过去几年，汽车芯片行业一直处于去库存阶段，但在汽车智能化和电动化的趋势下，对一些类型的汽车芯片仍有较强需求，如为智驾提供算力的芯片、汽车图像传感器，以及高性能微控制器（MCU）等。
其中，智能驾驶将带动万亿级产业发展。根据《中国智能驾驶商业化发展白皮书》显示，2024年我国智能网联汽车产业规模达11082亿元，增速为34%，预计到2030年市场规模有望突破5万亿。
此外，随着汽车电动化的发展趋势，也推动了对功率半导体的需求，尤其是以SiC、GaN为代表的第三代半导体功率器件，它们具有的高耐压、低导通电阻，以及寄生参数小等特性，非常适用于制造大功率汽车电子器件，如车载充电器（OBC）、降压转换器和主趋逆变器等。
在即将于2025年4月15-17日举办的慕尼黑上海电子展上，汽车电子也是一个颇受关注的热点领域。包括英飞凌（N5.501）、Littelfuse（N5.505）、纳芯微电子（N5.521），以及TDK（N1.210）等厂商都将展出汽车电子相关的产品和解决方案。
英飞凌高可靠性MCU产品赋能汽车产业转型
在此次展会上，英飞凌将展出覆盖智能座舱、自动驾驶、底盘转向、智能车灯以及集成式热管理等多个应用领域的展品。
对于汽车级芯片，其质量和可靠性要求较其它领域都高得多。英飞凌科技汽车业务智能座舱技术负责人邱荣斌表示：“英飞凌一贯把质量和可靠性作为我们产品的生命线，芯片质量也是英飞凌很多客户认可的和其他友商的主要差异点之一。”
他进一步表示：“随着汽车芯片集成规模越来越高，对于芯片的安全性和可靠性也提出了更高的要求。”他以英飞凌TC3X MCU为例，该MCU内部集成了超过10亿个晶体管，电路规模也异常复杂，为了保证芯片能够在各种极端条件下可靠地工作，英飞凌在进行产品设计时就全面考虑可能出现的各种失效情况，在芯片内部集成各种硬件冗余电路和诊断电路，确保在某些电路失效的情况下芯片仍能正常工作，或者检测到异常后能及时进入安全状态。
值得一提的是，TC3X MCU也是汽车行业第一个拿到ISO-26262 ASIL-D认证证书的芯片。
在智能座舱和自动驾驶领域，英飞凌计算类芯片的重点还将继续专注提供高实时性和可靠性计算的微控制器（MCU）芯片上，因为MCU在智能座舱和自动驾驶上必不可少，与提供大算力的SoC芯片形成一个很好的互相补充的局面。作为TC3X MCU的下一代，TC4X MCU采用最新的28nm工艺，以及异构的计算架构，除了集成最多6个500兆主频的锁步CPU核之外，还集成了一个并行计算单元（PPU）,能执行256位宽的向量运算，并提供26GFLOPs的AI算力，为未来需要高实时性和安全性的AI应用提供了硬件基础。
软件定义汽车（SDV）是汽车行业明确的技术趋势，它不仅可以大大加快主机厂开发应用层软件的速度，也为主机厂从传统的硬件盈利过渡到软件盈利提供基础。作为汽车半导体的主要供应商之一，英飞凌的MCU产品也将在这一趋势下，扮演重要角色。邱荣斌解释道：“软件定义汽车在电子电气架构上必然会采用以太网作为主干网，因此我们的MCU类产品对于未来高性能以太网的支持变的尤为重要。另外，在软件架构上，我们需要扩大和汽车软件生态圈的伙伴们的合作，除了要支持传统的AUTOSAR CP的软件架构外，还需要支持各种新型的操作系统以及OEM对于自研操作系统的需求，以及面向服务化的中间层软件如SOME/IP和DDS等的支持。”
