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協(xié)同創(chuàng)新,助汽車行業(yè)邁向電氣化、自動化和互聯(lián)化的未來

發(fā)布時間:2024-12-16 來源:意法半導體 責任編輯:lina

【導讀】汽車行業(yè)正處在電動化和智能化的轉(zhuǎn)型過程中,而半導體企業(yè)站在這一變革的最前沿。這一轉(zhuǎn)型帶來了重大發(fā)展機遇,也帶來了諸多挑戰(zhàn),需要顛覆性的技術以及更短的開發(fā)周期。加強半導體制造商、一級供應商和汽車制造商之間的合作,對于應對這些復雜情況及推動行業(yè)邁向電氣化、自動化和互聯(lián)化的未來至關重要。


摘要


汽車行業(yè)正處在電動化和智能化的轉(zhuǎn)型過程中,而半導體企業(yè)站在這一變革的最前沿。這一轉(zhuǎn)型帶來了重大發(fā)展機遇,也帶來了諸多挑戰(zhàn),需要顛覆性的技術以及更短的開發(fā)周期。加強半導體制造商、一級供應商和汽車制造商之間的合作,對于應對這些復雜情況及推動行業(yè)邁向電氣化、自動化和互聯(lián)化的未來至關重要。


協(xié)同創(chuàng)新,引領汽車電子的未來


在電動化和智能化大趨勢的推動下,汽車行業(yè)正在經(jīng)歷一場深刻變革。在構筑智能網(wǎng)聯(lián)電動汽車(EV)未來的過程中,電子技術發(fā)揮著越來越重要的作用,意法半導體等半導體企業(yè)處于這一轉(zhuǎn)型的核心。


電動化和智能化趨勢正在重新定義汽車架構和關鍵子系統(tǒng)。新的電氣電子(E/E)系統(tǒng)以及軟件定義汽車(SDV)的發(fā)展為半導體企業(yè)帶來了巨大市場機遇。整車半導體價值增速是衡量發(fā)展?jié)摿Φ囊粋€重要指標。據(jù)當前市場預測,今年整車半導體平均價值將達800美元,并有望突破1000美元大關。然而,半導體企業(yè)也面臨著重大挑戰(zhàn),他們必須甄別并提供合適的顛覆性技術以助力打造下一代汽車,同時還要滿足汽車廠商不斷縮短開發(fā)周期的要求。


面對這些機遇與挑戰(zhàn),加強半導體制造商、汽車供應商、云服務提供商和汽車廠商之間的合作比以往任何時候都更加重要。


深入了解系統(tǒng),才能開發(fā)出適合的產(chǎn)品


在汽車市場中,產(chǎn)品差異化越來越取決于數(shù)字化的進展。消費者更看重軟件驅(qū)動的功能,用戶都希望將類似智能手機一樣的功能集成到汽車里。為滿足消費者的期待,網(wǎng)聯(lián)汽車必須不斷與數(shù)字生態(tài)系統(tǒng)進行交互,并能隨時訪問車內(nèi)和車外數(shù)據(jù),這正是軟件定義汽車(SDV)概念的前景所在:專注于功能豐富、可升級的產(chǎn)品策略,通過軟件更新持續(xù)為終端客戶創(chuàng)造價值,讓汽車在整個生命周期內(nèi)都能保持吸引力和價值。


新功能快速、持續(xù)落地的需求與整車及汽車硬件漫長的開發(fā)周期并不匹配,要想解決這個難題,軟硬件脫鉤是必由之路。汽車電氣/電子(E/E)架構和軟件架構在軟硬件脫鉤方面起著關鍵作用,需要構建一個面向未來的硬件根基,有定義明確且穩(wěn)定的接口并且使用簡單。半導體企業(yè)憑借其提供高性能、可靠的軟硬件脫鉤創(chuàng)新解決方案的能力,處于這一基礎技術研發(fā)的最前沿。


要實現(xiàn)軟硬件脫鉤就必須降低系統(tǒng)的整體復雜性。為實現(xiàn)這一目標,半導體企業(yè)正加大投入,深入了解芯片的目標應用系統(tǒng),以及如何幫助優(yōu)化系統(tǒng)架構和提高整體成本效益。


半導體技術在實現(xiàn)軟件定義汽車的復雜功能方面發(fā)揮著關鍵作用,覆蓋汽車E/E架構的所有層面,包括開發(fā)可擴展的微控制器(MCU)和微處理器(MPU)系列產(chǎn)品,以推進區(qū)域控制和中央計算架構的轉(zhuǎn)型進程;除了MCU和MPU產(chǎn)品外,還要提供由軟件、工程工具和云合作伙伴生態(tài)系統(tǒng)支持的計算平臺。半導體企業(yè)必須預見到這些發(fā)展趨勢,降低在可靠、強大、可無縫上下擴展的數(shù)據(jù)處理環(huán)境中集成軟件的難度,讓各個功能和諧共存,互不干擾。此外,對能效和功能性安全的嚴格要求也非常關鍵。


