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半导体业欲凭基础技术创新驱散2012年产业上空的阴霾(二)汽车电子篇

导读: 新能源汽车发展的成败关系到未来的国家石油战略的安全;中国会重点发展与补贴纯电动(EV)和插电式混合动力汽车(PHEV);纯电动汽车将是最终的发展目标,中短期内将以插电式混合动力车作为重点过渡车型;比亚迪、中国一汽、吉利、长城、长安、江淮等整车厂商都在大力发展插电式混合动力汽车。

  2012年中国汽车电子市场6大发展趋势

  1.法规成为技术进步的主要推动力。2012年7月,将出台针对HLL(前大灯水平调节)的强制性法规;整车电磁辐射新测试方式改变等,促使半导体取代传统机电元器件。

  2.节能减排迫使整车厂商使用更多电子系统。比如:外灯采用LED,PWM广泛使用于各类电机控制,ABS、EPS、ESP、BCM、ACU等在低端车普及,各个系统效率的提高将带动整车进步。

  3.驾乘者更加关注汽车安全,电子系统装车率提高。ASIL标准为国内整车厂商接受,将成为行业未来发展的标杆,配套厂正积极开发符合此标准的系统。

  4.TPMS流行。国标GB/T26149在2011年7月开始执行,各大厂商推出了相关产品,越来越多的新车会有此功能。

  5.新能源汽车方面,驱动系统从传统工业级进步到汽车级、动态平衡电池管理取代被动模式,车载充电器和整车控制器将进一步技术创新,技术的量变将为1、2年后的市场启动积蓄力量。

  6.排放法规更加严格,摩托车继续从化油器升级为电喷系统。

  英飞凌(中国)汽车电子事业部总监刘鲁伟

  图1英飞凌(中国)汽车电子事业部总监刘鲁伟

  富士通半导体汽车市场部经理丁洁早

  图2 富士通半导体汽车市场部经理丁洁早

  飞思卡尔亚太区汽车及工业解决方案事业部全球产品市场经理郗蕴侠博士

  图3 飞思卡尔亚太区汽车及工业解决方案事业部全球产品市场经理郗蕴侠博士

  英飞凌(中国)汽车电子事业部总监刘鲁伟(见图1)给出了上述分析。此外,他还指出,中国市场的校车项目会带来每年40万-100万辆的需求。

  富士通半导体汽车市场部经理丁洁早(见图2)指出了推动新能源汽车市场的两个因素:首先,最近油价日益高涨,叙利亚、伊朗,甚至整个中东的局势都不稳定。可以肯定2012年油价会超过150美元,甚至过200美元也是大概率事件。

  第二,环境压力不断增大,节能减排目标非常艰巨。由于政府对PMR2.5的要求,一些城市开始从2012年测PMR2.5。各种压力都决定中国新能源汽车一定要往前走,即使暂时遇到价格高、基础设施不完善等困难。市场推动者包括半导体、系统、整车厂商,甚至是国家电网、中石油和中石化等商业模式厂商。

  他对中国新能源汽车的发展趋势阐述道,新能源汽车发展的成败关系到未来的国家石油战略的安全;中国会重点发展与补贴纯电动(EV)和插电式混合动力汽车(PHEV);纯电动汽车将是最终的发展目标,中短期内将以插电式混合动力车作为重点过渡车型;比亚迪、中国一汽、吉利、长城、长安、江淮等整车厂商都在大力发展插电式混合动力汽车。

  飞思卡尔亚太区汽车及工业解决方案事业部全球产品市场经理郗蕴侠博士(见图3)强调了驾乘安全的重要性。她援引世界卫生组织的统计数据:全球每年有130万人死于交通事故,受伤的人数更是几倍于上述数字。其中90%的事故发生在发展中国家。因此,众多OEM和半导体厂商将把功能安全作为以后的重要发展方向。

  新能源汽车技术

  刘鲁伟透露,HybridPACK2模块的高功率密度、低自感、低热阻及可靠性,已吸引了国内新能源整车厂商的关注。英飞凌近期赢得了国内一家整车厂商采用HybridPACK2功率模块的大型项目,但他没有透露这家厂商的名称。

  他强调:“新能源汽车对英飞凌是个重大机遇。目前每辆整车中汽车电子产品的价格已达200多美元,而IGBT模块的价格通常为3、400美元。当中国新能源汽车市场起量时,我们的收入用财源滚滚形容毫不夸张,而且重新夺回因瑞萨和NEC电子合并而失去的汽车电子老大的地位不是难事。对于混合动力汽车,还可提供DC/AC逆变器、大功率DC/DC转换、高压电池-低压电池的DC/DC转换、AC/DC充电器和动力电池管理系统(BMS)等大功率技术。”

  在现有的电机控制中,采用的是MCU加外部RDC(旋转变压器转换单元),成本约6、7美元。CPU需从外部RDC读取角度值,然后查表,搜索sin和cos值。富士通半导体针对EV/PHEV电机控制的200MHzCPU MB91580集成了双RDC,CPU可直接从寄存器中读出上述数值。此前的9步处理流程缩减为5步,处理时间从25μs减到12μs,将电机控制时间比前一代产品缩短了40%。

  通过电机控制抑制CPU负载率,能同时进行BMS控制和DC/DC控制。BMS系统中的ML5218芯片最多可管理15节动力电池,串联数据采集模块(DCM)可扩展管理30节电池。

  飞思卡尔2月28日在德国纽伦堡的世界嵌入式大会上,针对空调风机、雨刮器、燃油泵和水泵等平台应用,推出了S12MagniV 16位S12ZVM系列混合信号MCU。这款单芯片电机控制方案集成了MCU、MOSFET栅极驱动单元、电压调节器和LIN物理层。通常实现上述4个功能需要2-4个芯片。另外,S12ZVM系列可将机械或液压系统、标准DC电机替换为BLDC电机。

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