AI技术的发展也将对汽车行业产生重大和深远的影响。邱荣斌表示：“英飞凌也一直关注AI技术对于汽车半导体行业带来的影响。首先，在产品定义上，我们需要考虑集成更多支持AI的功能，以满足未来汽车日益增长的AI需求；同时，AI SoC的广泛应用也提供了许多周边芯片的需求，英飞凌将重点布局这类产品；其次，AI对于半导体的设计和生产也可能产生重大的影响，未来部分芯片的设计将有望通过AI来实现，半导体产线的自动化程度和生产效率也会因为AI技术带来迅速提高，并且有望带来成本的缩减。最后，AI技术也将有望被用于和我们客户的沟通中，这有助于我们提高对客户需求响应的及时性，从而提升客户的满意度。”
持续赋能核心动力域创新，纳芯微携多领域汽车芯片解决方案亮相慕展
作为国内最早投身于汽车市场的芯片企业之一，纳芯微在本次慕尼黑上海电子展上将展示汽车三电、车身控制与照明、智能座舱与热管理等汽车应用的芯片解决方案。
针对车载充电机OBC领域，纳芯微将展示完整的OBC系统解决方案，产品覆盖电流、电压、温度检测传感器，数字隔离器与CAN收发器，隔离/非隔离栅极驱动器，以及LDO、Buck等电源管理芯片，实现从信号感知、数字通信、功率驱动到电源管理的全链路覆盖。凭借丰富的车规级芯片组合，纳芯微OBC解决方案可满足多种功率平台（3.3kW、6.6kW、11kW、22kW）设计需求。
在车身控制BCM领域，纳芯微的车身控制BCM解决方案涵盖了座椅、后视镜、灯光、空调等多类车身负载控制，提供从电源管理、通信、驱动控制到信号采集的全栈芯片支持，可全面满足主流BCM模块对功能、安全与稳定性的高标准需求。
在车身照明领域，纳芯微已推出一系列车规级线性LED驱动芯片，如NSL2161x、NSL2163x、NSL21912/16/24，覆盖1/3/12/16/24等多通道选择，广泛应用于传统尾灯、动态尾灯和发光格栅等场景。此外，纳芯微高集成度氛围灯驱动SoC产品NSUC1500也已于近期发布，助力打造更高效、更具创新性的智能座舱照明方案。
随着用户对车辆舒适性和娱乐性的需求越来越高，汽车音频系统扮演越来越重要的角色。针对汽车音频系统，纳芯微的数字输入车规级D类（Class D）音频功率放大器NSDA6934-Q1，可实现四个通道音频输出，每通道可输出最大75W功率，支持低延迟模式和最高192kHz的采样率，具备灵活的开关频率、调制方式和多种保护功能，可适配不同的汽车音频系统设计。
在汽车热管理系统中，针对热管理执行器中不同类型负载的驱动需求，如温区风门、电子水阀、电子膨胀阀、AGS主动进气格栅、继电器低边负载和BLDC电机等，纳芯微凭借完善的电机驱动产品布局，提供完整的集成式热管理驱动系统解决方案。
截至2024年，纳芯微汽车芯片累计出货量超过5亿颗，汽车电子业务占其营收超过35%。纳芯微持续赋能核心动力域创新，仅在新能源汽车三电系统领域，就已为近400家零部件客户提供了可靠、可信赖的产品与服务支持。同时，纳芯微也已领先获得ISO26262 ASIL D “Defined-Practiced”认证，是国内少数在功能安全领域完成从“Managed”（体系建立）到“Defined-Practiced”（体系实践）能力跃迁的芯片企业。
Littelfuse电路保护解决方案为电动汽车“保驾护航”
作为电路保护解决方案提供商的Littelfuse，在本次展会上将重点展示新能源电动汽车相关的解决方案，如电池管理系统（BMS）、电驱系统、电控系统、车载充电机、电池包断开单元（BDU）、高压配电单元（PDU），ADAS域控制器、雷达、车身控制、多媒体等应用场景。
