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时间:2025-08-08 编辑:半导体检测设备服务网
佑德半导体(深圳)有限公司简介
国际知名的半导体产品与方案供应商
佑德半导体(UDU Semiconductor)于2008年由资深半导体技术团队成立,一直专注于半导体产品及其系列解决方案的研发与制造,以集成电路及电子分立器件、从芯片研发到产品封装、测试,以其强大的研发投入与科研实力,迅速成长为业界优秀的半导体产品。
为客户创造价值是佑德半导体不懈追求的宗旨,其产品的可靠性得到了思科、西门子、惠普、三星、华为、松下电器、美的、格力等国际一线制造商的广泛认可。公司客户遍及新能源、汽车制造、医疗器械、军事、航空航天、安防通讯、电源、家用电器、消费电子以及工业控制等诸多领域。
2008年成立于
40+专利认证
400+专业生产设备
佑德半导体(深圳)有限公司产品中心
分立器件
霍尔元器件
存储器
电源管理
接口芯片
逻辑器件
模拟线性
驱动电路
时钟和计时
数据采集
双电源并用问题与解决方案
在集成度越来越高的电子产品上,往往同一块电路板上会设计多路、多种电源以供不同的需求使用。组合使用不同电源的话,电源之间难免会出现相互影响的情况。本文选择一种情况进行分析并提供参考解决方案。
双电源并用问题
曾经有客户在电源模块应用过程中出现过这样的应用场景,如下图1所示。客户使用两路电源给后端电路进行供电,要求在不断电的情况下切换输入电源,此过程中发现后端电路会出现损坏。对各个节点波形进行分析后发现,在给DC-DC模块进行上电的时候,模块输出端会产生一个13.12V的尖峰电压,当尖峰电压超过了后端电路的承受电压13V,就会导致后端电路损坏。
双电源并用问题分析
对客户板子使用双电源切换的情况进行了了解,客户在使用过程中是先通过TYPEC接口进行供电,然后再给DC-DC模块进行上电建立稳定的12V电源后,切换为由DC-DC模块进行供电。对客户电路进行分析后发现,在通过适配器进行供电时,适配器的12V电压会同时连接到DC-DC模块的输出端上。出现此情况原因可能是因为适配器的12V电压加到DC-DC模块输出端上,破坏了DC-DC模块的反馈环路信号,导致DC-DC模块输出电压出现尖峰,从而损坏了后端电路。通过对比验证在有无适配器供电时的DC-DC模块起机波形。
双电源并用问题解决方案
这个问题可以从源头或传播途径上去解决:从源头解决需要隔绝适配器电压对DC-DC模块的影响;从传播途径解决则需要将DC-DC模块产生的尖峰电压消除掉。
在DC-DC模块输出端增加一个二极管,以隔绝适配器电压的影响,
在后端负载电路前增加一个稳压二极管,将超出承受范围的电压尖峰消除掉。
一芯难求”?IGBT 凭啥这么抢手?
01 什么是IGBT?
作为新能源领域的“新晋红人”,IGBT是能源变换与传输的核心器件,可以简单理解为一种功率开关元件。心脏的作用大家都知道吧?在心脏泵的作用下,心脏把血液推动到身体的各个器官,为身体补充充足的血液和氧气。而IGBT的作用就有点类似于心脏,能够根据工业装置中的信号指令来调节电路中的电压、电流、频率、相位等,从而实现精准调控。
所以,IGBT又被称为电力电子行业中的“CPU”,广泛应用于光伏和风电设备、新能源汽车、工业控制、变频白电、智能电网以及轨道交通等领域。
02 缺货的IGBT
还记得前两年那个缺芯严重的市场吗?尤其是在汽车领域,汽车芯片短缺一度限制了新能源车的产量,成为市场关注的焦点。现在,“缺货”阵营又出现新成员了吗?
