英飞凌曹彦飞:功率半导体市场潜力无限

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英飞凌曹彦飞:功率半导体市场潜力无限  英飞凌科技高级副总裁兼汽车电子事业部负责人曹彦飞专访

英飞凌曹彦飞:功率半导体市场潜力无限 

英飞凌科技高级副总裁兼汽车电子事业部负责人 曹彦飞专访

2020年9月17日

英飞凌曹彦飞:功率半导体市场潜力无限


总部位于德国慕尼黑的英飞凌科技股份公司,为现代社会的三大科技挑战领域——高能效、移动性和安全性提供半导体和系统解决方案。作为全球最领先的半导体公司之一,英飞凌的产品素以高可靠性、卓越质量和创新性著称,并在模拟和混合信号、射频、功率以及嵌入式控制装置领域掌握尖端技术。秉持着德国公司一贯的严谨与激情,近期,英飞凌在汽车电子领域“动作频频”,让我们看到了英飞凌为了适应汽车“新四化”趋势所作出的不断努力。

1+1>2诠释“新英飞凌”概念

英飞凌针对不同需求与场景都有对应产品,并能为客户提供一站式解决方案。在收购赛普拉斯后,英飞凌跻身于全球十大半导体生产制造企业,并成为全球最大的车用半导体供应商,在全球汽车半导体市场中的份额为13.4%,拥有非常全面的产品组合,覆盖几乎所有主要汽车应用领域,包括车身、集群/信息娱乐、底盘、动力总成、ADAS/AD,可满足新能源汽车及更高等级自动驾驶的需求,为客户提供一站式解决方案。

英飞凌对赛普拉斯的收购可谓是一个“强化”的过程。英飞凌科技高级副总裁兼汽车电子事业部负责人曹彦飞表示,赛普拉斯和英飞凌在汽车半导体行业内都是非常优秀的公司。两家公司的战略方向、甚至产品组合等都达成了共识,因此联合起来可发挥出“1+1>2”的效果。“赛普拉斯很好地互补了英飞凌的产品线,所以我认为两家企业的联合是一个强化的过程。” 曹彦飞说。

曹彦飞还表示,在“1+1”之后,英飞凌的产品会更加全面,英飞凌也会更好地服务于用户,形成一个“新英飞凌”的概念。 例如,赛普拉斯的加入,强化了英飞凌在娱乐系统、人机交互、触控屏幕和互联方面的解决方案。


“四化”驱动车内半导体含量持续发展

今年,全世界市场的整体汽车增量都有所放缓,甚至还出现了下降的态势。然而,在技术发展和汽车“四化”趋势的驱动下,车内半导体含量一直在不断提升。有关数据显示,自2015年以来,在新能源、自动驾驶、舒适性配置等领域的车内平均半导体含量持续提升。曹彦飞认为,未来,车内半导体的含量还会保持这一上升的态势。

   电气化程度的加深会大幅提升车内功率半导体的含量。为了满足电气化过程对产品、技术日益提高的要求,相应产品的研发是当前的重要任务之一。作为最大的车用功率半导体厂商,英飞凌在新能源汽车领域的优势各位明显。无论在IGBT或是碳化硅等领域,英飞凌均有布局,因此相应领域的产品会陆续投放市场,以满足不同场景下的多样化需求。

随着汽车“四化”进程的推进,自动驾驶也成为了当前的热门话题之一。针对L0-L5不同级别,英飞凌在感知、释义、决策与执行方面都提供了非常全面并且强大的器件和解决方案支持。这些器件和解决方案包括传感器、处理器、车规级MCU芯片、末端可靠的执行器和执行器驱动等。

未来五年乃至更长的时间里,随着自动驾驶程度的提高和级别的提升,车内传感器数量、车内半导体含量以及BoM成本都将大幅增长,因此车内半导体的市场潜力巨大。

座椅及加热座椅是体现汽车舒适感和豪华感的产品代表。汽车不再是四个轮子和一个沙发,未来,汽车会满足人们更多个性化、舒适化甚至是豪华感的需求,而半导体在其中将大有作为。


功率半导体领域大有可为

    作为车用半导体领域的巨头,英飞凌在该领域的技术、创新以及市场占有率方面都有很强的领先地位。曹彦飞表示,英飞凌一直在车用半导体领域持续投入,根据市场发展规律进行技术的更新迭代。其中,EDT2则是英飞凌在IGBT方面主推的先进技术。

