
上海车展压轴新闻发布会为何是莱迪思半导体
来源:汽车商业评论(涂彦平)21年12月28日 19:11
半导体正在成为智能电动汽车最关键的赋能技术之一。
今年8月,全球知名半导体厂商安森美将品牌名称由此前的安森美半导体(ON Semiconductor)变更为安森美(onsemi)。除了品牌名称发生变化,还确立了新的企业目标——成为智能电源和感知技术的领先供应商。
汽车业务是安森美最大的重点战略市场,它具备全面的符合车规认证的产品组合。
安森美的智能电源技术推进汽车功能电子化,包括先进的碳化硅(SiC)、超级结MOSFET、模块封装技术等,使电动车更轻、续航里程更远,并赋能高能效的快速充电系统;
安森美的智能感知技术则提升汽车移动体验,包括成像和激光雷达(LiDAR)等深度感知,使先进的车辆安全和自动驾驶系统成为可能。
在热门的碳化硅应用方面,安森美提供从衬底、外延到晶圆的制造设计,还可以提供裸片、元件和模块等工业器件,在系统方面也有很强的技术和系统知识,为客户提供全球的应用支持。
为了增强碳化硅的供应能力,今年11月初安森美完成了对碳化硅晶锭公司GTAT的收购。GTAT有很强的晶体生长技术,从2020年3月起就已经开始向安森美供应碳化硅晶锭。
安森美在智能感知方面的产品,首先就是图像传感器。安森美是首家提供车规汽车图像传感器的公司,通过收购不同的公司,现在在图像传感器方面有超过2300个专利,还有自己的微透镜和滤色器阵列(CFA)工厂,以后也会越来越多使用自己的芯片。
激光雷达(LiDAR)也是智能感知的一个领域。现在的激光雷达很多是用雪崩光电二极管(APD)的元件,安森美所提供的是效果更好的硅光电倍增管(SiPM)元件。相比APD,SiPM的单拍可以监测到150米以内的范围,多拍可以监测到300米以内的范围。
安森美另外一个智能感知产品就是超声波的专用芯片。在超声波停车辅助IC市场,安森美排名第一位,被选用于Minerva平台。
现在很多汽车都从传统机械控制变成电子控制,要实现汽车自动驾驶必须使用线传控制。安森美在该领域的应用也表现出色,已交付了10亿个用于 X By Wire(线传控制)应用的电感式位置传感器。
随着汽车电动化和智能化的发展,安森美能从中获得的价值在快速提升。安森美给出的一份数据显示:L0、L1内燃机汽车只有50美元, L2+的48伏车辆会达到280美元,L2+的电动汽车会达到750美元,未来如果电动汽车达到L4/L5自动驾驶则可以提升到每辆车1600美元。
今年第三季度,安森美营收为17.42亿美元,同比增长32%;净利润为3.10亿美元,去年同期为1.61亿美元,上季度为1.84亿美元。其中,汽车业务的收入占比达33%。
12月23日,安森美举办汽车方案线上媒体交流会,安森美中国区应用工程总监吴志民介绍了安森美在汽车行业的智能电源和智能感知方案,并回答了汽车商业评论在内媒体的采访。以下是采访问答节录。
Q:安森美的智能电源技术推进汽车功能电子化,安森美是如何在电动汽车重量更轻、续航里程更远和快速充电之间取得平衡的?如果有所突破的话,产品更倾向于哪一点?
吴志民:安森美很重视碳化硅的发展,原因就是碳化硅在汽车、电动车的应用会越来越多。现在电动车的电池主要是400 V的,很多车厂已经在规划下一代的电动车,用800 V电池,下一代的电动车很多是大电流的电池,碳化硅更容易发挥它的长处。
对比IGBT,碳化硅的损耗会做到更低,尤其是在电压高的状况下,同样的电池容量,用碳化硅的模块,车辆续航里程就更远,或者,它可以用小一点容量的电池,就代表它自身的体积和重量都会降低。所以,碳化硅的技术是实现续航更远、车体更轻的重要技术。转成800 V的电池,就代表充电的时候可以用小一点的电流,或者是用同样充电能力的电流,就可以充得更快一点。很多客户从400 V的电池改为800 V的电池,就是想充电更快一点。
充电桩的功率也越来越高,相应地,它匹配的电动车的电池容量更高的话,它能够输出的电压也需要提高。汽车的电动化,碳化硅是非常重要的一环。
Q:虽然碳化硅在汽车领域的应用潜力巨大,但是车规器件要求严格且验证周期长,半导体行业不止安森美一家在布局车规级碳化硅产品。与友商相比,安森美在汽车市场的优势究竟在那里?