事实上,IGBT的缺口一直存在,而今年新能源需求“井喷”,也导致这个细分赛道越发受到关注。
首先就是新能源车的增量。IGBT模块是新能源汽车电机控制器、车载空调、充电桩的核心器件,在新能源汽车功率半导体中占比约80%,是汽车电动化主要受益的细分领域。根据EVtank预测,2025年我国新能源汽车IGBT市场规模将达到165亿元,2020-2025年CAGR高达31.48%。
光伏领域的需求也极大促进了IGBT市场的发展。IGBT是新能源光伏逆变器的核心部件,充分受益于风光储大发展。根据国信证券预测,新能源发电带来电网架构变革,光伏、风电及电化学储能(光风储)打开IGBT应用增量,预计2021年至2025年全球光风储用IGBT市场规模将由74.8亿元增长至250亿元。
除了新能源领域,IGBT应用的另一个“大头”是工业控制领域。从斯达半导去年上半年的营收结构来看,来自工业控制和电源行业的营业收入与新能源行业基本持平,都在5.5亿元左右。
在新能源车、光伏、工业控制这些“给力”下游的推动下,IGBT需求的井喷似乎也在情理之中了。
03 景气度能持续多久?
对于投资一个行业来说,眼前的热闹只是暂时的,能不能布局还是取决于高景气度能持续多久,咱们不妨分短期和中长期两个角度来看。
先看短期。除了需求旺盛,IGBT产品供不应求的另一大“瓶颈”是上游晶圆厂、封装产能吃紧。虽然最近很多企业都开始分抢这块“蛋糕”,但“罗马不是一天建成的”,IGBT存在约两年的生产周期,这也意味着行业产能提速还需要一定的时间。
再来看长期。推动IGBT行业发展的第一个重要因素,是它自身的重要性。IGBT集合了MOSFET及BJT两种功率半导体元器件的优点,被认为是发展新能源行业的基石,是实现“双碳”战略必不可少的核心元器件。在双碳政策引领下,我国新能源汽车渗透率的快速提升、清洁能源的快速发展……都是IGBT市场的主要增量来源。
推动IGBT行业发展的第二个重要因素,是“老熟人”国产替代。别看我国是IGBT最大的需求市场,但目前国产化率还不足20%,未来国产替代还有很大的提升空间。前两年疫情原因影响了海外IGBT大厂对中国的供应链,加剧了国内IGBT需求缺口严重程度,于是国内IGBT下游客户纷纷转向本土供应商,直接推动了行业国产化进程的加速。国产替代既有空间也有意愿,自然也就成为行业发展的重要推动力。
也就是说,双碳战略带来的新能源增量需求,以及国产替代的需求,将为国内IGBT市场带来巨大增长空间,当下或是布局好时机。具体到投资方向上,建议大家可以重点关注切入新能源领域享有行业高增速的企业,尤其是主营车规级IGBT及第三代半导体功率器件的企业。
未来的车内设计:3D数据将大显身手
过去,驾驶性能是决定一款车型销量好坏的主要因素。强劲的发动机、动感操控和低油耗是汽车制造商用来吸引客户的卖点。但时代在变化,消费者在选购新车时愈发关注类似于智能手机的功能和舒适性。此外,监管机构越来越高的安全性要求,正在驱动汽车制造商愈发关注车内设计。
3D数据的使用,是实现未来车内设计,并让汽车制造商脱颖而出的一大特点。而较为简单和经济的3D数据采集方法要数使用飞行时间(ToF)摄像头。这种摄像头通过调制红外光,照射感兴趣区域,然后检测反射光,并将其与发射信号进行比较。这就会产生一个2D灰度图像,同时,从相位差中获得每个像素的距离信息,从而获得场景的三维信息。
2D灰度图与3D深度信息均由红外光获得
这种方法通常被称为间接飞行时间(iToF)。与传统摄像头不同,iToF在所有环境光条件下(例如:夜间、强烈的阳光下和光影频繁交替的马路上),都可以提供高度可靠的3D数据,而不会受到阴影和过曝的影响。相比其他深度传感技术,iToF还具有其他优势:ToF摄像头模块设计简单坚固,无需任何机械基线;摄像头校准速度快,易于可靠地大规模生产;应用处理器的计算负载相对较小。
监控驾驶员
将ToF传感器置于A柱、方向盘或组合仪表中,便可用于驾驶员监控系统(DMS)。
基于ToF的DMS是较为经济高效的选择。在该系统中,用于DMS功能的同一个ToF摄像头可以用于实现安全、防欺诈的面部验证,就像许多智能手机和智能门锁那样。该算法使用2D红外图像进行面部识别,并使用3D数据来避免任何类型的欺骗攻击。如果没有3D数据,一张简单的照片就足以骗过面部识别算法;而3D数据可以立即阻止这种企图。
