過去幾年，汽車芯片行業一直處于去庫存階段，但在汽車智能化和電動化的趨勢下，對一些類型的汽車芯片仍有較強需求，如為智駕提供算力的芯片、汽車圖像傳感器，以及高性能微控制器（MCU）等。
其中，智能駕駛將帶動萬億級產業發展。根據《中國智能駕駛商業化發展白皮書》顯示，2024年我國智能網聯汽車產業規模達11082億元，增速為34%，預計到2030年市場規模有望突破5萬億。
圖源丨中國智能駕駛商業化發展白皮書
此外，隨著汽車電動化的發展趨勢，也推動了對功率半導體的需求，尤其是以SiC、GaN為代表的第三代半導體功率器件，它們具有的高耐壓、低導通電阻，以及寄生參數小等特性，非常適用于制造大功率汽車電子器件，如車載充電器（OBC）、降壓轉換器和主趨逆變器等。
在即將于2025年4月15-17日舉辦的慕尼黑上海電子展上，汽車電子也是一個頗受關注的熱點領域。包括英飛凌（N5.501）、Littelfuse（N5.505）、納芯微電子（N5.521），以及TDK（N1.210）等廠商都展出汽車電子相關的產品和解決方案。
英飛凌高可靠性MCU產品賦能汽車產業轉型
在此次展會上，英飛凌（展位：N5.501）將展出覆蓋智能座艙、自動駕駛、底盤轉向、智能車燈以及集成式熱管理等多個應用領域的展品。
對于汽車級芯片，其質量和可靠性要求較其它領域都高得多。英飛凌科技汽車業務智能座艙技術負責人邱榮斌表示：“英飛凌一貫把質量和可靠性作為我們產品的生命線，芯片質量也是英飛凌很多客戶認可的和其他友商的主要差異點之一。”
他進一步表示：“隨著汽車芯片集成規模越來越高，對于芯片的安全性和可靠性也提出了更高的要求。”他以英飛凌TC3X MCU為例，該MCU內部集成了超過10億個晶體管，電路規模也異常復雜，為了保證芯片能夠在各種極端條件下可靠地工作，英飛凌在進行產品設計時就全面考慮可能出現的各種失效情況，在芯片內部集成各種硬件冗余電路和診斷電路，確保在某些電路失效的情況下芯片仍能正常工作，或者檢測到異常后能及時進入安全狀態。
值得一提的是，TC3X MCU也是汽車行業第一個拿到ISO-26262 ASIL-D認證證書的芯片。
在智能座艙和自動駕駛領域，英飛凌計算類芯片的重點還將繼續專注提供高實時性和可靠性計算的微控制器（MCU）芯片上，因為MCU在智能座艙和自動駕駛上必不可少，與提供大算力的SoC芯片形成一個很好的互相補充的局面。作為TC3X MCU的下一代，TC4X MCU采用最新的28nm工藝，以及異構的計算架構，除了集成最多6個500兆主頻的鎖步CPU核之外，還集成了一個并行計算單元（PPU）,能執行256位寬的向量運算，并提供26GFLOPs的AI算力，為未來需要高實時性和安全性的AI應用提供了硬件基礎。
軟件定義汽車（SDV）是汽車行業明確的技術趨勢，它不僅可以大大加快主機廠開發應用層軟件的速度，也為主機廠從傳統的硬件盈利過渡到軟件盈利提供基礎。作為汽車半導體的主要供應商之一，英飛凌的MCU產品也將在這一趨勢下，扮演重要角色。邱榮斌解釋道：“軟件定義汽車在電子電氣架構上必然會采用以太網作為主干網，因此我們的MCU類產品對于未來高性能以太網的支持變的尤為重要。另外，在軟件架構上，我們需要擴大和汽車軟件生態圈的伙伴們的合作，除了要支持傳統的AUTOSAR CP的軟件架構外，還需要支持各種新型的操作系統以及OEM對于自研操作系統的需求，以及面向服務化的中間層軟件如SOME/IP和DDS等的支持。”
