半导体元件成本翻番 英飞凌剧透宝马i系动力系统变化

导语

新能源车相比传统车半导体元件成本翻番,宝马i3、i8上大量使用半导体元件,半导体巨头英飞凌与宝马合作近10年,提前布局新能源。

2015年1月13日,中国电动汽车百人会在首届电动汽车论坛上,宣布成立百人会国际专家咨询委员会,加入的会员除了宝马、大众、日产、丰田等整车企业,还有博世、英飞凌等一些零部件企业。

博世是个大家耳熟能详的名字,是全球最大的汽车技术的供应商之一。而英飞凌作为博世的重要战略合作伙伴,此前则很少进入普通汽车消费者的视野,因为它的半导体器件都是集成在整车的控制系统和零部件产品中,消费者不会直接接触。但其实,目前在全球每年生产的大概8000万辆新车中,差不多平均每一辆车上有67个器件来自于英飞凌,而在宝马的新能源汽车i3和i8上,仅电力驱动总成上就应用了英飞凌的75个半导体器件。

这些应用在汽车核心零部件上的半导体数量,有可能在新能源汽车时代占到更大的比例。近日,在宝马和英飞凌联合举办的试驾活动上,英飞凌科技(中国)有限公司中国区汽车电子业务负责人及高级总监徐辉表示,随着新能源汽车的快速发展,每辆车半导体元件所占的成本会越来越高。根据2015年各类型节能与新能源汽车上每辆采用的半导体元件成本统计,传统汽车的半导体元件成本约为297美元,插电式混合动力汽车的半导体元件成本约为664美元,而纯电动汽车的半导体元件成本可达到673美元。而且随着电动化、智能化和网络化的进一步融合,未来半导体元件的使用率会更高,徐辉开玩笑地说,对于新能源汽车的热情,英飞凌可能比整车企业还要高,因为如果未来所有的汽车都换成新能源汽车,那么英飞凌的营业额可能又会上几个台阶。

半导体元件成本对比图

据徐辉介绍,应对现代社会的三大挑战——高能效、移动性、安全性,英飞凌汽车电子事业部重点关注三个主要方向,即环保、安全、智能,相对应的具体主题则包括节能减排、新能源汽车、高级驾驶辅助系统、自动驾驶与互联网汽车技术的发展。

对于车内需要的功能和产品,英飞凌能为所有相关系统和功能提供相应的产品和系统解决方案。从半导体的角度,英飞凌的传感器能够感应不同的信息,单片机能够做数据运算,功率器件能够提供所需要的电能转换。徐辉认为,以安全来说,以前是被动安全,现在更多的是主动安全。对于汽车而言,以往更多的是舒适性功能,现在从整个驾驶舱、从驾驶者所接收的信息处理到导航,更多的功能则是车联网和信息处理功能。

由于电动汽车的电池比较重,所以轻量化就成为电动汽车发展的重要课题,比如宝马i3就把轻量化做到了很高的程度,除了车身采用碳纤维结构外,电机和驱动系统也被集成在一个非常小的空间内。据徐辉透露,宝马和英飞凌在新能源汽车领域已经有近10年的合作,为了i3的设计,英飞凌把IGBT的功率密度大幅提升,比在普通汽车上采用的IGBT的功率密度提升了30-40%,因此才成就了宝马i3现在的轻量化标杆地位。

宝马i系动力系统分解图

正是因为半导体元件在电动汽车发展中的重要地位,中国电动汽车百人会在成立国际咨询委员会的时候也将英飞凌拉了进来。而且因为半导体元件的应用通常都与电机的整体升级高度结合在一起,所以英飞凌往往在电动汽车设计之初就与整车企业深度合作。虽然电动汽车这两年才开始慢慢进入大家的生活,但英飞凌大概10年前就已经在电动汽车半导体元件研发方面开始了大规模的研发投入,并和车厂研发部门紧密合作。徐辉透露,从中国新能源汽车企业的研发设计路线看,她认为中国还是走纯电动路线的可能性比较大,因为在传统内燃机方面,中国与国外的技术差距较大,但是在电池、电机和驱动系统方面,中国不少企业都很有竞争力,所以扬长避短也是未来发展纯电动的一大动力。

不过除了纯电动,插电式和增程式汽车外,英飞凌也一样重视强混,中混和微混类的节能汽车,徐辉表示,英飞凌的未来策略是继续利用其完整产品线的优势,给客户提供系统级的支持。系统级不仅是指基于宽广产品线的一站式服务,也包括建立对客户产品的深刻理解并提供相应的系统级技术支持。她强调,中国本土团队是本土化战略的核心。英飞凌一直关注建立和培养本土团体。在本土布局方面,到目前为止,已完成上海,北京,芜湖,深圳,长春和重庆等重要汽车行业中心的布点;在团队培养和建设方面,英飞凌已经拥有从产品支持,产品定义到系统解决方案的核心技术研发人员,配合本土的优秀销售及市场人员,和客户建立密切的合作关系。位于北京的系统团队,更加促进了和重要客户的互动及合作,在产品服务的基础上,为客户提供系统的支持和解决方案。

英飞凌科技(中国)有限公司中国区汽车电子业务负责人及高级总监徐辉

英飞凌科技(中国)有限公司中国区汽车电子业务负责人及高级总监徐辉

徐辉还表示,英飞凌和高校及独立研发机构有紧密的合作,产业化合作伙伴计划支持和加速合作伙伴研发成果的产业化。英飞凌会继续关注中国及全球市场的动态和发展趋势,为中国客户提供更适合市场需求的产品和解决方案。

另据资料显示,1999年由德国西门子半导体部门独立出来的英飞凌,如今是欧洲最大、全球第二大的汽车电子芯片供应商,产品线涵盖传感器,微处理器和执行器。当今生产的50%汽车配有英飞凌单片机。英飞凌为各国电动汽车提供关键组件,其功率模块具备较高等级的功率密度。

作为一家可提供给客户从低压12V、48V、弱混、中混、强混、插电式到纯电驱动汽车所有电压区间汽车级功率半导体及模块的供应商,英飞凌以75颗核心半导体元器件支持宝马“i3”及“i8”电动车,帮助其实现高效的电力传动。在中国,英飞凌与多家本土车厂达成合作,如深圳比亚迪戴姆勒新技术有限公司最新推出的电动车“腾势”,即采用了英飞凌先进的功率模块HybridPACK?2以达到最佳的动力效应。到目前为止,全球范围内装有英飞凌HybridPACK?模块的新能源汽车已经完成了累计超过20万公里行驶,并保持了零缺陷的记录。

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