse這大類產(chǎn)品。2023年3月20日，從修訂版E開始，才將Fuse擴充進入其產(chǎn)品類目，與非車規(guī)產(chǎn)品相比，AEC-Q200測試Fuse在電氣試驗、溫度循環(huán)、濕度測試、使用壽命、高頻振動、高溫存儲上都設(shè)置了更嚴(yán)苛的條件，使車用保險絲/熔斷器安全規(guī)范變得有了設(shè)計依據(jù)。
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Littelfuse也為此版本完善以及框架定義做出了貢獻。之所以Littelfuse能夠和汽車電子協(xié)會一起合作定義Fuse的AEC-Q200新標(biāo)準(zhǔn)，就是來源于Littelfuse對汽車行業(yè)以及保險絲/熔斷器產(chǎn)品的深入了解，以及對產(chǎn)品可靠性、壽命、安全性的探索。
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Littelfuse通過采用FEMA等工具識別潛在故障模式，并在設(shè)計階段就提供優(yōu)化方案，并通過仿真與多環(huán)境測試模擬極端工況，如高溫，振動等，并結(jié)合實驗室測試，驗證產(chǎn)品性能。并且，Littelfuse的工廠也采用全自動化生產(chǎn)線，減少人為誤差，確保產(chǎn)品性能的一致性，當(dāng)然工廠也遵循IATF16949標(biāo)準(zhǔn)，從原材料采購到成品交付，實行全流程質(zhì)量控制。值得一提的是，Littelfuse也可以根據(jù)中國客戶的實際需求可以靈活的提供定制化設(shè)計，為客戶提供最優(yōu)方案。
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TDK汽車解決方案驅(qū)動移動出行未來
日本的電子元件制造商TDK此次也將在慕尼黑上海電子展上展出一系列汽車解決方案，涵蓋可實現(xiàn)更高功率密度的模塊化直流支撐電容器和磁性產(chǎn)品，以及溫度與壓力傳感器、電機控制器和位置傳感器等；高級駕駛輔助系統(tǒng)（ADAS）和抬頭顯示（HUD）技術(shù)等；觸控反饋技術(shù)、可幫助實現(xiàn)更智能的轉(zhuǎn)向與照明的精準(zhǔn)傳感器產(chǎn)品，以及智能多層氮化鋁（AIN）基板和封裝產(chǎn)品等。
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隨著全球從傳統(tǒng)內(nèi)燃機車輛向電動汽車(xEV)轉(zhuǎn)型，汽車行業(yè)對先進電子元器件的需求快速增長。電動汽車也需要更高密度的解決方案來突破空間和重量限制。TDK的標(biāo)準(zhǔn)模塊化直流制程電容器——xEVCap，憑借可擴展和模塊化的特點，能以小批量、高性價比滿足逆變器設(shè)計師的不同電容和電流規(guī)格要求，節(jié)省產(chǎn)品設(shè)計時間，同時減少所需的元件庫存種類，從而降低相應(yīng)成本。必要時還可將多個xEVCap輕松并聯(lián)以滿足不同的電容和電流需求。整個電容范圍滿足汽車標(biāo)準(zhǔn)AEC-Q200（修訂版E）和IEC TS 63337:2024的要求。
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攝像頭、雷達(dá)或超聲波系統(tǒng)等系統(tǒng)單元是ADAS的重要組成部分。TDK提供了小型化共模扼流圈，可用于這些系統(tǒng)單元的無干擾通信，以及維持供電裝置的穩(wěn)定性和抗干擾性。此外，TDK還提供了廣泛的電容器技術(shù)組合以及相應(yīng)載流能力的功率電感器，如100Base-T1共模扼流圈ACT1210L-201、SPM系列，以及CAT系列等。
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在汽車照明方面，LED燈的優(yōu)勢明顯，除了駕駛燈之外，日間行車燈、指示燈和輔助燈光也都采用LED燈。但LED燈相較于傳統(tǒng)光源具有更低功耗和更長的使用壽命，此外，LED的設(shè)計更加自由、自動適配駕駛燈的可能性也更大。
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根據(jù)不同的LED驅(qū)動器，TDK能夠提供適用于升壓型、降壓型和升降壓型的不同系統(tǒng)的廣泛電感器產(chǎn)品陣容，如SPM系統(tǒng)、CLF系列等。
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此外，電動汽車中寬帶隙半導(dǎo)體（如SiC和GaN等）的應(yīng)用越來越多，這些電力電子器件可幫助電動汽車實現(xiàn)更好能效、更高功率密度，以及更小尺寸。為了在電路中充分發(fā)揮這些材料的特性，高性能的智能基板和封裝必不可少。
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TDK此次將展出其智能AlN多層基板和封裝解決方案，可擴展高功率裝置在功率密度、散熱性能、可靠性以及緊湊封裝尺寸方面的邊界。相較于其他陶瓷及基板材料，AlN具有超高的熱導(dǎo)率（高達(dá)180W/(m?K)）和優(yōu)異的熱膨脹系數(shù)等主要特征，能與硅材料無縫適配；其多層結(jié)構(gòu)可使基板內(nèi)部可直接嵌入EMI屏蔽層，最大限度減少甚至完全消除外部濾波器需求；多層結(jié)構(gòu)設(shè)計還提高了功率密度，縮減了封裝尺寸，并最大程度減少了環(huán)路電感。
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結(jié)語
隨著全球汽車產(chǎn)業(yè)向電動化、智能化的戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型加速，半導(dǎo)體器件正成為汽車工業(yè)新的“數(shù)字引擎”，到2030年，半導(dǎo)體在整車價值中的占比將突破49.6%。然而，與消費電子器件相比，車規(guī)級半導(dǎo)體對于可靠性、安全性等方面的要求更高，認(rèn)證周期也更長。
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面對這樣的行業(yè)特性，汽車半導(dǎo)體供應(yīng)商必須進行不斷的創(chuàng)新，以滿足汽車電子產(chǎn)品和功能的不斷更新和發(fā)展。在即將揭幕的慕尼黑上海電子展上，包括英飛凌、Littelfuse、TDK以及納芯微等一眾半導(dǎo)體廠商集中展示他們最先進、最可靠的汽車電子產(chǎn)品和解決方案，歡迎前來一探究竟。同期舉辦的“2025新能源汽車三電關(guān)鍵技術(shù)高峰論壇”、“2025（第三屆）國際汽車電子技術(shù)創(chuàng)新論壇”、“新能源與智能汽車技術(shù)論壇”等汽車電子相關(guān)的主題論壇更將匯聚行業(yè)專家與大家共謀汽車行業(yè)發(fā)展。
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