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英飞凌（科技）中国有限公司汽车电子业务市场总监 杜曦

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www.inineon.com

英飞凌

公司概览

英飞凌致力于为现代社会的三大科技挑战领域—高能效、移动性和安全性提供半导体和系统解决方案

2012财年收入为：39.04亿欧元

截至2012年9月，公司全球拥有近 26,658 员工

截至2012年9月，强大的科技实力，拥有近17，250项专利与应用

全球超过20家主要研发机构

德国最大的半导体公司

按业务划分的收入

* 其他运营部门；

非核心业务

2012财年总收入： 39.04亿欧元

智能卡和安全

汽车电子 工业功率控制

电源管理及多元化市场

ATV € 1,660m

CCS € 457m

OOS+ C&E*

€ 130m

IPC € 728m

PMM € 929m

英飞凌汽车电子—我们竭诚服务全球汽车产业…

环保

创新型传感技术：电磁、MEMS和雷达

多核处理器架构

系统芯片（SOC）解决方案

符合汽车最高安全级别标准(SIL3/ASIL-D)

面向低成本汽车和电动自行车的优化芯片组

易于软件集成和开发的工具套件

建立了面向新兴国家客户的本地专家团队

安全 经济

英飞凌汽车电子业务

提供世界一流动力控制系统方案来减少排放

领先的混合动力技术和电动传动系统产品及方案

机电一体化产品方案实现能量节省

英飞凌在其所有的目标市场都位居前列

#1

功率器件 智能卡和安全芯片

#1

汽车半导体

#2

2010年

来源: IMS Research, 2011年8月.

2010年

来源: IMS Research, 2011年8月.

2011年

来源: Strategy Analytics, 2012年4月.

6%

8%

9%

10%

NXP

Freescale

STMicro

Infineon

Renesas

6%

7%

7%

7%

11%

Vishay

Mitsubishi

STMicro

Toshiba

Infineon

8%

18%

21%

21%

27%

Renesas

STM

NXP

Samsung

Infineon 14%

英飞凌

英飞凌 英飞凌

英飞凌 – 以市场为导向的四大业务部门

客户 核心应用 四大业务部门

智能卡和安全

汽车电子

工业功率控制

动力总成（发动机和变速箱控制）；混合动力汽车和电动汽车（电机传动控制、电池管理、充电器）；车身电子系统和舒适性功能（转向、悬挂、照明、空调、天窗、电动车窗、挡风玻璃雨刮器、中央车身控制装置、电动门等）；安全系统（ABS、安全气囊、ESP、 防撞报警系统等）

可再生能源发电、输送和转换；面向工业应用和家庭应用的电气传动控制

SIM卡；支付系统；近场通信（NFC）；电子护照、身份证、医保卡和驾照；交通、票务、门禁等应用；对象识别；平台安全应用和系统解决方案；鉴权，如付费电视、游戏机、配件、备件、工业控制应用

电源管理及多元化市场

照明系统管理和LED照明应用；面向计算机（服务器、台式机、笔记本电脑、上网本、平板电脑等）、游戏机和消防电子产品的电源；面向台式机、游戏机以及工业和医疗设备的外设；适用于导航终端和通信终端的具备保护特性的射频元件（如，GPS接收器、智能电话、数字电视等）

英飞凌汽车半导体整套解决方案

电磁传感器

16/32位处理器

32位TriCore ® (µC + DSP)

MOSFETs

IGBTs

调节器

通讯收发器

智能功率器件

系统 IC

压力传感器

电磁 (霍尔) 传感器

压力传感器

胎压传感器

电磁 (霍尔) 传感器

射频ICs

8位微处理器

16/32微处理器

32位TriCore® (µC + DSP)

电磁（霍尔）传感器

射频ICs

二极管

三极管

MOSFETs

调节器

通讯收发器

智能功率器件

系统 IC

收发器

二极管

MOSFETs

三极管

调节器

高功率器件

智能功率器件

传感器 处理器 驱动

动力总成

汽车安全

混动与电动

车身与舒适性

柴油引擎管理

汽油引擎管理

传输控制

起动机/交流发电机

ABS/ESP/牵引力控制

悬架

安全气囊/约束系统

侧气囊

助力转向系统

胎压监控系统（TPMS）

车灯控制

供暖、 换气、空调设备

车门与座椅

智能电池管理

混合动力系统

再生制动

电池管理

8 位处理器

16/32位处理器

32 位TriCore® (µC + DSP)