    即使英飞凌在以IGBT为代表的功率器件领域已经做到了领先,英飞凌要做的不仅仅局限于此。曹彦飞告诉记者,在技术领先的情况下,英飞凌追求的是整体系统的解决方案。

    “经过这么长时间的积累,除了领先的技术之外,我们还希望能够节省客户的研发时间和系统成本。这些都是我们努力的方向,也是跟客户一起合作和探讨的方向。” 曹彦飞说。

碳化硅也是当前半导体领域发展的核心方向之一。在碳化硅的研发方面,英飞凌已有25年的经验积累。英飞凌在车载充电机、主逆变器等领域陆续有产品推出,并且产品和技术的更新迭代已经在计划之中。 

第三代宽禁带半导体适用于高频、高压、高温的极端环境,会提升整个系统效率,大幅提升里程,在缩减电池成本的同时增加续航里程。曹彦飞告诉记者,当碳化硅用于主逆变器这个相对最核心的器件之上,在800伏系统之下,英飞凌已经对其仿真。根据主机厂的验证结果,它能提升7%左右的续航里程,这是一个非常优异的表现,证明了碳化硅的商业意义。“里程的提升反过来变成电池成本的减少,足以弥补碳化硅与IGBT之间的价差。”曹彦飞说。

曹彦飞还预测,到2025年左右,碳化硅的市场占比可能会大于20%。但是这也意味着,在一段时间之内,硅仍然会是功率半导体器件的主流。

英飞凌在第三代半导体的研发和应用上具备很多优势,其中技术和质量上的优势最为明显。曹彦飞告诉记者,在技术方面,英飞凌引领着功率半导体迭代的速度以及创新。另外,质量是英飞凌引以为豪的地方。“我们的目标是追求零缺陷。举个例子,英飞凌无锡工厂每10亿个芯片的缺陷数量不足4个(3.9 PPB)。”曹彦飞对记者说。


5G推动自动驾驶应用落地

5G时代下的智能化、网联化与自动驾驶也是密不可分的。曹彦飞表示,英飞凌一直致力于将5G的解决方案引入汽车的领域。2017年,英飞凌加入了5G汽车联盟5GAA,该联盟致力于实现联网自动驾驶的全新解决方案以及智能交通系统的应用,以及为用户提供更好的驾驶体验。

曹彦飞向记者分享了英飞凌在5G方面的一些计划。曹彦飞表示,4G或者5G会打通车身端和云端的通讯,把这个远端打通之后,车内的通信也是网联汽车很重要的部分之一。5G在汽车里面的应用主要在车联网领域。曹彦飞告诉记者,在这个领域,英飞凌T-Box的单元可以做一些网关方面的应用,帮助建立一道非常好的防火墙。当所有数据下载到车身端以后,通过WI-FI和蓝牙这样的无线应用,就可以实现车内多个设备之间的互联。

与此同时,随着自动化驾驶程度的日益提高,激光雷达、摄像头或者传感器的模块的应用规模会扩大,市场需求也会随之上涨。英飞凌在自动驾驶技术的细分器件领域均有所布局。曹彦飞表示,在77GHz雷达这个领域,英飞凌是最大的车用77GHz雷达芯片供应商。市场上2/3的77GHz雷达芯片都来自英飞凌,很多Tier 1、Tier 2客户首选英飞凌作为他们的供应商。77GHz雷达下一代的技术是28纳米工艺,之后则可能是点云成像毫米波雷达技术。

除此之外,曹彦飞还告诉记者,英飞凌也为很多客户提供摄像头传感模块,包括摄像头用到的传感器和存储器。

自动驾驶主要会涉及多种传感器技术,包括摄像头、激光雷达、毫米波雷达,以及红外线等。“在综合性能方面,激光雷达是有优势的,尤其是在L3级以上。它的优势在于其3D成像能力和更高的分辨率不受光线的限制。我们的MEMS激光雷达具备很多优势,例如符合车规级的标准,对人眼安全等方面。”曹彦飞说。    

曹彦飞也指出,毫米波雷达虽然是一个比较有优势的技术,但是遇到极端的天气和复杂的路况时,它还是有局限性的,比如说暴风雨天气。目前业界主要使用的是1V1R,就是一个摄像头加一个雷达的解决方案。

