近年來(lái)，全球汽車市場(chǎng)發(fā)展整體向好，汽車中的半導(dǎo)體含量將持續(xù)增長(zhǎng)。作為全球第七大汽車半導(dǎo)體供應(yīng)商，安森美半導(dǎo)體始終關(guān)注行業(yè)需求，不斷推陳出新。近日，中電網(wǎng)記者有幸采訪到安森美半導(dǎo)體汽車戰(zhàn)略及業(yè)務(wù)拓展副總裁Joseph Notaro，共同探討智能汽車領(lǐng)域的新機(jī)遇。

安森美半導(dǎo)體汽車戰(zhàn)略及業(yè)務(wù)拓展副總裁Joseph Notaro

什么才是真正的“智能汽車”？

在約100年的時(shí)間里，汽車中的所有智能一直在于駕駛員的大腦，而汽車本身基本上是機(jī)械的。這正在慢慢改變。汽車不能“感知到”周圍的環(huán)境，它們不理解駕駛員的意圖，只是以一種非常被動(dòng)的、指定的方式執(zhí)行駕駛員的命令，直到最近這才有改變。

將傳感器添加到汽車后，創(chuàng)造了一定程度的對(duì)外部的感知。這促成反應(yīng)性功能，如預(yù)碰撞檢測(cè)以展開(kāi)安全氣囊。傳感器越多，主動(dòng)防撞形式如自動(dòng)緊急制動(dòng)就可以更智能。

最新的發(fā)展是在車內(nèi)增加了傳感器，從而可以監(jiān)視駕駛員的健康狀況和意識(shí)水平。如有必要，這將使汽車能夠“做決定”以完全控制汽車。這最終將實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)，意味著汽車甚至不需要駕駛員在場(chǎng)。

當(dāng)我們達(dá)到5級(jí)自動(dòng)駕駛時(shí)，就不會(huì)再有駕駛員了。車上的每個(gè)人都是乘客。這就是未來(lái)真正的“智能汽車”。Joseph Notaro稱。

智能網(wǎng)聯(lián)時(shí)代，什么才是真正的“汽車共享化”？與現(xiàn)有的共享汽車概念相比有哪些異同？

Joseph Notaro認(rèn)為乘車共享或汽車共享的概念并不是什么新鮮事物，但是在過(guò)去，它仍然依賴于駕駛員。 將來(lái)，當(dāng)我們達(dá)到4級(jí)和5級(jí)自動(dòng)駕駛且不需要駕駛員時(shí)，汽車共享的觀念將發(fā)生巨大變化。

若不依賴駕駛員，汽車會(huì)成為更有價(jià)值的資產(chǎn)，因?yàn)樗鼛缀蹩梢猿掷m(xù)使用。車輛也可用于無(wú)接觸送貨。

如果您擁有該資產(chǎn)，則可在白天用于各種差事，而現(xiàn)在汽車通常整天停在停車場(chǎng)中。 如果您沒(méi)有該資產(chǎn)，那么您將成為客戶。 這將完全改變汽車所有權(quán)模式。我們已在街上看到各種汽車共享/共享出行服務(wù)。

先進(jìn)的傳感器解決方案，提高汽車安全性

雖然汽車的智能化程度越來(lái)越高，車輛功能復(fù)雜性也大幅提升，系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)不足、人員誤用、外界干擾等因素，給行車安全帶來(lái)越來(lái)越大的風(fēng)險(xiǎn)，汽車半導(dǎo)體供應(yīng)商為此提供相應(yīng)的解決方案。如今，如今，在車輛中使用先進(jìn)駕駛輔助系統(tǒng)(ADAS)估計(jì)已減少了25％的道路交通事故數(shù)。例如，安森美半導(dǎo)體開(kāi)發(fā)的傳感器基于其領(lǐng)先汽車市場(chǎng)份額，在全球范圍內(nèi)每小時(shí)可挽救9條生命。

