2017下半年，伴隨業(yè)界關(guān)注已久的《乘用車(chē)企業(yè)平均燃料消耗量與新能源汽車(chē)積分并行管理辦法》(簡(jiǎn)稱(chēng)“雙積分辦法”)正式發(fā)布，眾多中外車(chē)企都面臨了更為迫切的減排壓力，也在無(wú)形中加速了新能源車(chē)的落地普及。由于燃油車(chē)在很長(cháng)一段時(shí)間內都將存在于市場(chǎng)，而電氣化技術(shù)在燃油車(chē)、混動(dòng)車(chē)的節能減排等方面發(fā)揮了越來(lái)越重要的作用，也導致了其電氣化比例在逐漸提升，進(jìn)一步刺激汽車(chē)電子產(chǎn)品，乃至功率器件等電子元器件的出貨量。
根據IHS的數據統計，2016年全球汽車(chē)電子的市場(chǎng)規模為1160億美元，預計2022年將達到1602億美元。市場(chǎng)這樣快速成長(cháng)，在筆者看來(lái)汽車(chē)電子高端配置向低端產(chǎn)品滲透就是其中一大推動(dòng)力。由于汽車(chē)電子領(lǐng)域的安全控制系統對汽車(chē)行車(chē)安全性至關(guān)重要，因此安全控制系統領(lǐng)域的電子穩定控制系統、胎壓監測系統TPMS等高端配置有望成為乘用車(chē)標配。而在高端配置向低端產(chǎn)品滲透的過(guò)程中，為了打造先進(jìn)的汽車(chē)電子產(chǎn)品，高可靠性、高性能電子元器件的作用更為凸顯。
安全剛需引發(fā)高端配置向下滲透，“指標派”獲機遇
電子產(chǎn)品在汽車(chē)中的普及導致電子元器件的性能受到整車(chē)廠(chǎng)商的關(guān)注，更高性能的“指標派”器件獲得青睞。在不久前落幕的ELEXCON 2017深圳國際電子展上，富士通半導體展示了車(chē)規級FRAM產(chǎn)品就是其中的代表——可在高達攝氏125度的高溫環(huán)境下運作的FRAM，符合嚴苛的汽車(chē)行業(yè)AEC Q100標準規范，寫(xiě)入次數高達1013，150ns級別的超快寫(xiě)入速度，以及150nJ（寫(xiě)入一個(gè)字節時(shí)）的超低功耗！
據展位工作人員介紹，此前因超高的存儲性能指標而在水電氣表、RFID、醫療電子等應用中走俏的FRAM，隨著(zhù)指標進(jìn)一步提升推出車(chē)規級產(chǎn)品后再次在汽車(chē)應用領(lǐng)域“攻城略地”大受歡迎，包括在TPMS輪胎、氣囊、信息娛樂(lè )系統、ADAS、電池管理系統（BMS）等全面獲得普及。
圖1：富士通在ELEXCON上展示高性能FRAM產(chǎn)品
從用途來(lái)看，汽車(chē)電子可以分為四大類(lèi)：動(dòng)力控制系統、安全控制系統、通訊娛樂(lè )系統與車(chē)身電子系統。其中，安全控制系統又分為主動(dòng)安全與被動(dòng)安全，胎壓監測系統TPMS與安全氣囊Airbag正是對應這兩類(lèi)的典型應用。安全控制系統要求必須實(shí)時(shí)和持續地存儲當前狀態(tài)信息進(jìn)行實(shí)時(shí)監控、記錄、分析或處理，具備非易失性、高速寫(xiě)入以及超高讀寫(xiě)耐久性的FRAM存儲器很好的滿(mǎn)足了市場(chǎng)的嚴苛規范需求。
以TPMS應用為例。一方面，輪胎內置的電池在出廠(chǎng)后是難以更換的，因此FRAM低功耗的特點(diǎn)能發(fā)揮優(yōu)勢；另一方面，為了確保足夠的安全性，胎壓數據必須頻繁地寫(xiě)入與記錄，按一秒鐘寫(xiě)入一次計算，使用10年則累計寫(xiě)入3.2億次。而FRAM的高讀寫(xiě)耐久性使之支持寫(xiě)入次數達10萬(wàn)億次，性能遠高于價(jià)格親民的EEPROM，成為安全控制系統的非易失性存儲器首選。
圖2：富士通FRAM產(chǎn)品在A(yíng)irbag中廣泛采用
此外，高端配置向下滲透的另一個(gè)體現是：FRAM在A(yíng)irbag中已經(jīng)廣泛應用。據悉，德國主要的幾家汽車(chē)Tier 1企業(yè)均在安全氣囊中采用FRAM存儲器。事實(shí)上，Airbag需要準確記錄氣囊是否正確、完全地開(kāi)啟，進(jìn)而協(xié)助判定事故法律責任的歸屬，這對Airbag中存儲器的高速寫(xiě)入能力與低功耗特性提出了需求。同時(shí)Airbag中存儲器也需要頻繁且短時(shí)間間隔地記錄座椅承重的數據，從而幫助MCU判斷當下?tīng)顟B(tài)是否應該開(kāi)啟氣囊。這樣的應用場(chǎng)景對存儲器的高讀寫(xiě)耐久性也是顯而易見(jiàn)的考驗，而FRAM的高讀寫(xiě)耐久性(支持寫(xiě)入10萬(wàn)億次)正是其備受青睞的關(guān)鍵所在。
汽車(chē)座艙儀表“大”勢所趨：數字化與功能中樞并行