如何避免毫米波雷达的局限性,更好地提升自动驾驶的安全性?英飞凌对此同样也有解决之道。对此,曹彦飞表示,需要建立针对特殊场景的数据库积累。比如,欧洲有很多的山路,当验证无人驾驶的天气和道路的时候,整车厂就开始收集这方面的数据。通过点云的数据收集,以及用户的反馈,自动驾驶技术的应用会不断完善、提高。我相信随着用户数据和场景经验积累的不断增加,可以更好地提升自动驾驶的安全性。

曹彦飞还指出,自动驾驶不是只涉及毫米波雷达这样的单一技术。“在L3甚至智能驾驶时代,可以看到多种传感器的应用,包括毫米波雷达和激光雷达。当越来越多不同技术类型的传感器会加入到ADAS系统当中,作为冗余或者是补充,传感器的类型就会得到扩充。这会帮我们更有效地收集外部环境和道路状况的信息。”他说,“在算法方面,随着数据库和传感器收集的信号的不断积累,我们能够搭建一个框架,可以对不同的数据进行分类,做算法的优化和验证。在反复的验证和优化下,特殊极端天气和负责路况带来的问题有望得到解决。”


智能网联,机遇与挑战并存

    智能网联汽车市场的规模将不断扩大,市场潜力很大。曹彦飞对记者说,根据Global and Markets于2020年7月份发布的最新报告,预计到2025年,汽车V2X市场规模将达到105.5亿美元。

    智能网联汽车市场的发展能够为英飞凌带来很大机遇。曹彦飞表示,基于英飞凌丰富的产品线和解决方案,以及车内半导体不断增高的含量,作为全球最大的车用半导体供应商,英飞凌是一定会因此受益的。“因为我们的产品组合可以用于很多当前,甚至未来的应用场景,这些产品组合可以提供给市场和客户。这是一个很大的机遇。”他说。

    智能网联汽车的发展不可避免地会带来一定挑战。曹彦飞告诉记者,智能网联市场的发展对车身互联、功能安全和信息安全提出了前所未有的挑战。车子早已不是一个封闭的系统,它已经可以和万物互联,因此保障车身互联的安全性这一需求迫在眉睫。为了满足客户对安全性日益增长的需求,除领先的汽车无线连接方案以外,英飞凌还能为客户提供非常可靠且安全的技术方案。

    这样充满吸引力的市场一定会存在巨大的竞争。曹彦飞认为,这种竞争是非常正常的。“面对竞争,我们的关键词是加强合作,期望共赢。”他说。

    曹彦飞还表示,良性的竞争是有利于整个半导体产业发展进步的。这是因为全行业最终的目标是造福消费者,并推进市场和行业的进步。基于此,英飞凌会加强跟客户和供应商的合作,促进生态圈的建设。曹彦飞希望通过与所有合作伙伴的支持及合作,达到共赢的局面。


根植中国助推本土化进程

中国作为最大的汽车消费市场,受到了英飞凌公司的高度重视。曹彦飞对记者说,整个英飞凌公司都非常重视本土市场的发展,英飞凌是从各个角度、全方位服务于中国本土的汽车市场。具体来说,包括很多方面,例如在本土化工程应用方面的能力,本土化的应用,以及本土化的生产和供应链等。

与此同时,英飞凌在本土技术、应用支持方面,也在不断地提升能力,包括团队建设的能力。曹彦飞指出,生态圈也是最重要的一点。从广义的生态圈来讲,英飞凌与很多在行业内具有影响力的组织都有合作,这些组织包括行业机构、高校、设备供应商等。

曹彦飞表示,借助这个生态圈,英飞凌可以更好地服务整个行业,从而加深对整个行业的影响。在这个过程中,英飞凌付出了很多努力,而这些努力是不求回报的。曹彦飞说,英飞凌觉得有义务与高校开展一些合作,为未来人才的发展做贡献。

同时,为了在不断加深的、多面的竞争格局中占据一席之地,曹彦飞认为,要不断地提升竞争力和市场服务水平,从而占据更多的市场规模,收获更多客户的青睐。

供应链安全也是很关键的一个因素。“各个公司有各个公司不同的策略,比如有的是双线,有的是单一,或者单一的情况下要求一些产能等各方面的保障,我觉得这都是各个公司的选择方式或者策略。竞争格局是不断加深的,而且是非常动态的。我们要持续进行技术创新,提升本土化水平,不断提高质量和零缺陷管理水平,以帮助客户降低系统成本。”曹彦飞说。


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