AI技術的發展也將對汽車行業產生重大和深遠的影響。邱榮斌表示：“英飛凌也一直關注AI技術對于汽車半導體行業帶來的影響。首先，在產品定義上，我們需要考慮集成更多支持AI的功能，以滿足未來汽車日益增長的AI需求；同時，AI SoC的廣泛應用也提供了許多周邊芯片的需求，英飛凌將重點布局這類產品；其次，AI對于半導體的設計和生產也可能產生重大的影響，未來部分芯片的設計將有望通過AI來實現，半導體產線的自動化程度和生產效率也會因為AI技術帶來迅速提高，并且有望帶來成本的縮減。最后，AI技術也將有望被用于和我們客戶的溝通中，這有助于我們提高對客戶需求響應的及時性，從而提升客戶的滿意度。”
持續賦能核心動力域創新，納芯微攜多領域汽車芯片解決方案亮相慕展
作為國內早期投身于汽車市場的芯片企業之一，納芯微（展位：N5.521）在本次慕尼黑上海電子展上將展示汽車三電、車身控制與照明、智能座艙與熱管理等汽車應用的芯片解決方案。
圖源丨納芯微
針對車載充電機OBC領域，納芯微將展示完整的OBC系統解決方案，產品覆蓋電流、電壓、溫度檢測傳感器，數字隔離器與CAN收發器，隔離/非隔離柵極驅動器，以及LDO、Buck等電源管理芯片，實現從信號感知、數字通信、功率驅動到電源管理的全鏈路覆蓋。憑借豐富的車規級芯片組合，納芯微OBC解決方案可滿足多種功率平臺（3.3kW、6.6kW、11kW、22kW）設計需求。
在車身控制BCM領域，納芯微的車身控制BCM解決方案涵蓋了座椅、后視鏡、燈光、空調等多類車身負載控制，提供從電源管理、通信、驅動控制到信號采集的全棧芯片支持，可全面滿足主流BCM模塊對功能、安全與穩定性的高標準需求。
在車身照明領域，納芯微已推出一系列車規級線性LED驅動芯片，如NSL2161x、NSL2163x、NSL21912/16/24，覆蓋1/3/12/16/24等多通道選擇，廣泛應用于傳統尾燈、動態尾燈和發光格柵等場景。此外，納芯微高集成度氛圍燈驅動SoC產品NSUC1500也已于近期發布，助力打造更高效、更具創新性的智能座艙照明方案。
隨著用戶對車輛舒適性和娛樂性的需求越來越高，汽車音頻系統扮演越來越重要的角色。針對汽車音頻系統，納芯微的數字輸入車規級D類（Class D）音頻功率放大器NSDA6934-Q1，可實現四個通道音頻輸出，每通道可輸出最大75W功率，支持低延遲模式和最高192kHz的采樣率，具備靈活的開關頻率、調制方式和多種保護功能，可適配不同的汽車音頻系統設計。
在汽車熱管理系統中，針對熱管理執行器中不同類型負載的驅動需求，如溫區風門、電子水閥、電子膨脹閥、AGS主動進氣格柵、繼電器低邊負載和BLDC電機等，納芯微憑借完善的電機驅動產品布局，提供完整的集成式熱管理驅動系統解決方案。
截至2024年，納芯微汽車芯片累計出貨量超過5億顆，汽車電子業務占其營收超過35%。納芯微持續賦能核心動力域創新，僅在新能源汽車三電系統領域，就已為近400家零部件客戶提供了可靠、可信賴的產品與服務支持。同時，納芯微也已領先獲得ISO26262 ASIL D “Defined-Practiced”認證，是國內少數在功能安全領域完成從“Managed”（體系建立）到“Defined-Practiced”（體系實踐）能力躍遷的芯片企業。
作為電路保護解決方案提供商的Littelfuse（展位：N5.505），在本次展會上將重點展示新能源電動汽車相關的解決方案，如電池管理系統（BMS）、電驅系統、電控系統、車載充電機、電池包斷開單元（BDU）、高壓配電單元（PDU），ADAS域控制器、雷達、車身控制、多媒體等應用場景。
