新能源汽車和智能網聯汽車的出現，給汽車行業帶來最大的改變之一是加速了汽車半導體在汽車上的普及應用。放眼市場，當前無論是新能源汽車上不可或缺的IGBT 功率器件，還是研發自動駕駛所必需的車載傳感器、Tbox等，都離不開芯片的驅動，由此帶動全球汽車半導體市場進入新一輪爆發期。

據相關統計數據顯示，目前一輛普通新車搭載的芯片已經由2013年的550片增長至2016年的616片，車載芯片在每輛汽車中的價值則飆升到了350美元。近三年全球車用芯片市場正以11%的年復合成長率快速增長，預計2017年市場規模可達288億美元。其中，在新能源汽車領域，汽車電子產品占成本比重更是達到60%以上，未來還有望繼續提升。

在此背景下，當前無論是傳統的汽車半導體廠商，還是其他領域的半導體企業，都在積極布局車載芯片，或發力新能源車所需的功率器件，助力新能源汽車技術進一步提升，或通過在車載傳感器、計算分析等關鍵技術上創新，推動自動駕駛的最終實現。不過整體來看，對于自動駕駛的關注仍然占據主流。

“三化”驅動 英飛凌車用芯片營收持續增長

隨著ADAS（高級駕駛輔助系統）和新能源汽車的日漸普及，以及自動駕駛、車聯網技術水平的大幅提升，當前越來越多的汽車功能如人機交互系統、車載傳感器等都開始被整合在芯片上，以賦予汽車更好的表現形式和更優秀的操控性能。在此過程中，汽車半導體逐漸發展成汽車產業鏈上越來越不可分割的一部分，深刻影響著行業未來的走向。

汽車半導體市場的持續向好，最直接的受益者便是車載芯片提供商。據全球領先的汽車半導體提供商英飛凌汽車電子事業部副總裁兼傳感與控制業務部總經理Ralf Bornefeld介紹，在汽車產業“電動化+智能化+網聯化”發展的大背景下，2016財年市場份額實現了增長。

“深入分析，我們的業績增長主要受益于新能源汽車和ADAS及AD（自動駕駛）的發展，”Ralf Bornefeld對蓋世汽車記者表示，并緊接著仔細分析了各個細分領域的主要利益增長點。

“具體來看，2016年我們在汽車傳感器領域市場份額為12.5%，全球排名第二，這里面雷達器件，特別是24GHz雷達和77GHz雷達，以及3D圖形傳感器是主要業績增長點。在微控制器領域，以ADAS、AD（自動駕駛）和動力總成相關元器件為主要增長來源。在功率器件方面，增長則源自xEV（包括純電動及混動汽車） 滲透率的持續提升，對功率器件有較大的需求，此外EPS（汽車電子助力轉向系統）和汽車照明領域，也有很大的市場增長。”

專注三大領域 助力自動駕駛實現

在進行汽車半導體相關產品研發過程中，當前很多半導體企業都是“兩條腿走路”，即同時關注新能源汽車和自動駕駛汽車兩大領域，英飛凌亦如此。其中，自動駕駛領域，英飛凌主要圍繞自動駕駛傳感、計算和驅動三大技術進行芯片研發，助力自動駕駛汽車量產。

“首先傳感部分，我們有各種各樣的傳感器產品，包括激光雷達、毫米波雷達、3D傳感器、電流傳感器、位置傳感器、胎壓傳感器等，以及相關的傳感器融合方案。另外驅動方面也是我們的強項，特別是變速箱控制、發動機控制以及剎車、轉向等方面，我們都已經有相關的功率器件以及全套的芯片組解決方案提供給合作伙伴。”

特別是77GHz毫米波雷達，據了解對于很多半導體企業來說，降成本是它的一大考量點。但英飛凌早在2009年就將其應用在一款保時捷卡宴上，之后又陸續裝在高爾夫、POLO、Smart等多款車型上，實現從高端車到中端車再到低端車的全覆蓋。英飛凌提供的雷達產品系列非常齊全，探測范圍從短距離到中距離再到長距離均有相關產品，并順利開展了大規模量產。

“在77GHz毫米波雷達上，我們主要有兩大技術創新，第一，采用了鍺硅技術，這項技術在高頻雷達里雖然已經相當普及，但將其用在77GHz毫米波雷達上，目前全球只有兩家，我們是其中一家。第二，采用了eWLB封裝技術，使得在生產過程中很容易把它裝到系統中，并可帶來大約30%的成本降低。”Ralf Bornefeld說道，“這里特別值得注意的是，這兩項技術都是我們自己研發并生產，沒有代工，之所以如此是為了保證產品的高性能、高質量。”

