半导体封测展|浅谈车用半导体技术的未来

低碳化和数字化齐头并进，正在塑造远超十年的世界。在低碳化和数字化趋势主导下，万物互联、能源效率、未来出行等多重变革正在爆发式地上演并将持续演进。半导体封测展小编认为，半导体在这一发展中起着关键作用，特别是在电动汽车、驾驶辅助系统、可再生能源、数据中心和物联网等重要市场，芯片需求在未来几年将急剧上升。

宽禁带半导体市场迎来发展拐点

半导体封测展小编觉得，宽禁带半导体市场已经到了发展的拐点，并将迎来高速的增长。宽禁带半导体材料现在主要有三种，即硅、碳化硅和氮化镓（GaN）。

硅比碳化硅、氮化镓价格低，在很多高性能的应用中，依然继续采用硅，包括电力系统数据中心、大家电和电动工具等。

碳化硅在大功率的开发性能和功率密度方面有很大的优势。它作为新材料新技术蕴藏着庞大的市场潜力，尤其是新能源汽车对碳化硅的需求非常强劲。碳化硅能够显著提升新能源汽车的续航里程，或者在相同的续航里程下，大幅降低电池装机量和成本。因此，碳化硅正在越来越多地被用于牵引主逆变器、车载充电机OBC以及高低压DC-DC转换器中” 。

氮化镓（GaN） 具有超凡的开关性能，可助力提高能效并降低系统成本，因此在很多应用场景中有着不可替代的优势。

半导体封测展小编非常看好碳化硅和氮化镓市场的发展前景，并正在加紧布局和扩大产能，蓄足力量迎接市场的强劲增长。硅基是我们一直以来的基础。不过，应用不一样，需求相应的也会不一样。比如，高能效的、大功率开关的以及有快速交换需求等应用，碳化硅会有很大优势。所以现在，无论是从设计上，还是从生产上，半导体封测展小编都觉得，这个市场已经到了拐点。

在汽车领域，中长期内，硅跟碳化硅一定会是并存的。虽然，今天，硅的占比相对还是很大。目前，在汽车领域，已经有很多用户在布局、立项碳化硅，尤其是在高压如800V主逆变器领域。

除了AI和汽车，其实在工业领域，碳化硅同样也是大有可为。现在看来，碳化硅跟硅比，无论是性价比还是成本，都不占优势的。但我们希望通过使用宽禁带的半导体，包括碳化硅、氮化镓，来提高系统的性能，进而降低系统的成本，包括系统的尺寸。碳化硅上车的产业化进程不断提速。一定程度上可以说，对碳化硅和氮化镓 的持续投入，正在塑造一个在功率半导体和功率系统解决方案领域具有崭新优势的英飞凌。

碳化硅的需求逐年递增，涨势非常强劲。在如此的市场环境下，英飞凌发现碳化硅本身会进行多元化的发展，实现很多的创新。与产业上下游合作，共同促进生态的发展。

汽车架构的转型正在重新定义未来汽车

在未来出行领域，新能源汽车市场的快速增长，L2以及L2+级自动驾驶的需求激增，以及智能网联汽车创造的差异化用户体验，让低碳化和数字化成为汽车发展的重要趋势。据相关数据显示，2021年国内新能源汽车的渗透率为16%，预估2030年将达到59%。其次是自动驾驶，中国自动驾驶汽车的渗透率从2021年的37%，到未来2030年将发展为70%。为应对二氧化碳排放量的要求，还有更多车型、更完善的充电设备，以及消费者更多功能及舒适度等市场需求，未来汽车市场会非常高速的发展。

汽车领域有五个比较核心的技术应用，即动力总成、自动驾驶、底盘、车身、车载娱乐。半导体技术在其中发挥着关键作用，让汽车变得更加环保、安全、智能，持续塑造未来出行。半导体封测展小编觉得，从车厂角度来说，从燃油车到新能源汽车，它们在形态上已经做了非常大的变更。传统的燃油车比较专注在单一功能的提升，尤其是个别功能的提升。而新能源车，整个汽车架构都产生了翻天覆地的改变，变成了软件来提升整车的功能。利用软件来改变整车的功能，车厂就可以对新能源整车的性能以及安全进行进一步优化。

其实推动汽车技术变革的，从宏观讲，是所谓的电动化、智能化、网联化。如果从变频架构角度讲，其实是EEA架构。为实现汽车功能的升级，MCU将会扮演非常关键的角色。