吴志民:安森美的碳化硅在开发的时候就已经把汽车的应用放在一个非常重要的位置,在可靠性上面花了很多的精力。我们在验证碳化硅技术的时候,除了AECQ或者模块是AQG3那种标准的验证之外,我们自己也做很多额外的验证。
无论是静态的还是动态的,尤其是在门极上面,碳化硅的门极会比较脆弱。我们自己验证门极,长时间加一个比较高的电压在里面,然后去运行,看它运行之后会不会有变化。长时间不断地开关,看门槛电压有没有变化。从与一些友商的对比来看,我们的变化是最低的,所以,我们对碳化硅的可靠性非常有信心。
Q:安森美已经完成对GTAT的收购,其中CrystX TM碳化硅材料在前几年已经得到安森美的应用。请介绍一下CrystX 碳化硅材料究竟有哪些特点和优势,此次对GTAT的收购是否意味着未来安森美将有更多基于CrystX 碳化硅材料的SIC器件?
吴志民:我们收购GTAT主要是保证晶锭的供应,目前在市场上没有太多供应商。除了GTAT保证供应之外,我们也跟OSP签订一些长期的合作,也签长期的晶锭供应。长远来讲,GTAT在我们碳化硅供应中的占比会持续地增加。
Q:在功率损耗上,安森美比竞争对手低很多,比如碳化硅MOSFET功率损耗低20%,是如何做到的?
吴志民:20%是对应安森美的上一代产品,我们在全球功率半导体的份额是第二位。我们有很多不同的功率器件,包括MOSFET、IGBT等,也代表了我们在工业器件上的技术。
谈到碳化硅的话,最初的技术来自TranSIC,后来该公司被Fairchild收购,然后2016年安森美又收购了Fairchild。所以,我们已经有十多年的碳化硅技术经验,我们的技术一直都是前沿的。
Q:随着自动驾驶级别的提高,图像传感器和激光雷达传感器,需要在哪些方面升级?
吴志民:图像传感器就是分辨率、低照度、动态范围等需要不断地提高。这几个方面都是安森美一直在努力的方向,我们会抱着持续改善的态度不断优化这些技术。
在激光雷达方面,客户关心的就是不要受杂讯干扰,不断提高光子探测效率(PDE),以实现更远的探测距离,这些都是硅光电倍增管(SiPM)或者图像传感器很重要的参数,我们会继续研发和改善这些参数。
Q:汽车摄像头产品的趋势是像素越来越高,尺寸越来越小,未来几年它的成本变化曲线是怎样的?
吴志民:要保持一样的芯片品质,就要把像素做小,但是像素做小,就会影响到低照度的效果,所以要有一个取舍。我相信摄像头的应用会越来越多,ADAS的成本肯定会往上走,上涨多少要看整体市场的反应或者客户的发展情况。
Q:安森美智能汽车方案下一步会在哪些技术难题上寻求哪些新的突破?
吴志民:重点是主驱上的路线图,从间接水冷到直接水冷,后面全部的方案都是直接水冷的,主要是提供塑封压铸模块,主驱的模块。在碳化硅方面,晶片会从6英寸变成18英寸。在图像传感器方面,会把分辨率做得更高,HDR、低照度这些方面做得更好。
Q:目前很多整车厂都自己造芯片,这样汽车供应链将发生哪些改变,安森美如何看待未来的供应链变革?
吴志民:半导体在汽车里面的份额越来越高,车厂对于半导体的选型、供货等关注度越来越高。安森美很早就发现有这样的趋势,我们的销售团队会直接跟整车厂配合接洽,从源头上了解他们的需求。在汽车行业,无论是销售团队,还是技术的支持,我们都有一个很好的布局。
Q:安森美是如何保证技术产品在竞争中一直领先和持续创新的?
吴志民:最重要的还是我们的团队,安森美是非常注重机会公平的一家公司。我们主要看每个人的能力,让更好的工程师为公司服务。因为很多的创新都是人构想出来的,维持人员的稳定性,让优质的工程师继续为安森美工作是非常重要的。
另外,我们要把未来要发展的方向定下来,这就是智能感知和智能电源。我们也会继续投放资源在这方面,保持我们的竞争力。