专访英飞凌曹彦飞：从产品到系统——英飞凌的汽车半导体跃迁之路
导语：汽车产业正经历着百年未有之大变革，中国汽车产业处于变革的风暴中心，因为中国汽车产业的包袱相对欧美汽车产业较小，转型变革速度全球领先；但是，转型变革之路满是荆棘。NE时代希望通过特别策划的【变革·破局】高端访谈专栏栏目以跟踪和记录企业在大变革中的转型和创新之路。本次访谈对象：英飞凌科技大中华区高级副总裁兼汽车电子事业部负责人 曹彦飞。
在与英飞凌科技大中华区高级副总裁兼汽车电子事业部负责人曹彦飞的对话中，NE时代记 者很清晰地感知到这位负责人、这家企业的自信。
这份自信源于他们对车用半导体趋势的预见和执行。
“汽车行业的发展趋势主要有三个方面：1)电动化；2)ADAS；3)舒适性与高品质感。电动汽车本质上相对于燃油车，更容易在这三方面快速演进。”对应于汽车电子，这些趋势意味着车用功率器件、传感器、控制器比重和性能要求的大幅提升，半导体将在这场汽车产业的变革中起到决定性的作用。
面对趋势，英飞凌通过收购、合资，以及技术的持续迭代、扩充，顺应、响应趋势，将自身打造成为全球最大的车用半导体公司。
英飞凌科技大中华区高级副总裁兼汽车电子事业部负责人曹彦飞
成为全球车用半导体No.1的秘诀是什么？
收购能带来“1+1=2”的市占比增长，而要创造“1+1>2”的综合竞争力，依靠的更是技术的储备和供应链的管理。尤其对于应用更长效、供应体系门槛高的车规级芯片而言，更是如此。
“英飞凌功率器件布局最鲜明的特点是：紧抓核心需求，”曹彦飞认为，“比如IGBT模块，是所有新能源汽车必不可少的核心部件，对新能源汽车的性能表现至关重要。英飞凌是全球首屈一指的IGBT供应商，在产品性能、种类、稳定性、一致性等方面具有领先优势。”
据他的介绍，英飞凌既可以提供分立器件，也可以提供模块。而且它针对不同的电气化程度和使用场景提供了一些比较主流的功率半导体封装，包括低压MOSFET、分立器件封装、三相模块封装、双面水冷封装，以及Easy半桥模块封装。
“多样化的IGBT产品布局可以加快客户的开发进程。”
他进一步解释道：“以主逆变器应用为例，分立器件是业界比较成熟的，用在功率比较小的应用场合，A00、A0级的电动车用得比较多。而补贴退坡造成A00的市场占比有所下降，市场转向了需要更高功率的A级以上的车型。功率提高之后，如果用分立器件，就需要更多的并联。而并联多，就容易产生问题，例如，如何保证每一个并联器件的一致性就成为一个关键问题。所以大功率的车型更适合三相模块的应用。”
双面水冷的模块也是未来发展的趋势。双面水冷具备更好的散热性，能提高功率密度，比较适合混合动力汽车这类对空间占用要求比较高的应用。
多样产品布局已经产生良好的效应。根据NE时代的调研，国内新能源乘用车电机控制器有一半以上应用了英飞凌的HP系列产品。据英飞凌透露，2019年全球Top 20 款流行车型中的15款采用了英飞凌功率半导体产品，2020~2021年预计还有35款车型将采用英飞凌功率半导体产品。
迄今为止，英飞凌HybridPACK™Drive IGBT模块全球发货量已超过100万片。而且在最近的进博会上，英飞凌宣布将扩充无锡工厂的产品线，新增了车用HybridPack™双面冷却IGBT模组以及其他功率半导体的产线。
因事关生命及财产安全，车规级的认证对芯片厂商而言除了技术，还有生产的考验。“我们会保证产品具备一流的质量和一致性，满足汽车行业对产品质量的严苛要求。英飞凌无锡工厂的产品缺陷率低至每10亿个产品中仅有不到4个缺陷产品。”
未来会着重哪些产品的投资？
Si基IGBT之外，车企关注的SiC基功率器件亦是英飞凌研发的重点。出于对小型化、更耐压功率器件的需求，特斯拉、戴姆勒、比亚迪等都已开始使用或研发下一代SiC逆变器。因此，半导体厂商面向下一代车用SiC功率器件的开发必不可少。
英飞凌未来三到五年将重点投资下一代更高效、更高电流密度的半导体技术，包括Si及SiC，以提供更高功率密度、更高集成度、更多更灵活的封装模式的新产品。
“从新能源汽车实际应用的角度来看，续航里程和电池装机量是关键。SiC技术能够显著的提升续航里程，或者相同续航里程下，降低电池装机量和成本。这是越来越多的车厂开始规划新的SiC技术方案的原因。”
针对多种xEV系统，英飞凌已经推出了广泛的SiC的解决方案，包括CoolSiC™ 车用二极管、CoolSiC™ 车用 MOSFET、采用HybridPACK™Drive封装的CoolSiC™碳化硅MOSFET模组等。同时，为了更好的支持SiC的应用，英飞凌也同步研发了下一代Si/SiC兼容的EiceDRIVER™系列预驱芯片，将搭配英飞凌的车用32位AURIX™ 系列微控制器能和PMIC电源管理芯片，为客户提供达到ASIL-D功能安全标准的系统级解决方案。
采用了汽车CoolSiC™技术的HybridPACK™ Drive
据曹彦飞的透露，目前国内外超过20多家整车厂及Tier 1供应商正在使用及评估英飞凌的SiC产品。CoolSiC™ Schottky diode已应用于欧洲一个主要汽车平台的OBC系统中，并正准备量产。而且HybridPack™ Drive已经在亚洲一家主要电动车厂家的逆变器系统中量产。
“英飞凌目前正在开发CoolSiC™技术的第二代产品，我们已与客户就第二代产品展开讨论，并得到了他们非常积极的反馈。”
不过，曹彦飞也强调，在汽车电动化进程中，Si和SiC技术将会长期共存，并且Si在未来的五到十年中依然会是主流技术。这源于英飞凌对于不同类型新能源汽车系统的理解。
a)对于HEV/PHEV等混动车型而言，装配的电池比较有限，采用SiC带来的综合系统效率提升及电池成本降低空间也相对有限，所以Si基IGBT模块会是更高性价比的选择。
b)对于纯电动BEV而言，SiC带来的系统综合效率的提升是非常可观的，尤其是在使用大容量电池的情况下，可显著延长续航里程。高性能、高功率密度要求的应用场景对SiC的需求更加迫切，具有代表性的例子是需要持续运行的RWD（后轮驱动）控制器；而对于小型城市家用纯电动车，成本的压力更大，电池装机量也比较少，SiC对于续航里程和电池成本的节约也比较少。针对这种车型，Si依然是首选方案。
由此可见，从系统整体成本效益（ROI）的角度考虑器件的选择才更合理。
“英飞凌作为领先的功率半导体厂商，一直着眼长远，紧密跟踪市场需求的长期趋势性变化，不断投入各类资源进行创新，持续优化产品和解决方案。”在曹彦飞看来，英飞凌已为迎接汽车产业的革命做好了充分的准备。【END】