針對車載充電機，Littelfuse創造性地通過將SIDACtor保護晶閘管與MOV串聯，為設計人員提供卓越的車載充電機AC交流輸入側的過壓保護解決方案。SIDACtor+MOV的組合具有更低的箝位電壓，可降低半導體應力。此外，該組合的漏電流更低，擊穿電壓隨瞬態沖擊的增加而降低的程度也更小。使用SIDACtor+MOV組合進行瞬態浪涌保護，可使車載充電機更加可靠、耐用。根據車載充電機的實際浪涌電流要求，Littelfuse還可以提供分別為3kA和2kA 8/20浪涌電流等級的車規級保護晶閘管。
圖源丨Littelfuse
在OBC的AC和DC側過流保護方案中，Littelfuse提供了行業內最齊全的符合AEC-Q200規范的熔斷器為電動汽車保駕護航。Littelfuse也為了適應電動汽車在中國的快速發展，推出了609、832、831、685等專門針對中國電動車市場的交流以及直流500V和1000V DC的AEC-Q200熔斷器，這些熔斷器通過了嚴格的AEC-Q200規范定義的測試和認證流程，確保了在高風險環境下也能為電動汽車提供穩定可靠的保護。
除了車載充電機解決方案外，Littelfuse還將展示電動汽車的BMS電池管理系統解決方案，以及電機驅動系統等相關的產品和方案。
中國電動汽車的電池包電壓正在向800V平臺快速邁進，對于BMS電池管理系統的模擬前端AFE采集芯片而言，它采集的電芯數量也會相應增加，目前的AFE芯片普遍可以達到18個乃至更多電芯數量的采集，但是AFE芯片的耐壓并沒有顯著提高，這樣如果采用傳統技術的TVS保護AFE芯片，TVS的鉗位電壓就會超過AFE的最高耐壓。因此，Littelfuse推出了TPSMB-L系列低鉗位電壓車規級TVS二極管，專為800V電動汽車中的BMS電池管理系統而創新設計，具有業界領先的超低鉗位電壓，可為模擬前端AFE芯片等敏感元件提供出色的電路保護。
此外，電動汽車的電驅系統中越來越多地采用SiC MOSFET，但由于SiC MOSFET由于其特殊的材料特性，通常需要負壓關斷技術來有效地防止SiC MOSFET在關斷過程中的誤導通現象，從而提高系統的穩定性和效率。但是SiC MOSFET的正壓和負壓的耐壓值是不同的，負壓耐壓值會更低，如何有效簡單地保護SiC MOSFET的柵極就成了難題。為此，Littelfuse推出了專為保護汽車應用中的SiC MOSFET柵極而設計的TPSMB非對稱TVS二極管，該系列獨特的非對稱設計支持SiC MOSFET不同的正負柵極驅動器額定電壓，確保在使用SiC MOSFET的各種要求苛刻的汽車電源應用中提高性能，并且和電動汽車市場主流的SiC MOSFET都能配合使用。
隨著電動汽車的快速發展，電動汽車中Fuse的應用也越來越廣泛，但在AEC-Q200規范版本D之前還沒有Fuse這大類產品。2023年3月20日，從修訂版E開始，才將Fuse擴充進入其產品類目，與非車規產品相比，AEC-Q200測試Fuse在電氣試驗、溫度循環、濕度測試、使用壽命、高頻振動、高溫存儲上都設置了更嚴苛的條件，使車用保險絲/熔斷器安全規范變得有了設計依據。
Littelfuse也為此版本完善以及框架定義做出了貢獻。之所以Littelfuse能夠和汽車電子協會一起合作定義Fuse的AEC-Q200新標準，就是來源于Littelfuse對汽車行業以及保險絲/熔斷器產品的深入了解，以及對產品可靠性、壽命、安全性的探索。
Littelfuse通過采用FEMA等工具識別潛在故障模式，并在設計階段就提供優化方案，并通過仿真與多環境測試模擬極端工況，如高溫，振動等，并結合實驗室測試，驗證產品性能。并且，Littelfuse的工廠也采用全自動化生產線，減少人為誤差，確保產品性能的一致性，當然工廠也遵循IATF16949標準，從原材料采購到成品交付，實行全流程質量控制。值得一提的是，Littelfuse也可以根據中國客戶的實際需求可以靈活的提供定制化設計，為客戶提供最優方案。
