车用芯片缺货！台积电和英飞凌纷纷扩产，英飞凌在智能汽车领域如何大展拳脚？

近日，台积电董事长刘德音在接受《时代杂志》专访时表示，台积电积极协助改善全球芯片短缺情况，并通过多重数据来了解客户真正需求，他们已经从中观察到车用芯片供应链中，肯定有人在囤积芯片。2021年上半年，台积电已经成功将车用MCU芯片的产量年增约30%，他们规划将2021年全年MCU产量提升约60%。
 
10月5日，德国半导体大厂英飞凌公司表示，计划明年增加50%投资，将在2022年投资约24亿欧元，扩大现有芯片厂产能。英飞凌预期今年全年营收指引为110亿欧元，同时上调明年销售预期。英飞凌首席财务官Sven Schneider表示，销售成长动力主要来自产能建设，但也有一部分来自价格调涨。目前半导体市场供应吃紧是为代工厂未能在新产能进行足够投资，预计芯片短缺将持续到2022年，并乐见欧洲致力增加半导体产能。Stifel分析师Juergen Wangner预计，如果快速普及的电动车继续占据工厂大部分产能，英飞凌将很快再决定盖一个新厂。
 

                     图1：英飞凌大中华区高级总监、
汽车电子事业部车身与智能网联业务单元负责人 文君培

 
近日，在深圳宝安会展中心举办的国际电子展论坛上，来自英飞凌大中华区高级总监，汽车电子事业部车身与智能网联业务单元负责人文君培展示了英飞凌在智能汽车领域的最新的半导体芯片及物联网解决方案。
 
文君培指出，2021年，全球新能源汽车增长迅猛，2022年全球新能源车的销售量有可能达到原来2025年的预期量。英飞凌的数据显示，从燃油车到 BEV，单车半导体价值量将从 457 美元提升至 834 美元，而其中功率半导体的单车价值量从无到有至330 美元。在市场规模上，全球车规级 MCU 市场规模预计将从2020 年的 65 亿美元增长至 2025 年的 88 亿美元，年复合增长超过6%，与汽车芯片行业的整体增速接近。

图2：英飞凌展台智能汽车展示

 
在国际电子展现场，笔者在场馆内看到英飞凌展台的智能汽车，现场笔者还看到英飞凌展示新一代功率器件、英飞凌三相电机控制器产品。文君培表示，智能汽车是整个物联网应用的重要场景，智能汽车领域芯片的需求量是汽油车数倍，高算力AI芯片，车规级的MCU非常紧缺。

图3：三相电机控制器

 
智能汽车的智能典型体现在三个方面：智能驾驶、交互智能和服务智能。智能驾驶不仅意味着单车智能，更多指向是车路协同，车子数据与云端交互，联网车辆才能真正实现驾驶智能。

图：英飞凌功率器件FS03MR12A6MA1B、英飞凌HybirdDrive 750/950A产品

 
文君培表示，新能源汽车和汽油车除了在动力性能的区别，对于驾驶员和乘车人可以不熄火在车里休息1-2个小时，座舱内的交互智能非常重要，体现在座舱内有主动的交互智能，包括智能灯光转换，车载娱乐系统，都能提高用户的高级别体验。
 
英飞凌是全球领先的车用传感器半导体公司，拥有非常丰富的传感器产品系列。第一类是磁性传感器，包括可用于雨刮、车窗、天窗、安全带等领域的位置传感器、以及变速箱传感器、节气门位置传感器等；第二类是压力传感器，第三类是3D图像传感器，也就是TOF；第四类是雷达；第五类是无线遥控门锁RKE以及胎压监测传感器。
 
文君培介绍说，英飞凌REAL3产品组合中最新一代的3D ToF图像传感器，加上硅麦和60G雷达，可以做成驾驶员的监控系统DMS。英飞凌公司推出了XENSIV 60 GHz雷达芯片，可以高速、高精度地跟踪亚毫米运动，这款雷达可以精确检测座舱内人体的生理体征，现在国内屡次发现有孩子被家长关在车里，当雷达产品发现车内还有生命特征，可以立即将信号传递到家长的手机，针对不同的应用，英飞凌的物联网解决方案从体验和安全角度给予用户提供帮助。
 
此外，英飞凌(Infineon Technologies)开发了一种新型的基于光声光谱(PAS)技术的二氧化碳传感器：XENSIV PAS210。采用独特的PAS检测原理，内部集成的微控制器将MEMS麦克风输出数据转换成ppm读数，这款二氧化碳传感器测量范围为0 ppm至10000 ppm，精度为±30 ppm或读数的±3%。与市面上在售的二氧化碳传感器相比，XENSIV PAS210可为终端用户节省75%以上的空间。使用寿命长达十年。在疫情期间，这款传感器获得客户的好评和大规模出货。
 
文君培强调说，一个真正的自动驾驶的系统，一定是技术加上信任，这个信任是驾驶员对于操控的汽车和系统的一个信任。信任建立的背景首先是作为基石的芯片组成，最精确的传感器、高算力的处理器芯片，英飞凌还提供有精准的执行端功率器件，稳固的供电系统。在整套解决方案的器件中，英飞凌都加入了冗余、容错机制，这些措施都令整个系统变得十分可靠和可信任。
 
当前全球数字化转型在不断加速，大家在享受数字化红利的同时，5G、人工智能、互联网、智能化多种趋势叠加，推进万物互联时代到来。全球数10亿计的设备互联，可以和环境实现互动。这种互动能力包括主动和被动沟通能力。
 
“数据世界和物理世界如何相连？首先基础是半导体芯片组成，包括传感器、连接芯片、控制器芯片、微处理器芯片等。我们还提供整套软件应用。比如一个蓝牙麦克风，主要做语音识别，它的降噪、风噪这些可以对整车做一个检测，应用场景非常广泛。还有，我们提供32位ARM微控制器和多核高算力的32位TriCore控制器，新增POsC低功耗、高性能的微处理器，便于物联网细分领域可以广泛应用。”文君培最后强调说，“英飞凌在功率半导体领域全球排名第一，基于强大的技术积累，英飞凌是唯一一个拥有三种功率半导体技术的公司，包括硅、碳化硅、氮化镓三种技术，这些都为物联网应用打下良好的基础。”