HybridPack

IGBTs

调节器

通讯收发器

智能功率器件

MOSFETs

我们的目标市场

#1

#1

#2

#2

#2

#2

#2

#1 #1

#2

#2

#2

#1 #1

#1

#1

#1

#1

#1

#1

8位微处理器

16/32微处理器

32位TriCore® (µC + DSP)

目标 业界质量领袖

做第一并保持第一

措施 减少客户退货和质量抱怨

做客户的最佳质量的供应商

0

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Sep 12

Top Defect Modes FAR cases (by manufacturing datecode)

Wire Problem Bent Lead Metal Fritters/burrs Crack Die Package Crack Mixed Device Incomplete Mold

质量参数改进示例

英飞凌“零缺陷”晋级计划帮助客户提升竞争力

英飞凌“零缺陷”晋级计划

英飞凌“零缺陷”晋级计划已由管理层督导实施

零缺陷对于我们意味着： 零缺陷是一种承诺 我们承诺提供

满足功能的 可靠的 及时的 保证数量 + 成本的产品

产品无偏差 所有的过程都受控

着眼降低发生在客户退货上的失效模式

英飞凌推动环境的可持续发展

环境负担

通过使用我们的产品可以降低二氧化碳的排放量(1)

4,655,000 吨二氧化碳

1) 只考虑汽车产品、压载控制、PC电源、英飞凌控制器，比实际数据偏低

2) 包括制造、运输、旅游、材料、化学、排放、水、废水的值，数据来源于内部以及官方数据

我们的生产过程产生的二氧化碳(2)

1,000,000 吨二氧化碳

英飞凌是可持续发展环境的关键推动者

英飞凌产品的净生态效应

每年减少超过360万吨二氧化碳排放量 ！

环境效益

上海

Shanghai

英飞凌 上海 中国区总部

市场

销售

应用和技术支持

动力总成产品团队

质量与测试实验室

北京

Beijing

芜湖

Wuhu 无锡

Wuxi

英飞凌 北京

系统解决方案中心

先进的 EV/HEV 实验室

英飞凌 深圳/香港

销售

应用支持

英飞凌 芜湖

系统和应用支持

联合实验室

英飞凌汽车电子中国区

长春

Changchun

重庆

Chongqing

英飞凌 重庆

销售

英飞凌 长春

销售

系统和应用支持

联合实验室

深圳/香港

Shenzhen /HKG

全球轻型汽车产量预测

最新动态

中国: 汽车市场销量平稳增长，预计2015年中国将成为全球最大的汽车制造国

韩国: 产量增长源于强劲的出口，未来发展良好

欧盟: 自2009年10月以来产量开始下降，低迷至今

北美: 市场呈稳步上升趋势

日本: 由于地震导致国内需求和生产疲软，出口量依旧呈增长趋势

16 20 26 29

32 35 38 40 43 44 20 16

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-

20

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2008 2011 2014 2017

2008 – 2017轻型车年产量 来源: CSM Worldwide, 2011.5

单位：百万辆

APAC Europe NAFTA Japan ROW

CAGR 4,5%

中国汽车市场前景

2012年，中国汽车产量1927万辆，同比增长4.6%。

汽车工业协会（CAAM）预测2013年我国汽车产量约为2060万辆，同比增长7%左右。

2013年中国GDP增长率预计在7.5%到8.5%之间(~8.1%)。

2012年，中国民用汽车保有量达到12,000万辆，千人汽车保有量约为89辆。CAAM预测，到2015年我国千人汽车保有量将达到104辆，到2020年我国千人汽车保有量将达到167辆。

31 34

40

47 52

56

9.6%

9.2%

10.4%

9.3%

7.8% 8+%

0

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2008 2009 2010 2011 2012 2013

单位：亿元

中国国家的GDP增长

9.30 13.79

18.26 18.42 19.27 20.00+

4.69% 48.30%

32.44%

0.84% 4.63%

7-8%

0

15

30

2008 2009 2010 2011 2012 2013

中国汽车产量及预测

* 汽车产量历史值和预测值来源：汽车工业协会CAAM

* 汽车保有量数据来源: 历史值：中国国家统计局；预测值：CATARC

* GDP数据来源：历史数据：中国国家统计局；预测数据：IHS iSuppli(Q2,2013)

51 63 78 94 121

155

251 38 47

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2008 2009 2010 2011 2012 2015 2020

