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    帕特里克:电子电器的发展催生创新

      发布时间:2018-03-21 03:00

      英飞凌科技(中国)有限公司汽车事业部帕特里克表示,考虑到种种因素,我们认识到电子元件的设备增长得非常快,我们可以看到有80%的创新其实都是因为电子电器以及半导体的发展催生的。

      网易汽车7月11日报道由中国汽车技术研究中心主办的“2014中国汽车高新技术发展国际论坛(AUTOTEC 2014)”于2014年7月10日-11日在北京会议中心举办。论坛作为汽车行业交流技术、洽谈合作的重要平台,得到了政府主管部门、行业机构和企业的高度认可。

      本届论坛以“下一代汽车核心技术”为主题,邀请行业主管部委领导,SAE-International、中国智能交通协会、日本国土交通省、美国西南研究院、中国汽车技术研究中心、清华大学等中外行业科研机构代表,以及北汽、广汽、大众、日产、奔驰、本田、玉柴、博世、、百度等行业技术领先企业专家等30多位中外嘉宾做技术报告。论坛还就“下一代汽车核心技术发展趋势”、“影响下一代汽车发展的IT技术”展开两场精彩的圆桌演讲。

      英飞凌科技(中国)有限公司汽车事业部帕特里克表示,考虑到种种因素,我们认识到电子元件的设备增长得非常快,而且我们可以看到有80%的创新其实都是因为电子电器以及半导体的发展催生的。而且我们也可以看到在2012年,使用半导体在不断的增多,而且我们也考虑到在2020年会有什么样的半导体设备,包括无人驾驶等等,可以有400公里续航里程的汽车等。

      非常荣幸参加今天的会议,并且有机会感谢,我想感谢主办方邀请我在此发言。我今天演讲的主题是半导体产品和技术推动汽车创新这样一个话题。

      我的发言大纲就是和大家谈一谈汽车创新的趋势,以及它对架构的一些影响,而且我们有一些控制的技术,一些产品,随后谈一下发动机的技术以及产品。

      首先,可以说我们是有共同的愿景和愿望,包括我们所有供应链上的一些公司,包括主机厂以及零部件商是希望我们的汽车更智能、更安全,所有的这些都是非常有效的方式,是有利于我们整个社会机动性的发展。

      考虑到种种因素,我们也认识到电子元件的设备增长得非常快,而且我们可以看到有80%的创新其实都是因为电子电器以及半导体的发展催生的。而且我们也可以看到在2012年,使用半导体在不断的增多,而且我们也考虑到在2020年会有什么样的半导体设备,包括无人驾驶等等,可以有400公里续航里程的汽车等。

      当然,如果考虑到功能方面,我们认识到汽车其实是越来越复杂了,他们有更多的功能,而且这些功能是要无缝链接的,要共同协同的,使我们能够享受驾乘的乐趣。

      再考虑到一些因素,比如说发动机以及变速箱、制动器的系统以及其他系统,所有这些系统都需要开展互动,使这个车更安全、更节能。

      今天早上博世的同事作了发言,我们有非常先进的系统,包括起停系统,以及滑行的这些系统,为了实现这些功能,因此,我们必须要和制动系统以及电机系统沉重很好的互动,所有的这些都是整个汽车的各个零部件需要进行很好的链接,而且我们可以看到汽车的这些架构有一些主要的系统,他们有各自的职责,而且是通过以太网联系起来的。

      在这里我们可以看到动力总成系统,必须要和制动系统联系起来。在这个图表我们可以看到,在过去我们是被动的安全系统进行链接,现在我们是直接的发展方向就是说动力总成是要和制动系统开展互动,能够使我们的车更有效。同时,我们还有ADAS系统,比如说雷达、传感器,以及摄像头等等,包括通信的系统,这个网络会更复杂,而且有不同类型的一些通讯系统,当然,以太网会起到主要的作用。我们也需要非常高效的安全措施,以确保这些信息是正确的信息,而且是以合适的方式来进行共享的,所以也是个信息安全的问题。

      同时,我们未来ADAS的发展就是这样一个路线图,我们几年之前已经开始了这样的研究,最开始我们是自适应巡航系统,制动会有一些车道保持、辅助系统,尤其是在高速公路上的时候。同时,我们还有半驾驶或者说是半自动驾驶,这些技术都可以通过人辅助来实现,或者说是通过电子元件的设备来进行驾驶。