但是,为什么需要在汽车上进行3D面部认证呢?随着消费者对智能手机、智能手表、智能电视和其他智能设备所提供的便利性愈发习以为常,他们期望汽车也能带来越来越多的便利。这意味着无论您身在何处(哪怕在智能汽车中),都可以无缝地访问私人数据和云服务,例如:流媒体音乐。
而这些新服务也需要身份验证,例如:在公共充电站给电动汽车充电时实现轻松支付。当需要对某个操作进行身份验证时,特别是那些敏感交易,就必须具备安全性,而这可以通过3D数据来实现。但也有一些不太敏感的面部识别应用。以个性化为例,它能使汽车检测到刚刚是哪位驾驶员进入了车辆,从而加载适当的设置。
安全与便利应用
汽车一旦上路,3D数据还可以用来更加精确地确定驾驶员眼睛和头部的位置。这意味着,抬头显示器的投影也将更加适应驾驶员的情况。
但DMS并非ToF摄像头的唯一用途。后视镜附近的宽视野ToF摄像头可实现完整的乘员监控系统(OMS),为自动驾驶过程中的所有必要任务提供支持,为手握方向盘检测和自动驾驶接管行为铺平了道路。车辆接管驾驶时,驾驶员可以大幅改变姿势,甚至躺卧。为确保驾驶员的安全,车辆安全系统必须适应驾驶员的新姿势。例如,智能安全气囊或安全带需要了解乘员的精确位置。ToF摄像头通过准确的3D身体模型和实时身体跟踪提供此类信息。于是,哪怕驾驶员在L3和L4自动驾驶中享受了更多的“自由”,其被动安全依然有保障。
3D传感技术的应用远不止跟踪运动,它还可以轻松实现乘员检测和分类。这提供了准确的尺寸和重量估计,可以取代现有的座椅重量测量系统。同样,ToF还支持儿童存在检测(CPD)系统,该系统正逐步成为一项强制性要求。
ToF还提供全新的便利性应用。OMS的ToF传感器可以跟踪乘员的脊柱位置,从而提供健康座椅位置建议、激活按摩座椅或提供健身提示等选项,以便在长时间的乘坐中,稍事休息,放松背部。
ToF摄像头也可以实现手势控制,让乘员可以从不同的座椅位置与大屏幕交互。同时,车辆可以区分驾驶员和乘员的输入。但同样,其追踪并不限于手部动作,还可以扩展到整个身体和动作。这使得智能且直观的车内照明成为可能,例如:只照亮当前的感兴趣区域。这显示了ToF技术的巨大优势。虽然某些应用也可以通过其他(甚至可能更便宜的)传感器来实现,但仅仅一个ToF传感器就可以同时提供多种不同的功能。如上所述,ToF可以实现全新的应用,优化车内现有的系统,甚至免去其他传感器,以降低总成本。
首批采用ToF传感器的车辆已经上路
宝马是利用ToF传感器进行手势控制的先驱;梅赛德斯也正在利用这项技术,提供便利性功能。在中国,许多新的电动汽车初创公司正在依赖ToF传感器进行DMS和面部识别。这项技术已经在AITO车型中得到了应用,预计其他各大汽车制造商将于明年推出更多采用该技术的车型。因此,这项技术已经打入了汽车内部。
智能驾驶驱动汽车半导体飞速增长
汽车智能终端将成为智能时代的神经末梢,汽车芯片是助力汽车步入智能时代的核心,大算力和精准感知是汽车智能化的基本要求,这将带动从大算力核心芯片到各类传感器和雷达等半导体器件的飞速发展。相比于早期比较简单的辅助驾驶和目前仅存在于理想状态的L5级自动驾驶,如今各类智能驾驶和ADAS系统已经开始逐渐在各类车型上得到广泛普及。据预测,L1/L2级自动驾驶的渗透率将从在2025年达到50%,现在渗透率仅有35%,而L3级自动驾驶的渗透率会从2020年的5%快速增长到2035年的45%,L4及以上级别的自动驾驶也将从现在的不到1%增长到2035年的22%左右。QY Research预计2021-2028年全球智能驾驶相关芯片市场复合年增长率(CAGR)将超过20%,电动汽车需求的增加和自动驾驶技术的普及是推动其发展的主要因素市场增长。此外,对高级驾驶员辅助系统 (ADAS) 不断增长的需求预计将推动市场增长。
智能驾驶改变汽车半导体格局
到2025年,高级别自动驾驶渗透率达到65.5%,智能驾驶芯片市场需求每年将达到1400万套。那么具体哪些品类的芯片会受益于自动驾驶技术的快速普及呢?