補充一下，英飛凌目前正在開發下一代鍺硅技術，將其用在一些中高端雷達產品上，以賦予雷達傳感器更好的表現性能。與此同時，對于其他廠家采用的CMOS技術，Ralf Bornefeld透露英飛凌也會推出相關的產品，去滿足客戶對這一技術的需求。“畢竟鍺硅技術很難把微處理器和傳感器集成在一個芯片上，而CMOS技術卻很容易實現，加之成本驅動，我認為在一段時期內CMOS和鍺硅技術將會長期共存。”

至于3D傳感器，據悉英飛凌目前的產品主要用于汽車內部監測，如駕駛員監測、司乘人員監控以及手勢識別等應用，以提升駕駛安全，優化操作。其中，手勢識別，目前已經有合作伙伴在使用，另外兩大應用則在討論當中。

而傳感器融合方面，Ralf Bornefeld認為，融合對于推動自動駕駛汽車量產必不可少。在今年初于美國拉斯維加斯舉辦的CES國際消費電子展上，英飛凌就已經有相關的產品展示，當時，英飛凌向公眾展示了如何借助77 GHz雷達和激光雷達、汽車監控3D攝像頭和無線安全軟件更新（SOTA）等技術實現自動駕駛。

“這里特別值得一提的是，由于我們本身有自己的微處理器和雷達產品，可以保證它們之間良好的匹配性，在此條件下進行傳感器融合也相對較簡單，至少傳感器收集的信息進來后，數據的安全、系統的功能安全都將在一定程度上得到保障。至于算法方面，則有英偉達、英特爾等專門的企業提供。”

但這并不意味著英飛凌完全不進行任何算法方面的研究。Ralf Bornefeld解釋道，對于與英飛凌所能提供的硬件產品相關的算法，如雷達建立的信號如何傳遞到微控制器里面，微控制器怎么對接收的信號進行預處理或者做一些初步的功能安全及信息安全等方面的認證，如何幫助合作伙伴將英飛凌的電子元器件集成到他們的系統里面去……這些算法英飛凌都可以提供。但是對于傳感器將環境信息收集完全后，下一步如何去整合運算，做出判斷，則由整車廠或Tier 1考慮。

從ADAS到自動駕駛 冗余系統是關鍵

隨著2021自動駕駛量產元年的一天天臨近，越來越多的企業開始就推動自動駕駛量產制定了詳細的時間表，英飛凌也不例外。據了解，自動駕駛方面，除了77GHz毫米波雷達等已經在市場上大批量供貨的產品，目前英飛凌還有很多產品正在研發當中。

“到2019年，我們會進一步完善整個雷達產品線，從近距離、中距離到遠距離支持更多自動駕駛汽車的需求。另外，在77GHz毫米波雷達基礎上，我們的低成本激光雷達產品也將很快面世，與現有激光雷達產品相比，這款新產品體積將更小，并且會集成更多的系統應用芯片，以實現系統一體化。畢竟目前單個傳感器功能有限，只有將不同種類的傳感器進行融合，才能更好地滿足未來自動駕駛汽車的需求。”

而除了雷達產品，Ralf Bornefeld表示英飛凌還會有下一代的微處理器——AURIX 2G(AURIX 第二代32位微處理器)，據悉這款產品是一個多核芯片，相較于第一代AURIX處理速度更快，且未來和英飛凌的雷達產品組合后，可大大提升雷達的處理速度，提高工作效率。但整體來說，車企要想從ADAS躍升到自動駕駛，還有很長一段路要走，其中最關鍵的一點是要有冗余系統，為什么這么說？

“從ADAS到自動駕駛其實就是從搭載單一傳感器到最后存在冗余系統的差別。隨著汽車自動化水平日趨提升，車上傳感器的搭載量會越來越多。可能L1、L2的時候，一個攝像頭或一個雷達就能完成環境感知，實現部分ADAS功能。但到了L3、L4甚至L5，一個傳感器就不夠了，可能還需要多個攝像頭和雷達，一方面使收集的環境信息更完整，另一方面整個系統會變成一個冗余的系統，在任何情況下，都能保證至少一個系統在正常工作。”Ralf Bornefeld表示。

“從這一點上來說，冗余系統是保證自動駕駛汽車在失效模式下也能正常工作的一個體系，是打造完全自動駕駛汽車的關鍵點之一。而且，自動駕駛級別越高，系統的冗余度也會越高。”