保證系統(tǒng)可靠性的同時卻不能犧牲安全標準,這個要求讓集成先進電子系統(tǒng)變得越來越復雜,給開發(fā)安全可靠的電源和配電系統(tǒng)帶來了重大挑戰(zhàn)。為解決這個問題,汽車行業(yè)開始采用智能功率開關管開發(fā)配電系統(tǒng)。相比傳統(tǒng)熔斷保險絲和機械繼電器,智能功率開關顯著提升了產(chǎn)品性能。這對提高車輛安全性和能效至關重要,尤其是AD/ADAS等關鍵的安全系統(tǒng)。半導體開關提供更高的穩(wěn)定性和監(jiān)控能力,能實現(xiàn)實時和監(jiān)控精確的可控負載管理。智能保險絲就是半導體企業(yè)通過創(chuàng)新技術解決SDV基礎硬件的一個典型例子,這種在E/E架構底部的應用案例對系統(tǒng)層面產(chǎn)生了巨大的積極影響。改用智能保險絲后,配電系統(tǒng)能夠支持功能全面的智能電源管理系統(tǒng),優(yōu)化能耗,實現(xiàn)預測性維護算法,并通過使用更具成本效益的線束減少車輛自重,降低對環(huán)境的影響。


應對復雜性,縮短研發(fā)周期


半導體企業(yè)必須加強對系統(tǒng)知識的學習,才能開發(fā)出合適的產(chǎn)品,應對汽車市場轉(zhuǎn)型帶來的復雜挑戰(zhàn)和機遇。同時,他們也面臨開發(fā)周期縮短的問題,這一趨勢正在重塑整個行業(yè)的運轉(zhuǎn)方式。從消費電子行業(yè)跨界而來的造車新勢力正在顛覆傳統(tǒng)汽車行業(yè),他們推出新車型和新功能的速度非??臁OM者渴望在經(jīng)濟型汽車中享受最新技術,并尋求可升級的功能,這迫使汽車廠商必須縮短研發(fā)周期,滿足客戶不斷變化的新鮮感需求。由于需要管理多樣化的制造工藝以及應對供應鏈波動,滿足這種需求變得更加復雜,畢竟半導體生產(chǎn)周期長達四到六個月。更短的開發(fā)周期需要更緊密的協(xié)作,促使汽車廠商不斷加強與技術公司、供應商和初創(chuàng)企業(yè)的合作,充分利用各方專長,加快開發(fā)進程。


因此,在半導體企業(yè)與客戶合作開發(fā)合適的技術過程中,端到端的創(chuàng)新和提前布局至關重要。為了把握汽車市場,尤其是中國市場的快速發(fā)展機遇,意法半導體在國內(nèi)建立了汽車技術創(chuàng)新中心和應用中心,以更好地與本地客戶合作。意法半導體還決定在中國建廠,為汽車行業(yè)電動化發(fā)展提供技術支持。碳化硅是制造高能效功率半導體的重要材料,在電動和混動汽車中發(fā)揮著關鍵作用。建立合資廠實現(xiàn)生產(chǎn)本地化具有諸多優(yōu)勢:幫助意法半導體應對行業(yè)中的結構性變化,縮短供應鏈,并提供更靈活的制造布局,快速適應市場需求。這種本地化策略不僅提高了我們的市場響應速度,還加強了意法半導體在全球最大和最具活力的中國汽車市場的地位。


結束語


汽車市場為半導體企業(yè)提供了巨大的增長機會,也帶來了開發(fā)汽車廠商所需的新產(chǎn)品和顛覆性技術的巨大挑戰(zhàn)。要想在該市場取得成功,半導體企業(yè)就必須具有更快的創(chuàng)新速度、靈活高效的制造布局、大量的研發(fā)投入,以及與汽車系統(tǒng)供應商、技術合作伙伴和車廠建立更密切的合作。汽車行業(yè)相關各方之間的協(xié)作對于全面理解市場挑戰(zhàn)和以軟件為中心的復雜生態(tài)系統(tǒng)至關重要,也是加快創(chuàng)新進程、交付解決方案、推動汽車行業(yè)邁向電動化、自動化、網(wǎng)絡化和可持續(xù)化未來的重要基礎。

作者:意法半導體銷售與市場部汽車產(chǎn)品市場與應用副總裁 Philippe Prats

來源:EETimes Asia (https://www.eetasia.com/downloads/ebook_en_20241031/)

 

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