汽車產業大步邁向電氣化、自動化未來

作者 : Joseph Notaro,安森美半導體全球汽車策略和業務拓展副總裁

汽車市場也遭受了新冠肺炎(COVID-19)的衝擊,但是與某些領域不同,它表現出顯著的彈性,恢復既快又強勁...

像所有垂直市場一樣,汽車市場也遭受了新冠肺炎(COVID-19)的衝擊。但是,與某些領域不同,它表現出顯著的彈性,恢復既快又強勁。

也有跡象表明,世界各國的強制封鎖政策對環境產生了正面影響;封鎖後,許多工業區的空氣明顯更清潔--這是由於減少了商業和交通活動而減少的排放量。傳統的內燃機引擎仍然是排放到大氣中的大部分有毒煙霧的原因,因此當車輛停止運作,溫室氣體的減少是顯而易見的。我們的地球有機會再次呼吸。

這為更廣泛、更快的採用電動傳動系統提供了推力,這也受到了各國政府的潔淨能源激勵措施支持。我們可以預期,這種情況在整個2021年將持續發生,對半導體產業開發、製造和供應使能技術產生更大的需求。

安森美半導體全球汽車策略和業務拓展副總裁Joseph Notaro

安森美半導體全球汽車策略和業務拓展副總裁Joseph Notaro

自動駕駛技術的早期採用

關於自動駕駛的討論有很多,當前市場的樂觀成長將必然引發更多關注。先進駕駛輔助系統(ADAS)絕對是個成長領域,隨著今日有更多車廠為車輛提供了可選的安全功能,這些功能將成為明日的標準配備。

但我們不該期待配備Level 5自動駕駛技術的私人車輛會加速發展,除了技術性問題,在消費者對自己開車仍有強烈需求的時代,沒有充分的商業理由支持全自動駕駛。而且Level 5技術的成本仍然超過了便利性。

顯然──特別是在維持社交距離正成為「新常態」的世界中──「最後一哩」的自動駕駛技術是有需要的,我們可以期待Level 5功能首先以自動駕駛貨運車輛的形式出現。隨著「最後一哩」變成「最後10哩」或更多,這種自動駕駛技術的行駛里程將會增加,從倉庫到送貨地址。

不過消費者對Level 2和Level 2+的ADAS展現了實際需求,這些系統提供了「放手」駕駛體驗,這在停車或塞在車陣中的時候特別受歡迎。對於希望在未來12個月升級目前提供的ADAS的車廠來說,這會是真正的商機所在。

光達(LiDAR)是這裡的關鍵技術之一。2020年初,安森美半導體(On Semiconductor)啟動了「LiDAR合作夥伴計畫」,此產業生態系統將協助領域專家以有意義且富有成效的方式連結,,加快該技術領域的創新。利用安森美的矽光電倍增器(Silicon PhotoMultiplier,SiPM)優勢,模組業者能催生領先競爭對手的LiDAR方案。

輕度混合動力車輛的持續發展

輕度混合動力(mild hybrid)技術的普及化發展有助於減少排放,在製造商打造其純電動車隊的同時,這種情況將持續多年。為現有車款添加輕度混合動力技術,會比設計全新的純電動傳動系統車輛相對簡單且便宜。

輕度混合動力車使用電動馬達來減輕內燃機引擎(ICE);負載變化(load variation)是ICE能效低下的根源,使用電動馬達減輕負載變化能讓ICE運轉效率更高。像純電動一樣,即使是輕度混合動力,也需要高效率的逆變器來驅動馬達;安森美正在開發的先進功率半導體技術可帶來實際的影響。

我們預期,車輛電氣化將產生對於寬能隙高性能功率半導體的需求,特別是碳化矽(SiC)和氮化鎵(GaN)元件。得益於這些元件可提供的更高能效,它們將繼續取代現有的方案如功率MOSFET和IGBT。

車用感測器技術扮演吃重角色

當然,汽車的未來發展仰賴電氣化和ADAS的相輔相成,這突顯了對感測器的需求,而且不只有LiDAR。安森美目前正在積極開發涵蓋四種模式的車用感測器方案:影像感測器、LiDAR、超音波和雷達。安森美已經為車用市場提供了超過4億顆影像感測器,並開創了先進的功能,如減少LED閃爍(LFM)、高動態範圍及其超級曝光(SE)像素架構。

特別是隨著越來越多的車輛和交通號誌使用LED,LFM對ADAS的成像效果扮演越來越重要的角色,也是產品差異化的關鍵。隨著更多的決策過程移交給機器學習演算法和其他形式的人工智慧,影像感測器減輕LED閃爍影響的能力至關重要,。

越來越接近實現的「零死亡事故願景」

產業分析師和保險業者都同意,ADAS能避免更多的道路交通事故發生。安森美全力支持產業的「零死亡事故願景」(Vision Zero),致力於提供性能最好、品質最高的半導體方案。感測器將在這一任務中發揮關鍵作用,幫助避免駕駛人失誤和分心造成的後果。

在不久的將來,安森美將推出新一代影像感測器,這將推動ADAS功能的演進。此外我們的LiDAR技術也可望取得進展,同時將符合車用要求的SiPM陣列以及具備更高解析度、更高性能的新雷達方案推向市場。邁向全自動駕駛的道路會很長,但一路上的風景將令人驚豔;安森美很樂意為這個激勵人心的產業做出貢獻,與廠商們在旅程中攜手前進。

本文由安森美半導體供稿;責編:Judith Cheng

 

 

 

 

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