MCU是汽车上应用最广泛的数字芯片,传统汽车单车会平均用到70个MCU,而配备智能驾驶功能的汽车将可能要用到300多个,应用领域包括ADAS、车身、底盘及安全、信息娱乐、动力系统等,几乎无处不在。因此,到2025年汽车用MCU的市场规模预计将达到近120亿美元,对应2021-2025年复合平均增速为14.1%,该复合增速明显高于未来三年整体MCU市场的增速8%。
汽车智能化趋势,对汽车的智能架构和算法算力带来了几个数量级的提升需要,推动汽车芯片快速转向搭载算力更强的SoC芯片,这其中最大的推动力来自于智能座舱技术的快速普及,由于“一芯多屏”需求的不断提升,智能座舱芯片需要同时支持信息娱乐功能和各类仪表盘显示功能,并且要逐渐向小型化、集成化、高性能化的方向发展。作为提升驾乘体验最直观的单元,智能座舱已经成为新能源汽车相比于传统燃油汽车的另一个核心竞争优势,据IHS统计,全球市场及中国市场的智能座舱新车渗透率逐年递增,预计2025年将分别增长至59.4%、75.9%。
自动驾驶芯片成为最耀眼的明星
自动驾驶芯片则是智能汽车芯片里增长最为迅猛的一个领域,由于消费者对于L3及以上级别自动驾驶功能的需求非常迫切,加上部分国家已经开启L3/L4级自动驾驶功能在封闭、半封闭和低速场景下的测试应用,高算力的自动驾驶芯片必然会迎来比以前更为广阔的市场空间。当前汽车所需算力可根据车内传感器采集到的数据量综合推算出来,L2级别的自动驾驶,计算能力大致需要10TOPS计算能力,数据显示,L3级自动驾驶对算力需求为80-100TOPS,L4级需要600TOPS以上,L5级则超过2000TOPS。预计到2025年前后自动驾驶汽车将开始一轮爆发式增长,具有大算力的自动驾驶芯片市场的在2023-2030年之间的复合增长率将不低于30%,并逐渐成为车载半导体中最具经济价值的芯片产品。从自动驾驶整体发展趋势来看,由于需要处理的传感器信息需要大量冗余,自动驾驶对于终端算力的要求极高,同时对于终端计算的实时性、能效以及可靠性提出更高的要求,综合来看专用芯片将成为未来自动驾驶处理器芯片的主流解决方案。
智能驾驶离不开海量传感器的应用
智能驾驶的核心是对车内及车外各类信息的收集和处理,贝哲斯咨询预测,到 2027年全球汽车传感器市场规模将以13.97%的CAGR达到3243.76亿元。特别是能够更好地服务于智能驾驶的各类传感器系统将会成为引领汽车传感器市场快速发展的主力军。
由于对车身周围环境信息的准确探测、识别、传输、分析要求越来越高,激光雷达的重要性开始逐渐凸显。激光雷达作为中高端智能驾驶汽车的重要配置之一,根据Yole数据,全球激光雷达在ADAS市场的出货量将从2020年20万个增长至2025年340万个,CAGR 达76.2%;预计到2032年出货量将达到2660万个。
车载CIS是ADAS的核心传感器,可以弥补雷达在物体识别上的缺陷,也是最接近人类视觉的传感器,其在汽车领域应用广泛。CIS从早期用于行车记录、倒车影像、泊车环视等场景,正逐步延伸到智能座舱内行为识别和ADAS辅助驾驶,应用潜力开始凸显。由于新增了自动驾驶功能,汽车的摄像头需求量将快速增加,相应CIS的需求量也将明显提升。如果在2023年能够实现L3以上级自动驾驶的落地,单车摄像头数量有望上升到11目到16目左右,这样摄像头需求量最多可能在16亿颗左右,市场规模可能达到80亿-100亿美元。
毫无疑问,智能驾驶的快速应用已经成为汽车行业不可逆转的发展趋势,这将深刻改变传统汽车半导体的供应格局和未来发展方向。那么如何抓住汽车电子市场发展的最新趋势,掌握汽车半导体设计和应用的未来先机呢?