這個(gè)數(shù)字只會(huì)增加。目前超過(guò)90％的事故歸因于駕駛員的失誤，但是隨著汽車內(nèi)部署的傳感器越來(lái)越多，ADAS系統(tǒng)將能夠檢測(cè)到這種情況并向駕駛員發(fā)出警報(bào)，或者在緊急情況下控制車輛。

更高安全性的關(guān)鍵是由車輛內(nèi)部和四周傳感器提供的大量數(shù)據(jù)。車輛外部的更多傳感器將支持3D映射，因此汽車在自己的環(huán)境中變得更安全。這意味著更智能的汽車將使不僅限于乘客的所有道路使用者更安全。

隨著基礎(chǔ)設(shè)施的發(fā)展，智能汽車將能夠分享有關(guān)潛在危險(xiǎn)的信息。這可能意味著一輛汽車在接近交叉路口時(shí)能夠向另一輛汽車發(fā)出潛在危險(xiǎn)的警報(bào)。如果一輛車遇到危險(xiǎn)，例如道路上的黑冰，可對(duì)危險(xiǎn)進(jìn)行地理標(biāo)記并分享該信息來(lái)提醒其他車輛。

激光雷達(dá)or毫米波雷達(dá)？誰(shuí)才是自動(dòng)駕駛的最優(yōu)解？

不論是 ADAS，還是真正意義上的自動(dòng)駕駛，都對(duì)汽車的外部感知能力和靈活處理的反應(yīng)能力提出了更高的要求。自動(dòng)駕駛汽車的實(shí)現(xiàn)主要來(lái)源于強(qiáng)大計(jì)算分析能力和精準(zhǔn)的感知能力，信息探測(cè)和感知這一部分能力是計(jì)算分析能力的前提。因此，自動(dòng)駕駛汽車對(duì)感知能力方面的需求更為迫切。激光雷達(dá)和毫米波雷達(dá)憑借自身性能上的優(yōu)勢(shì)，在自動(dòng)駕駛方面的表現(xiàn)備受期待，那么誰(shuí)才是最優(yōu)解呢？

Joseph Notaro認(rèn)為，不管是激光雷達(dá)和毫米波雷達(dá)，這些傳感器技術(shù)以及圖像傳感器是相輔相成的。 每個(gè)傳感器模式均針對(duì)不同的功能(如對(duì)象檢測(cè)、對(duì)象識(shí)別、運(yùn)動(dòng)檢測(cè)、3D映射等）而設(shè)計(jì)的，在特定條件下表現(xiàn)良好。 這里的關(guān)鍵是結(jié)合每種傳感器模式的優(yōu)勢(shì)。 安森美半導(dǎo)體精通這些模式。將來(lái)自不同傳感器的數(shù)據(jù)結(jié)合起來(lái)，這稱為傳感器融合。

舉例說(shuō)明為何有必要進(jìn)行傳感器融合，想想僅使用圖像感知的ADAS。 如果車輛前方大型拖車的后部具有反射涂層，傳感器將看到的是另一輛正直奔它而來(lái)，實(shí)際上，它只是在看到自己的反射。 添加激光雷達(dá)和雷達(dá)等其他技術(shù)，可輕松避免這種錯(cuò)誤。

5G對(duì)智能汽車的意義

車聯(lián)網(wǎng)是一個(gè)涉及多個(gè)行業(yè)的新興產(chǎn)業(yè)，車輛通信或?qū)⒊蔀橹悄芷嚂r(shí)代的重要組成部分，在這方面，5G極為重要。Joseph Notaro稱，無(wú)處不在的低延遲通信將使自動(dòng)駕駛汽車能夠以有意義的方式與周圍環(huán)境互動(dòng)。