针对车载充电机，Littelfuse创造性地通过将SIDACtor保护晶闸管与MOV串联，为设计人员提供卓越的车载充电机AC交流输入侧的过压保护解决方案。SIDACtor+MOV的组合具有更低的箝位电压，可降低半导体应力。此外，该组合的漏电流更低，击穿电压随瞬态冲击的增加而降低的程度也更小。使用SIDACtor+MOV组合进行瞬态浪涌保护，可使车载充电机更加可靠、耐用。根据车载充电机的实际浪涌电流要求，Littelfuse还可以提供分别为3kA和2kA 8/20浪涌电流等级的车规级保护晶闸管。
在OBC的AC和DC侧过流保护方案中，Littelfuse提供了行业内最齐全的符合AEC-Q200规范的熔断器为电动汽车保驾护航。Littelfuse也为了适应电动汽车在中国的快速发展，推出了609、832、831、685等专门针对中国电动车市场的交流以及直流500V和1000V DC的AEC-Q200熔断器，这些熔断器通过了严格的AEC-Q200规范定义的测试和认证流程，确保了在高风险环境下也能为电动汽车提供稳定可靠的保护。
除了车载充电机解决方案外，Littelfuse还将展示电动汽车的BMS电池管理系统解决方案，以及电机驱动系统等相关的产品和方案。
中国电动汽车的电池包电压正在向800V平台快速迈进，对于BMS电池管理系统的模拟前端AFE采集芯片而言，它采集的电芯数量也会相应增加，目前的AFE芯片普遍可以达到18个乃至更多电芯数量的采集，但是AFE芯片的耐压并没有显著提高，这样如果采用传统技术的TVS保护AFE芯片，TVS的钳位电压就会超过AFE的最高耐压。因此，Littelfuse推出了TPSMB-L系列低钳位电压车规级TVS二极管，专为800V电动汽车中的BMS电池管理系统而创新设计，具有业界领先的超低钳位电压，可为模拟前端AFE芯片等敏感元件提供出色的电路保护。
此外，电动汽车的电驱系统中越来越多地采用SiC MOSFET，但由于SiC MOSFET由于其特殊的材料特性，通常需要负压关断技术来有效地防止SiC MOSFET在关断过程中的误导通现象，从而提高系统的稳定性和效率。但是SiC MOSFET的正压和负压的耐压值是不同的，负压耐压值会更低，如何有效简单地保护SiC MOSFET的栅极就成了难题。为此，Littelfuse推出了专为保护汽车应用中的SiC MOSFET栅极而设计的TPSMB非对称TVS二极管，该系列独特的非对称设计支持SiC MOSFET不同的正负栅极驱动器额定电压，确保在使用SiC MOSFET的各种要求苛刻的汽车电源应用中提高性能，并且和电动汽车市场主流的SiC MOSFET都能配合使用。
随着电动汽车的快速发展，电动汽车中Fuse的应用也越来越广泛，但在AEC-Q200规范版本D之前还没有Fuse这大类产品。2023年3月20日，从修订版E开始，才将Fuse扩充进入其产品类目，与非车规产品相比，AEC-Q200测试Fuse在电气试验、温度循环、湿度测试、使用寿命、高频振动、高温存储上都设置了更严苛的条件，使车用保险丝/熔断器安全规范变得有了设计依据。
Littelfuse也为此版本完善以及框架定义做出了贡献。之所以Littelfuse能够和汽车电子协会一起合作定义Fuse的AEC-Q200新标准，就是来源于Littelfuse对汽车行业以及保险丝/熔断器产品的深入了解，以及对产品可靠性、寿命、安全性的探索。
Littelfuse通过采用FEMA等工具识别潜在故障模式，并在设计阶段就提供优化方案，并通过仿真与多环境测试模拟极端工况，如高温，振动等，并结合实验室测试，验证产品性能。并且，Littelfuse的工厂也采用全自动化生产线，减少人为误差，确保产品性能的一致性，当然工厂也遵循IATF16949标准，从原材料采购到成品交付，实行全流程质量控制。值得一提的是，Littelfuse也可以根据中国客户的实际需求可以灵活的提供定制化设计，为客户提供最优方案。