3D摄像头如何防止面部识别欺诈
面部识别算法在这一点上相当成熟。特别是在智能手机中,该技术现得到广泛的应用。但研究(例如:德国杂志Computer Bild Q1/20的研究)表明,许多智能手机很容易被骗:25部智能手机中有20部可以被一张简单的打印照片解锁。只有配备3D深度传感器的智能手机才能区分真实的面部和照片。这使得ToF成为了为汽车驾驶员监控系统添加安全面部认证的理想技术。
英飞凌与Jungo Connectivity合作,展示了与强大的反欺诈面部认证功能相结合的驾驶员监控系统:该系统基于Jungo的人工智能车内感应解决方案CoDriver和英飞凌的REAL3™ ToF图像传感器。
ToF也为车辆外部带来了全新的可能性。如上文所述,面部认证可以用来解锁车辆。为此,我们在B柱中安装了ToF模块。
能够自动开合的电动车门,需要通过传感器来确保没有障碍物挡道。对此,ToF传感器可以提供所需的高精度数据。对于自动泊车,ToF传感器可提供关于路缘石、柱子等物体的位置和大小的准确数据。
当然,ToF摄像头模块是一个复杂的系统:它必须针对各自的车辆和应用进行定制,并且每个模块都必须进行校准。所使用的激光必须得到电气保护和机械保护,以便时刻确保乘员的眼部安全。数据处理同样不可小觑。在汽车应用中,ToF模块与所有其他部件一样,必须满足特定的标准。例如:智能安全气囊应用就需要符合包括ISO 26262在内的功能安全要求。
世界首款通过ISO 26262认证的ToF传感器
英飞凌是首家提供符合ISO 26262 ASIL-B功能性安全要求的高分辨率车规级ToF图像传感器的公司。ISO 26262 ASIL-B标准定义了功能安全领域的最新技术水平。车内任何可能影响乘员安全的器件都必须符合该标准。
在通过该标准的器件中,英飞凌REAL3™ IRS2877A(S) ToF图像传感器就是其中的一个。它基于第五代像素技术,已经过了智能手机的实践检验(IRS2877C)。有了这款新传感器,镜头尺寸再度大幅缩小,像素圈仅为4mm(0.25英寸),这使得镜头和智能手机的摄像头一样小。同时,它还具有高达640 × 480像素(VGA)的系统分辨率。
这是一款高度集成的解决方案,每个像素都具有背光抑制功能(所以,图像传感器完全不受阳光的干扰)、集成了保护人眼的安全电路,并采用经过优化的电源设计,有助于实现高效的(尺寸和成本)ToF摄像头模块设计。整个器件采用标准的光学球状引脚栅格阵列(BGA)封装,适用于标准的焊接工艺。
总结
3D深度数据让一切变得与众不同:ToF解决方案表明,合规与创新并不矛盾。仅一个传感器就可以满足欧盟的相关法规标准和NCAP DMS的功能要求(包括头部跟踪、闭眼检测和凝视区域分割),同时通过安全的3D面部认证增加了新的功能和服务。这开辟了一个无缝连接的时代。此外,基于ToF的乘员监控系统将“驾驶员成为乘员”的愿景化为可能,例如,在车辆自动驾驶时,驾驶员可以改变姿势,甚至躺卧。
英飞凌拥有一个强大的合作伙伴生态系统,包括:模块制造商、一级客户和应用软件专家。该公司在消费类、工业和物联网应用中,也有着不错的ToF传感器成绩。英飞凌与开发合作伙伴pmdtechnologies一起,提供了一个完整的解决方案,包括复杂的深度算法、深度数据伪影检测和校正、深度软件支持,以及先进、快速并经过大量验证的校准和测试设置。
英飞凌是首家提供符合ISO 26262 ASIL-B功能安全要求的高分辨率车规级ToF图像传感器的公司。
