英飛凌副總裁徐輝：半導體技術如何促進電動汽車的發展？ | 電動汽車百人會 2018

雷鋒網按：1月20日、21日，僅僅是開年第三周，第四屆中國電動汽車百人會論壇就奉上了幾乎可以稱今年全行業最強陣容的一場盛會，交通部、科技部、工信部、各家主機廠、新車企、科技公司、科研高校.....汽車行業最重要的參與者幾乎全在出席之列。新能源和自動駕駛依然是論壇的核心議題，而這些行業弄潮者所呈現的觀點，也幾乎預示了未來一年汽車產業將發生的創新與變革，雷鋒網(公眾號：雷鋒網)特將部分嘉賓演講進行了整理，以饗各位讀者。

在主題為“把握全球變革趨勢，實現高質量發展”的論壇上，英飛凌科技（中國）副總裁徐輝發表了《半導體技術將促進電動汽車發展》的主題演講，以下內容由雷鋒網整理編輯（有刪減）：

我們主要分享了英飛凌對核心技術看法的解讀，包括全球新能源發展趨勢和半導體技術如何支持推進新能源產業發展。

為什么全球都在關注新能源市場？因為我們有非常嚴峻的節能減排目標。在NEDC二氧化碳排放指標制定上，歐盟走在前面，幾年前推出NEDC測量標準，但是NEDC不能反映實際路況和實際二氧化碳排放。歐盟最新標準用的是加修正值的WLTP評估標準。因為標準路況下不能反映所有加速與標準，最新標準會非常嚴峻苛刻。

目前看到黑色曲線是實際二氧化碳排放，如果是以NEDC為標準，中間灰色曲線達到95克/百公里排放。下面曲線是轉到最新的WLTP+修正值的最終排放。目前距離2030年、2050年排放標準有很大差距，必須推廣新能源汽車才能達到二氧化碳排放。現在差值在25%-35%之間，擁有嚴格的標準目標需要達到。這就是大家積極努力，推進新能源汽車發展的原因。

全球新能源市場往好方向發展，最終達到平衡值有兩部分，一部分是中國更多推進新能源汽車，包括插電、純電動汽車和燃料電池汽車。中間會有過渡區間，混動和弱混48V最近幾年有很大發展。現在傳統動力的節能減排，包括48V弱混、插電混動汽車和純電動汽車，應該會同步發展，并在2020年-2025年之間爆發。

2016年電動汽車或新能源汽車大幅度推廣，表明取代傳統內燃機最重要的指標是性價比。什么時候性價比可以真正滿足客戶需求？主要在于電池，因為電池在成本增加中是最大的部分。如果看動力系統，2023年電池成本在價格下降中與傳統內燃機系統成本達成一致。電池成本繼續下降，市場一定導向新能源汽車。

傳感器和執行器的計算要做更深一步的性能提高，才能促進產業發展。控制器的主芯片單片機除了需要有更高的計算功能外，還需要提供更高的價值。價值在哪里？傳統電機驅動，在逆變器中有解碼芯片，芯片能讀取電機轉速與位置。新一代的單片機自含硬件模塊，DS-ADC能夠代替旋變解碼芯片，集成在單片機之內，節省部分成本，現在市場價平均6美元(約38.48元人民幣)，功能完全滿足需求。

現在汽車系統質量和安全要求越來越高，多核單片機可以提供更高的功能安全等級。多核單片機架構集成了多個電機和輔助系統，最大優勢是能把原主控芯片、逆變器芯片的單片機和多核預算加進輔助系統，不需要每一個系統有單獨的單片機，在提升功能安全的同時降低成本。單片機的產品封裝具有兼容性，可選擇大封裝和小封裝，封裝內部可以延伸不同平臺。

英飛凌的功率器件產品比較常見，下圖中右邊是雙面水冷的IGBT模塊。新一代產品都具有兼容性，功率從10kw左右到更高。新產品會逐漸提高更多功能和功率等級。以HP Drive為例，中間是電壓為750V的FS820產品，如果需要更低功率平臺，可以選擇FS660或者FS770等，如果需要更高功率，可以選擇FS950。后續會推出電壓高達1200V的新產品，包括碳化硅的產品，用戶可以自行選擇。

新一代的HP Drive產品運用EDT2晶圓技術，可以在原來基礎上提高功率密度。EDT2技術能夠做出最大12英寸（約30.48cm）晶圓，即300mm的晶圓。我們是全球第一家能夠量產EDT2功率器件的半導體廠商，在歐洲也能量產。

用過IGBT芯片的人知道，逆變器高壓所需要的隔離驅動芯片是在原來產品基礎上逐漸增加公共安全功能。新一代研發的產品會完全滿足最高安全等級，右邊是一系列高壓輔助系統不帶隔離功能的驅動芯片，大家可以根據自己的需求選擇相關產品。

除了提升本身產品的功能基礎外，半導體產品還能夠通過創新，提升系統性價比。90%以上的電機軸端尾端都有旋變，需要旋變變壓器讀取電擊角度和轉動角度。由于系統相對重，如果采用機械式讀法，不能滿足公共安全要求。英飛凌最新推出的軸端旋變集成系統把小磁體加進電機軸內，并安裝了高精度的角度傳感器。通過小的集成系統，角度傳感器可以安裝在電機的軸承之內。這種平臺化的設計，完全取代現在傳統機械旋變系統。不同電機的旋變要求不一樣，可節省100-200元人民幣。目前傳統機械系統會有外部的電壓或電干擾，而新系統放在電機軸承內部，不會受到外部干擾，能適應各平臺設計，節省研發和后續開發成本。

我們認為碳化硅一定是后續電子產品發展的趨勢，尤其在新能源汽車上的應用。碳化硅的最大好處是能快速提升功率密度超過80%，相比當前同功率的產品，體積可以縮小80%，功率密度提高80%。在提高效率同等情況下，可以讓電池體積縮小5%。如果用同樣的電池，碳化硅型的續航里程更長。由于碳化硅沒有普及，系統成本性價比需要考慮。碳化硅的普及要等到真正需求，現在電池也需要在半導體器件上增加成本，因為碳化硅本身比碳產品貴。整個系統能夠達到一定功率密度，需要換碳化硅產品的平衡點是系統的成本要有節省。后面幾年中，碳化硅可以使系統達到成本平衡，最終得到最大利用。

英飛凌對中國電機控制器的零部件企業是否可以接受定制化的IGBT或者IPM開發方案？我們給出了答案，不管是其它功能的芯片或者是IGBT，只要是中國市場有足夠需求，我們公司需要有商務平衡。只要達到要求，我們會為客戶定制。IGBT產品慢慢趨向更多中國本土客戶要求。

合作方面，我們與中國很多車廠進行深入合作，我們繼續與它們攜手合作。快速發展新能源市場，有更大的量產，讓價格更快下降。后續會在國內有國產化的計劃，我們會做相關規劃與鋪墊，讓產品有更大的性價比。

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