单位：百万辆

中国民用汽车保有量及预测

Auto population per 1000 people

电源功率和重量对能源效率和CO2排放的影响

CO2

1 g CO2/km

40 W 20 kg

或者

一些简单的计算:

• 40 W ≙ 1 g CO2/km

假设 1 W = 13.5 V x 74 mA

• 2.96 A ≙ 1 g CO2/km (汽车在运行时，蓄电池电压水平的电流消耗量）

节约电流消耗可推出下式

• 100 mA ≙ 0.034 g CO2/km

二氧化碳排放每增加1 g CO2/km，处罚95 € (欧盟已立法, 超过一定的排放限制或降低其目标值)

• 100mA ≙ 3.21 €

1 l/100km 汽油 23.6 g CO2/km

1 l/100km 柴油 26.5 g CO2/km

全球CO2排放目标

乘用车+轻卡: 2016年达到35.0 mpg

2025年达到54.5 mpg

乘用车: 2012年达到120gCO2/km

乘用车: 2020年达到95gCO2/km

乘用车: 2050年达到40gCO2/km

通用汽油发动机油耗对照表 http://www.wtrg.com/daily/crudeoilprice.html

2010.10-2011.10 石油每桶价格波动 乘用车: 2015年达到6.9l/100km

乘用车: 2020年达到5.6l/100km

$100

$110

$120

$90

$80

$70

gCO2/km 155 140 120 110 100 95 40

L / 100km 6,72 6,08 5,21 4,78 4,34 4,13 1,74

MPG 35,00 38,69 45,13 49,24 54,16 57,01 135,40

预期最大值：

100 Mbl/d

预期最大值:

150 Mbl/d

原油价格峰值

China

2015

USA

2016

EU

2012

EU

2020

EU

2050

USA

2025

中国燃油经济性和CO2排放目标 驱使动力总成向电气化方向发展

II III IV V

0

1

2

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2008 2010 2012 2014 2016 2018 2020 2022 2024 2026

燃油

经济

性[L

/10

0km

]

CO

2 排

放量

[9/k

m]

CO2 (g/km) Fuel economy (L/100km)

184g

159g

130g

95g

8L

6.9L

5.6L

5.1L

19% ↓

14% ↓

27% ↓

来源: 中国国家标准委员会, 2012

IFCN 市场部, 2012年9月

VI

汽车部件电子化来推动CO2减排

空气阻力

Fw = k . Cx . A . V2

Fw = K . V2

道路阻力

Fr = f. g . M

爬坡阻力

Fc = sin() . g . M

M . X = Fm + Fc + Fr + Fw

M . X = K . X2 + g.(sin() + f ).M + Fm

发动机 改进燃烧原理，比如HCCI 直喷, 智能涡轮增压, 阀动

发动机配件 电子燃油泵、电子水泵、电子油泵 电气冷却风扇

变速箱

ECMT, ECAT, CVT, DCT

混合动力 起/停, 微混, 全混 再生式制动

能源管理 / 效率 / 根据需求

空调压缩机, 速度控制气候风扇 刹车辅助, 电动助力转向(EPS) PWM灯控制, LED照明 电池管理, 电能管理

减阻

安全气囊, 散热器空气阀, 扰流板 滚动摩阻, 胎压监测

轻量化

线束, 通讯, 智能保险丝 功能集成，中央集成

新兴应用

热能再回收 辅助电气功率模块, 燃料电池, 氢燃料

驾驶员辅助系统

换挡时机辅助控制 主动巡航控制，雷达

交通流

车间通讯 动态交通信号灯控制, GPS导航

Engine Cooling Losses

Exhaust Losses

Mech. LossesElec. Losses

Idle LossesBraking Losses

Mech. AccessoriesElec. Accessories

Air Drag

Road Drag

80

%2

0%

能量流

驱动部件电子化可节省39%燃油！

CO2减排对汽车的影响 汽车需更经济实惠 48V? 微混?