英飞凌的ToF图像传感器是全球第一款通过ISO 26262 ASIL-B标准认证的3D ToF图像传感器,可应对当前和未来的功能安全应用。
英飞凌还是车内传感器领域的一站式服务提供商,除了ToF传感器外,还提供毫米波雷达和硅麦克风等其他传感器。
实现深度去碳化 储能系统有效提升再生能源供电效能
成为净零模范生 储能系统有效加速电力系统转型
实现深度去碳化的一大重点为,向电网注入更多的可再生能源,从而减少对化石燃料发电的依赖;然而电力系统缺乏灵活性的现象,俨然已成为再生能源转型的一大障碍,根据Fluence在德国的案例研究证明,不灵活的电力系统会导致可再生能源受到限制或削减,进而导致企业须负担高额代价。目前各类型的能源转型策略中,储能被视为是电力系统转型的核心,也逐渐被认为是能够将可再生能源发电纳入电力系统、进而实现深度去碳化的关键因素。储能的核心用途为储存多余的可再生能源电力,并在可再生能源电力输出不足时,释放出储存的能源,使得再生能源可用性不再受制于天候状况,为再生能源产生的电力供给带来更高的灵活性,以降低其先天性的营运风险。
对于再生能源的资产管理者及营运者,储能系统能优化其营运模式,并避免再生能源的先天风险。以太阳能产业为例,太阳能的产出具有明显的高峰期与离峰期,这类的先天特性会使企业的营运面临三个主要风险,包括:供给曲线、价格和产能风险。针对供给曲线,储能系统能转移发电,以满足与产业客户的合约和可靠性义务,限制了市场波动的风险;以价格而言,储能系统可在高电价时段释放电力,以抵销企业面临的利润风险;而储能系统亦可在低电价时段,从电网进行充电,并在高风险、高电价时段进行放电,以减缓低产量对企业带来的风险。
储能系统为电网加注全新的高灵活性
此外,除了用于能源转移,储能技术也更普遍且广泛地应用于提供「电网辅助服务」,如实时备转、补充备转、调频服务和电压支持等项目,以维持稳定、高效的电网运行。电网辅助服务的概念为将储能部署为电力传输,能为电网提供了新的灵活性,以满足容量需求。储能系统安置在输电线路上,透过操作以注入或储存电力,模仿输电线路的流动,能大幅改善传输线路拥挤和资源利用率不足等问题。
Fluence积极扩展东盟市场 储能系统获亚洲电力大奖肯定
Fluence在储能领域累积深厚的专业知识,近期也与生力集团 (San Miguel Corporation)旗下子公司SMC Global Power Holdings Corp. (SMCGPH)获得了2022年亚洲电力大奖(Asian Power Awards 2022)的年度电池储能项目银奖,该奖项颁给我们在菲律宾为SMCGPH部署的Kabankalan电池储能系统。
Kabankalan电池储能系统是米沙鄢群岛(Visayas)电网上第一个运行的20兆瓦/20兆瓦时 (MW/MWh)储能资产,该地区也是菲律宾太阳能发电量最大的地区。此外,此系统是第一个由菲律宾国家电网公司,透过自动发电直接控制的储能资产,能提供关键的电网稳定服务。Fluence凭借着丰富的储能领域部署经验,在仅仅不到一年内的时间,成功完成了Kabankalan储能系统的交付,成为菲律宾目前第二个实现商业营运的电网规模电池系统,这也是我们对于东盟扩展充满信心的一大里程碑。
Google率先采用Fluence储能系统 携手共创企业脱碳愿景