TDK汽车解决方案驱动移动出行未来
日本的电子元件制造商TDK此次也将在慕尼黑上海电子展上展出一系列汽车解决方案，涵盖可实现更高功率密度的模块化直流支撑电容器和磁性产品，以及温度与压力传感器、电机控制器和位置传感器等；高级驾驶辅助系统（ADAS）和抬头显示（HUD）技术等；触控反馈技术、可帮助实现更智能的转向与照明的精准传感器产品，以及智能多层氮化铝（AIN）基板和封装产品等。
随着全球从传统内燃机车辆向电动汽车(xEV)转型，汽车行业对先进电子元器件的需求快速增长。电动汽车也需要更高密度的解决方案来突破空间和重量限制。TDK的标准模块化直流制程电容器——xEVCap，凭借可扩展和模块化的特点，能以小批量、高性价比满足逆变器设计师的不同电容和电流规格要求，节省产品设计时间，同时减少所需的元件库存种类，从而降低相应成本。必要时还可将多个xEVCap轻松并联以满足不同的电容和电流需求。整个电容范围满足汽车标准AEC-Q200（修订版E）和IEC TS 63337:2024的要求。
摄像头、雷达或超声波系统等系统单元是ADAS的重要组成部分。TDK提供了小型化共模扼流圈，可用于这些系统单元的无干扰通信，以及维持供电装置的稳定性和抗干扰性。此外，TDK还提供了广泛的电容器技术组合以及相应载流能力的功率电感器，如100Base-T1共模扼流圈ACT1210L-201、SPM系列，以及CAT系列等。
在汽车照明方面，LED灯的优势明显，除了驾驶灯之外，日间行车灯、指示灯和辅助灯光也都采用LED灯。但LED灯相较于传统光源具有更低功耗和更长的使用寿命，此外，LED的设计更加自由、自动适配驾驶灯的可能性也更大。
根据不同的LED驱动器，TDK能够提供适用于升压型、降压型和升降压型的不同系统的广泛电感器产品阵容，如SPM系统、CLF系列等。
此外，电动汽车中宽带隙半导体（如SiC和GaN等）的应用越来越多，这些电力电子器件可帮助电动汽车实现更好能效、更高功率密度，以及更小尺寸。为了在电路中充分发挥这些材料的特性，高性能的智能基板和封装必不可少。
TDK此次将展出其智能AlN多层基板和封装解决方案，可扩展高功率装置在功率密度、散热性能、可靠性以及紧凑封装尺寸方面的边界。相较于其他陶瓷及基板材料，AlN具有超高的热导率（高达180W/(m⋅K)）和优异的热膨胀系数等主要特征，能与硅材料无缝适配；其多层结构可使基板内部可直接嵌入EMI屏蔽层，最大限度减少甚至完全消除外部滤波器需求；多层结构设计还提高了功率密度，缩减了封装尺寸，并最大程度减少了环路电感。
结语
随着全球汽车产业向电动化、智能化的战略转型加速，半导体器件正成为汽车工业新的“数字引擎”，到2030年，半导体在整车价值中的占比将突破49.6%。然而，与消费电子器件相比，车规级半导体对于可靠性、安全性等方面的要求更高，认证周期也更长。
面对这样的行业特性，汽车半导体供应商必须进行不断的创新，以满足汽车电子产品和功能的不断更新和发展。在即将揭幕的慕尼黑上海电子展上，包括英飞凌、Littelfuse、TDK以及纳芯微等一众半导体厂商集中展示他们最先进、最可靠的汽车电子产品和解决方案，欢迎前往一探究竟。
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