TDK汽車解決方案驅動移動出行未來
日本的電子元件制造商TDK此次也將在慕尼黑上海電子展上展出一系列汽車解決方案，涵蓋可實現更高功率密度的模塊化直流支撐電容器和磁性產品，以及溫度與壓力傳感器、電機控制器和位置傳感器等；高級駕駛輔助系統（ADAS）和抬頭顯示（HUD）技術等；觸控反饋技術、可幫助實現更智能的轉向與照明的精準傳感器產品，以及智能多層氮化鋁（AIN）基板和封裝產品等。
隨著全球從傳統內燃機車輛向電動汽車(xEV)轉型，汽車行業對先進電子元器件的需求快速增長。電動汽車也需要更高密度的解決方案來突破空間和重量限制。TDK的標準模塊化直流制程電容器——xEVCap，憑借可擴展和模塊化的特點，能以小批量、高性價比滿足逆變器設計師的不同電容和電流規格要求，節省產品設計時間，同時減少所需的元件庫存種類，從而降低相應成本。必要時還可將多個xEVCap輕松并聯以滿足不同的電容和電流需求。整個電容范圍滿足汽車標準AEC-Q200（修訂版E）和IEC TS 63337:2024的要求。
攝像頭、雷達或超聲波系統等系統單元是ADAS的重要組成部分。TDK提供了小型化共模扼流圈，可用于這些系統單元的無干擾通信，以及維持供電裝置的穩定性和抗干擾性。此外，TDK還提供了廣泛的電容器技術組合以及相應載流能力的功率電感器，如100Base-T1共模扼流圈ACT1210L-201、SPM系列，以及CAT系列等。
在汽車照明方面，LED燈的優勢明顯，除了駕駛燈之外，日間行車燈、指示燈和輔助燈光也都采用LED燈。但LED燈相較于傳統光源具有更低功耗和更長的使用壽命，此外，LED的設計更加自由、自動適配駕駛燈的可能性也更大。
根據不同的LED驅動器，TDK能夠提供適用于升壓型、降壓型和升降壓型的不同系統的廣泛電感器產品陣容，如SPM系統、CLF系列等。
此外，電動汽車中寬帶隙半導體（如SiC和GaN等）的應用越來越多，這些電力電子器件可幫助電動汽車實現更好能效、更高功率密度，以及更小尺寸。為了在電路中充分發揮這些材料的特性，高性能的智能基板和封裝必不可少。
TDK此次將展出其智能AlN多層基板和封裝解決方案，可擴展高功率裝置在功率密度、散熱性能、可靠性以及緊湊封裝尺寸方面的邊界。相較于其他陶瓷及基板材料，AlN具有超高的熱導率（高達180W/(m?K)）和優異的熱膨脹系數等主要特征，能與硅材料無縫適配；其多層結構可使基板內部可直接嵌入EMI屏蔽層，最大限度減少甚至完全消除外部濾波器需求；多層結構設計還提高了功率密度，縮減了封裝尺寸，并最大程度減少了環路電感。
結語
隨著全球汽車產業向電動化、智能化的戰略轉型加速，半導體器件正成為汽車工業新的“數字引擎”，到2030年，半導體在整車價值中的占比將突破49.6%。然而，與消費電子器件相比，車規級半導體對于可靠性、安全性等方面的要求更高，認證周期也更長。
面對這樣的行業特性，汽車半導體供應商必須進行不斷的創新，以滿足汽車電子產品和功能的不斷更新和發展。在即將揭幕的慕尼黑上海電子展上，包括英飛凌、Littelfuse、TDK以及納芯微等一眾半導體廠商集中展示他們最先進、最可靠的汽車電子產品和解決方案，歡迎前來一探究竟。同期舉辦的“2025新能源汽車三電關鍵技術高峰論壇”、“2025（第三屆）國際汽車電子技術創新論壇”、“新能源與智能汽車技術論壇”等汽車電子相關的主題論壇更將匯聚行業專家與大家共謀汽車行業發展。