随着企业纷纷制订积极的碳减排目标,储能系统正在帮助企业实现这些愿景。不仅协助企业在营运过程中实现脱碳,更能在整体市场的营运中,使用储能系统支持全电网的脱碳。目前,Google位于比利时圣吉斯兰的大规模数据中心设施中已使用Fluence的Gridstack产品,部署了一个2.75兆瓦(MW)的储能系统;该储能系统为Google的第一个储能系统,在电网停电期间为数据中心提供零碳排的电力,支持电网稳定,并推进Google的再生能源部署目标。展望未来,Fluence会持续积极扩张储能市场版图,为更多重视永续发展的企业,提供稳电、高效的储能解决方案。
智能驾驶驱动汽车半导体飞速增长
汽车智能终端将成为智能时代的神经末梢,汽车芯片是助力汽车步入智能时代的核心,大算力和精准感知是汽车智能化的基本要求,这将带动从大算力核心芯片到各类传感器和雷达等半导体器件的飞速发展。相比于早期比较简单的辅助驾驶和目前仅存在于理想状态的L5级自动驾驶,如今各类智能驾驶和ADAS系统已经开始逐渐在各类车型上得到广泛普及。据预测,L1/L2级自动驾驶的渗透率将从在2025年达到50%,现在渗透率仅有35%,而L3级自动驾驶的渗透率会从2020年的5%快速增长到2035年的45%,L4及以上级别的自动驾驶也将从现在的不到1%增长到2035年的22%左右。QY Research预计2021-2028年全球智能驾驶相关芯片市场复合年增长率(CAGR)将超过20%,电动汽车需求的增加和自动驾驶技术的普及是推动其发展的主要因素市场增长。此外,对高级驾驶员辅助系统 (ADAS) 不断增长的需求预计将推动市场增长。
智能驾驶改变汽车半导体格局
到2025年,高级别自动驾驶渗透率达到65.5%,智能驾驶芯片市场需求每年将达到1400万套。那么具体哪些品类的芯片会受益于自动驾驶技术的快速普及呢?
MCU是汽车上应用最广泛的数字芯片,传统汽车单车会平均用到70个MCU,而配备智能驾驶功能的汽车将可能要用到300多个,应用领域包括ADAS、车身、底盘及安全、信息娱乐、动力系统等,几乎无处不在。因此,到2025年汽车用MCU的市场规模预计将达到近120亿美元,对应2021-2025年复合平均增速为14.1%,该复合增速明显高于未来三年整体MCU市场的增速8%。
汽车智能化趋势,对汽车的智能架构和算法算力带来了几个数量级的提升需要,推动汽车芯片快速转向搭载算力更强的SoC芯片,这其中最大的推动力来自于智能座舱技术的快速普及,由于“一芯多屏”需求的不断提升,智能座舱芯片需要同时支持信息娱乐功能和各类仪表盘显示功能,并且要逐渐向小型化、集成化、高性能化的方向发展。作为提升驾乘体验最直观的单元,智能座舱已经成为新能源汽车相比于传统燃油汽车的另一个核心竞争优势,据IHS统计,全球市场及中国市场的智能座舱新车渗透率逐年递增,预计2025年将分别增长至59.4%、75.9%。
自动驾驶芯片成为最耀眼的明星
自动驾驶芯片则是智能汽车芯片里增长最为迅猛的一个领域,由于消费者对于L3及以上级别自动驾驶功能的需求非常迫切,加上部分国家已经开启L3/L4级自动驾驶功能在封闭、半封闭和低速场景下的测试应用,高算力的自动驾驶芯片必然会迎来比以前更为广阔的市场空间。当前汽车所需算力可根据车内传感器采集到的数据量综合推算出来,L2级别的自动驾驶,计算能力大致需要10TOPS计算能力,数据显示,L3级自动驾驶对算力需求为80-100TOPS,L4级需要600TOPS以上,L5级则超过2000TOPS。预计到2025年前后自动驾驶汽车将开始一轮爆发式增长,具有大算力的自动驾驶芯片市场的在2023-2030年之间的复合增长率将不低于30%,并逐渐成为车载半导体中最具经济价值的芯片产品。从自动驾驶整体发展趋势来看,由于需要处理的传感器信息需要大量冗余,自动驾驶对于终端算力的要求极高,同时对于终端计算的实时性、能效以及可靠性提出更高的要求,综合来看专用芯片将成为未来自动驾驶处理器芯片的主流解决方案。