例如，對(duì)有價(jià)值的資產(chǎn)進(jìn)行地理標(biāo)記將使網(wǎng)絡(luò)能夠了解這些資產(chǎn)在何處以及它們是否構(gòu)成潛在危險(xiǎn)。 這可能超越汽車的范圍，包括行人、騎車人甚至寵物。 實(shí)際上，可對(duì)任何可能與道路交通交互的事物進(jìn)行地理標(biāo)記和監(jiān)控，使整個(gè)基礎(chǔ)設(shè)施的環(huán)境在任何時(shí)候都能完全看得到。

安森美半導(dǎo)體在第三半導(dǎo)體材料的布局

近些年，以氮化鎵（GaN）、碳化硅（SiC）為首的第三半導(dǎo)體材料憑借高效率、高密度、高可靠性等優(yōu)勢(shì)，在新能源汽車、通信等領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。安森美半導(dǎo)體致力于SiC和GaN的開(kāi)發(fā)，還提供一系列硅基IGBT、功率MOSFET和二極管。盡管SiC比GaN更成熟，但所有這些技術(shù)實(shí)際上都是相輔相成的，并且每種技術(shù)對(duì)于電動(dòng)汽車的發(fā)展都至關(guān)重要。

SiC和GaN技術(shù)在高頻率切換電動(dòng)汽車中的高功率時(shí)，都比硅更高效。例如，SiC可以處理1200V以上的電壓，而GaN在較低電壓下具有優(yōu)勢(shì)。電動(dòng)汽車已經(jīng)在主要牽引逆變器中使用SiC，把存儲(chǔ)在電池中的直流電壓轉(zhuǎn)換為交流電以驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)。高能效在這里很重要，因?yàn)樗苯雨P(guān)系到電機(jī)的功耗以及電池的續(xù)航能力。

電動(dòng)汽車的另一個(gè)關(guān)鍵特性是車載充電器，它將交流電源轉(zhuǎn)換為直流電以存儲(chǔ)在電池中。 SiC和GaN都被應(yīng)用于此，安森美半導(dǎo)體已看到電動(dòng)車市場(chǎng)非常強(qiáng)勁的中國(guó)對(duì)這些技術(shù)的大力采用。

從事電動(dòng)汽車的中國(guó)OEM廠商對(duì)IGBT技術(shù)有很大需求。安森美半導(dǎo)體已與這些OEM合作，提供IGBT，并開(kāi)發(fā)下一代SiC方案。

SiC技術(shù)的另一個(gè)驅(qū)動(dòng)因素是向更高壓(800 V)電池的發(fā)展。轉(zhuǎn)向更高的電池電壓的優(yōu)勢(shì)在于能夠使用更小、更輕的電纜來(lái)承載相同的電量，從而減輕了車輛的總重量。 800 V電池還可支持更快的充電，這反過(guò)來(lái)又需要能夠處理更高電壓的車載充電器。這也指向了SiC的能力。

搭乘新基建的東風(fēng)，安森美半導(dǎo)體準(zhǔn)備好了

“新基建”可謂是疫情期間最火熱的話題，很多與之相關(guān)的行業(yè)迎來(lái)發(fā)展風(fēng)口，如人工智能、5G通信等，其中處在變革中的汽車產(chǎn)業(yè)被認(rèn)為是坐穩(wěn)了政策紅利的順風(fēng)車，尤其是充電樁市場(chǎng)日益高漲，預(yù)計(jì)需求量將達(dá)千億級(jí)別市場(chǎng)空間。Joseph Notaro認(rèn)為市場(chǎng)仍然面臨一些挑戰(zhàn)，如建立基礎(chǔ)設(shè)施及其部署問(wèn)題。技術(shù)已經(jīng)存在，但是那些承擔(dān)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)成本的企業(yè)、城市和國(guó)家將需要看到投資回報(bào)。這可以是經(jīng)濟(jì)收益，或減少擁堵和污染，以及提高道路安全等。可以肯定的是，需求正在到來(lái)，安森美半導(dǎo)體憑借一系列涵蓋MOSFET、IGBT、SiC和GaN的功率半導(dǎo)體技術(shù)，完全可以滿足這需求。