      当然,我们要有很好的电子元件,使这一目标实现。我们电子元件的第一部分的内容,也就是说如果把这些数据进行整合,所以我们需要提高CPU的效能,就像是一个电脑一样,我们必须要有多核,使我们可以提高CPU的表现形式,而且可以很好的消耗电能。因此,在这里我们需要一个非常有效的计算,使用的能耗非常的低,这样可以降低热能的生成。汽车可能会在零下40度,或者说这些电子元件,它的温度会非常的高,因此现在我们有多核的这样一个架构,这些处理器可以管理你的发动机,可以是10核的。这样,我们有机会可以有更多的功能。

      在这里我们可以看到这些电子元件必须是安全的,安全的就是意味着这个系统必须要能够相互检测。这个系统应该能够识别出错误,并且采取一些相应的措施,因此,在这个方面我们有不同的一些可能性,我们可以有些冗余的设备,或者说是多元化的安排。

      冗余的设备就是说我们可能会进行计算,看到这个计算是不是正确,或者说我们计算的时候是以不同的方式和不同的算法来进行,而且我们可以进行验证,这个算法提供的结果是不是正确的方向。

      在这个图表上就有这样一个处理器,它有很多不同的功能,而且有不同的核进行着不同的计算。一个新的微处理器会使你们的车和安全相关,因为是最高级的安全性。当然,这个微处理器可能不是冗余的,但是很多其他的一些核是冗余的,而且是多元化的。

      这个微处理器我们不仅仅需要它是安全的,而且也是需要能够很好的对信息进行保密的,因此,我们用了一些先进的技术,就是所谓的芯片卡。同样的一个机子,就像银行机或者是手机卡一样,要确保没有任何人攻入你的系统改变你系统的内容,或者说改变这些数据,这些风险都不会存在,因此这些机制有自己的内核,而且有不同的算法进行预测,以及我们在芯片上实施的这些算法可以避免对卡片系统的侵入。

      在这里是一个所谓的缩减的路线纳米的级别,要把它降低到40纳米,在2020年,大概也就是说20纳米的一个规格,这样我们就有很多的机会提升CPU的表现,而且有更多的存储功能,当然这些技术都是必须要不断实时改进,而且是安全、不泄密的。

      我讨论的下一个话题也就是说我们有能力来进行计算,要对海量的数据进行计算。但是我们也必须要对执行器提供电能,我们要增加它的功率,这个是可以通过电气化来实现。我们需要有更多的电机,而且现在我们是12伏的起停系统,现在我们是在进行48伏的研究,同时,我们也会有一些微混合的120—150伏,甚至是有400伏,650—900伏。因此,这些电子元件能够很好的管理这些电能,或者说是功率,尤其是非常有效的进行管理。

      而且我们的这些电子元件是应该有一个很好的瓦特的水平、电压的水平,比如说650—900伏,但是我们有不同伏特的级别,也甚至说700、800都可以,它是要用不同的技术。为了使这一技术能够很有效的实施,我们在开发一些技术,就是用很薄的硅片,这些硅片能够驱动我们的电机,也就是说达到40微米级,如果我们看整个硅片可能是非常灵活,尽管它是用硅片做的。

      现在这些技术能够大大的提高效率,而且非常的轻薄,我们可以减少损失达到25%,实现电子元件97%的效率,来提高整个系统的表现。

      当然,这并不仅仅是我们唯一的目标,我们还有一个所谓更长远的目标,也就是在这个里面我们可以减少换挡之间的能量损耗,如果我们可以减少能耗20%,如果用IGBT的话,可以达到更好的效果,可以减少50%的损耗。如果用JFET,或者是IGBT的这样一个模式,因此,这些效能会使我们继续提升98%的效率,这样给我们一个机会可以整合这些,把电子元件直接整合在电器中。同时,我们也可以尽量减少一些重量,而且整个会使我们的汽车更轻量化,而且更有效。

      同时,IGBT有一个新的硅晶技术,这个技术很快会得到应用,现在我们努力使这个晶片降低成本,这样的话,我们就可以生产更大的晶片。现在大概是30mm的尺寸,而且这使我们可以减少成本达到20%或者30%左右,会使我们有更好的理由迈向电气化的进程。

      总结一下我的发言,我们现在的汽车电气化过程会使汽车更安全,减少更多的排放,而且我们公司正在开发一个无缝的解决方案来实现汽车的创新。刚才我给大家展示了一些技术,我们也在开发一些传感器包括雷达,而且,我们有包括以及电子元器件,以及半导体等等所有的产品。当然,我们的微能够提高CPU的表现形式,有更多的存储,而且对于环境更安全,可以使我们的能效从95%提高到98%。而且也是ISO26262,使我们的车有很好的可靠性和安全性。

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