智能驾驶离不开海量传感器的应用
智能驾驶的核心是对车内及车外各类信息的收集和处理,贝哲斯咨询预测,到 2027年全球汽车传感器市场规模将以13.97%的CAGR达到3243.76亿元。特别是能够更好地服务于智能驾驶的各类传感器系统将会成为引领汽车传感器市场快速发展的主力军。
由于对车身周围环境信息的准确探测、识别、传输、分析要求越来越高,激光雷达的重要性开始逐渐凸显。激光雷达作为中高端智能驾驶汽车的重要配置之一,根据Yole数据,全球激光雷达在ADAS市场的出货量将从2020年20万个增长至2025年340万个,CAGR 达76.2%;预计到2032年出货量将达到2660万个。
车载CIS是ADAS的核心传感器,可以弥补雷达在物体识别上的缺陷,也是最接近人类视觉的传感器,其在汽车领域应用广泛。CIS从早期用于行车记录、倒车影像、泊车环视等场景,正逐步延伸到智能座舱内行为识别和ADAS辅助驾驶,应用潜力开始凸显。由于新增了自动驾驶功能,汽车的摄像头需求量将快速增加,相应CIS的需求量也将明显提升。如果在2023年能够实现L3以上级自动驾驶的落地,单车摄像头数量有望上升到11目到16目左右,这样摄像头需求量最多可能在16亿颗左右,市场规模可能达到80亿-100亿美元。
毫无疑问,智能驾驶的快速应用已经成为汽车行业不可逆转的发展趋势,这将深刻改变传统汽车半导体的供应格局和未来发展方向。那么如何抓住汽车电子市场发展的最新趋势,掌握汽车半导体设计和应用的未来先机呢?
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充满激情 ,追求卓越 ,共同分享, 客户成功是我们成功的象征,员工成长是公司成长的标志,我们努力为员工的进步和发展创造条件。打造团队责任感和使命感,提升企业凝聚力,体现自我价值。
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专业有效, 全程服务, 方便快捷 ,全面解决,我们拥有成熟的技术研发团队,在从客户对产品的选型、方案开发、到批量生产的全过程中都能为客户提供最卓越的技术支持,帮助客户提高作业绩效,辅助客户达成目标,以技术带动销售为客户创造更多价值
佑德半导体(深圳)有限公司绿色宣言
坚持为全球环境保护尽一份心力,减少对环境造成的影响。 我们都有成熟和领先的元器件方案,能有效减少工程师挑选原器件的时间,缩短产品开发的周期。
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多年前,我的第壹个客户对我说:"我知道你公司刚成立,也没有生产车间,但我看中的就是你做事踏实",于是我决定老实做人、用心做事,创办自己的半导体中道、后道工艺制造领域自动光学测试设备制造商,拥有一支快捷协作的销售和售后服务团队,研发、设计工程师在算法、光学、机电以及自动化控制、数据中心、人工智能等领域有深厚的丰富技术积累,为您提供半导体检测设备研发、设计、生产、销售一站式服务!诚信打造,安全保障,用心服务,助力中国IC、IGBT、LED、半导体IDM厂、封装厂产业发展!谢谢一路支持我的同事与合作伙伴。



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