調查指出，2016年全球汽車(chē)儀表市場(chǎng)規模大約77億美元，比2015年增長(cháng)9%，預計到2020年汽車(chē)儀表市場(chǎng)規模達95億美元。經(jīng)過(guò)多年發(fā)展，虛擬儀表已經(jīng)用屏幕取代了傳統的指針、數字等現有儀表盤(pán)上最具代表性的部分，其優(yōu)點(diǎn)是可以靈活定義儀器系統，以滿(mǎn)足不同的要求，并且功能更加強大，更容易跟網(wǎng)絡(luò )、外設及其他應用相連接，有望成為數字化座艙的中樞節點(diǎn)。同時(shí)，虛擬儀表已經(jīng)從高端車(chē)型普及到平民車(chē)型，標志著(zhù)市場(chǎng)開(kāi)始進(jìn)入成熟期。
虛擬儀表的大勢所趨更在于屏幕尺寸的不斷突破。根據2017年上海車(chē)展151款主流汽車(chē)儀表尺寸的數據統計，10”~12”的全液晶儀表占有31%的份額，可見(jiàn)大屏虛擬儀表的市場(chǎng)吸引力。更有甚者如一貫被貼上“變革者”標簽的特斯拉，在Model 3系列車(chē)型中更是取消了儀表盤(pán)和中控按鍵，所有行車(chē)信息、空調系統和娛樂(lè )功能都通過(guò)15”觸控屏顯示和操作。
圖3：富士通推出3D全虛擬儀表解決方案
順應市場(chǎng)潮流，富士通已推出最新12.3” ,3D全虛擬儀表解決方案。其中主芯片Triton-C是富士通代理產(chǎn)品線(xiàn)——索喜旗下的全虛擬儀表專(zhuān)用圖形處理器，其搭載全球獨有的強大2D引擎。該方案擁有多達8層的多層顯示和6路視頻輸入，3路獨立輸出，并具有專(zhuān)為儀表設計的圖形安全功能，能夠符合ISO26262 ASILB安全認證。據悉，該虛擬儀表解決方案已經(jīng)被歐洲主流整車(chē)廠(chǎng)如寶馬公司等采用量產(chǎn)。
此外，伴隨自動(dòng)駕駛與新能源車(chē)的崛起，虛擬儀表正進(jìn)一步成為座艙功能的中樞。如上述提及的特斯拉Model 3案例，所有行車(chē)信息都在虛擬儀表屏上顯示，更不用說(shuō)ADAS功能的相關(guān)接口和聯(lián)網(wǎng)功能的以太網(wǎng)、WiFi、藍牙等接口匯總其中。這是傳統座艙方案難以觸及的領(lǐng)域。
在虛擬儀表的基礎上，富士通將360度3D全景系統方案將輔助駕駛功能結合：采用3D建模和獨特圖形合成算法，圍繞車(chē)身四周可構建多個(gè)虛擬三維立體視角，結合車(chē)身CAN總線(xiàn)做到自動(dòng)視角動(dòng)畫(huà)的縮放和切換。通過(guò)攝像頭和傳感器的結合，方案實(shí)現了圖像識別輔助和接近目標檢測，應用領(lǐng)域主要有360度三維立體全景輔助、可視停車(chē)輔助、駕駛盲區監控、安全開(kāi)車(chē)門(mén)以及車(chē)行駛方向周?chē)恼系K物和行人的識別。
隱藏的走量高手，汽車(chē)保護電路元器件穩中有漲
毫無(wú)疑問(wèn)，汽車(chē)已然成為一個(gè)龐大的移動(dòng)電子系統，強大安全的控制系統與視覺(jué)炫酷的座艙方案往往是消費者關(guān)注的重點(diǎn)。而在從業(yè)者看來(lái)，先進(jìn)汽車(chē)電子大行其道的背后，不可或缺的是汽車(chē)電路元器件的保駕護航。這些被動(dòng)元器件可謂真正的走量高手，從燃油車(chē)到新能源車(chē)無(wú)處不見(jiàn)其身影，且其重要性也變得越來(lái)越高。
比如新能源汽車(chē)興起的今天，汽車(chē)動(dòng)力板塊中的高效率直流馬達和鋰電池應用越來(lái)越廣泛，繼續使用傳統的AC用保險絲已經(jīng)無(wú)法可靠地對直流電路進(jìn)行保護，于是DC用保險絲成為了選擇。富士通代理產(chǎn)品線(xiàn)——廣泛應用于許多國際大廠(chǎng)如豐田、本田等的Daito旗下各種車(chē)載型電路保護專(zhuān)用保險絲正是覆蓋了這一市場(chǎng)需求，并能以具有競爭優(yōu)勢的成本提供定制化產(chǎn)品。這些車(chē)載型電路保險絲主要應用在汽車(chē)接線(xiàn)盒、充電器/轉換器、電池單元等功能板塊中，對于實(shí)現系統小型化、高可靠性至關(guān)重要。
圖4：富士通代理產(chǎn)品線(xiàn)囊括質(zhì)量可靠的車(chē)載型電路保險絲
無(wú)獨有偶，富士通推出ISO/TS16949認證的車(chē)用繼電器也是出貨量的佼佼者。實(shí)際上，繼電器已經(jīng)成為除傳感器以外汽車(chē)中應用最多的器件，從過(guò)去的35個(gè)增加到45個(gè)甚至更多，廣泛應用于控制汽車(chē)空調、燈光、防盜、音響、導航和安全氣囊等。伴隨汽車(chē)電子的市場(chǎng)增長(cháng)，車(chē)用保險絲與繼電器等元器件的出貨量將進(jìn)一步攀升，在汽車(chē)電子的市場(chǎng)份額中將不可忽視。
圖5：富士通高可靠性繼電器在汽車(chē)電子應用中大放異彩
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