48V BSG/ISG

48V系统定义团队，起源于德国

48V核心团队和“客人”

Core

初次发布 2011年六月： 五家德国汽车制造商宣布他们会将48V系统应用于自身品牌的汽车中去

48V技术规范 2011年十月： 五家德国汽车制造商发布和采用了48V规范，称为LV148

48V OEM Announcements: 2012年二月： 宝马总裁Frickenstein宣布2015年新宝马7系将采用48V系统

到今天为止：包括宝马、奔驰、大众在内的至少五家欧洲车厂，美国一家，以及两家中国车厂已经开始基于48V的项目开发。

12V架构和48V架构

12V

电池

发电机

G

12V

S

起动机

Jump-

start

Loads

今天

DC DC

12V 电池

12V

S

可选. 起动机

Jump-

start

负载 48V 电池

M/G

电机/

发电机 可选负载

48V

48V 扩展

人员不可接触

安全

48V 阶段I (2015+) 48V 阶段II （2020+) 半导体应用

电机驱动 电机驱动 10kW电机控制和发电机主动整流

48V电池 48V电池 锂电池管理

DC/DC 48V/12V (3kW)

DC/DC 48V/12V (3kW) 400kHz 多路半桥加安全开关

发动机风扇 电机控制,600W-1000W 持续功率

乘客舱加热 智能开关,1-2kW 持续功率

其他加热器 智能开关,200W-400W 持续功率

电动助力转向 电机控制,10W 均值, 1.5kW 峰值

ARS 驱动防滑系统 电机控制,xxW 均值，1-2kW 峰值

空调压缩机 电机控制,400W 持续功率

可能的其他一些负载

汽车智能化—ECU呈指数复杂增长

Source: Meyer/AUDI VDI-Kongress, Elektronik im Kraftfahrzeug, Baden-Baden, 2011

5 ECUs >100 ECUs

如何减少汽车电能消耗

停车模式 运行模式

休眠模式电流 <100 µA (ECU常供电– KL30)

无汽车/网络通信

可被唤醒 (遥控车门开关, 开关面板)

关注性能和功能

永久的网络通信

平均电流消耗量的重要性日益突出

汽车电子新的运行模式—降低电能消耗

100mA

100µA

1mA

10mA

Max.

operation

Slow

Down

Active

Stop over

CO2

1 g/km 40 W

≡ ECU在普通模式运行

全速/性能

减少（可扩展的）性能

ECU在待机模式或停止运行

无功能、无通信、唤醒可能

ECU 功能停止

频繁通信

总线信息无损失

待机通信

需要唤醒信息

照明系统演进——从电灯到LED

n HID

BCM BCM BCM

LED作为备选

仅部分车型使用同一平台

仅用LED

仅部分车型使用同一平台

仅用LED

所有车型使用同一平台

n

RLM RLM

n

n

LIN

FLM FLM

Limp

Home

CAN

RLM RLM

LIN

n n

FLM FLM

Limp

Home

CAN CAN

Limp

Home

Direct

Brake

部分分散式架构

> 2012

完全分散式架构

>2020

集中式架构

今天

n

n

HID HID HID CAN

示例计算/案例分析——总电流消耗量

8 A

3.20 A

现状

所有的ECU运行

30% 局部网络ECU运行

(µC 关闭)

30% 局部网络ECU运行

(µC 关闭)

30% 虚假网络ECU运行 (µC 停止运行或处于IDLE模式)

5.54 A

假设: 网络中有40个ECU，每个ECU的平均电流消耗量为200mA. 局部/虚假网络模式: 在这种模式下，ECU保持95%的运行时间，在µC 关闭时每个ECU的电流消耗量为1mA. µC 停止运行或处于IDLE模式时每个ECU的电流消耗量为10mA。

CO2

- 1.6 g/km

CO2

- 0.8 g/km

30% 虚假网络ECU运行 (µC 停止运行或处于IDLE模式)

5.65 A

CO2

- 0.8 g/km

汽车网络技术——扩展通信接口

MOST-150

APIX-2

10k

100k

1M

10M

100M

1G

10G

数据速率(Bits/s)

SENT

LIN

PSI-5 CAN

CAN-FD

FlexRay

以太网

吉比特以太网

MOST-25

APIX

相关连接:

CAN-FD Bosch Whitepaper: http://www.bosch-semiconductors.de/media/pdf_1/canliteratur/can_fd.pdf

IEEE 802.3 Feasibility Paper: http://grouper.ieee.org/groups/802/3/RTPGE/public/may12/tazebay_2_0512.pdf

MOST Cooperation: http://www.mostcooperation.com/home/index.html

APIX Inova Semiconductor: http://www.inova-semiconductors.de/en/documents/GigabitNetwork.pdf

信息娱乐系统

高级驾驶员辅助功能

图标信息来源于多处,例如Bosch, Inova, IEEE, Most Cooperation.

传统的E/E网络

(控制, 检测, 连接)

具有实时处理的

底盘控制

安全与底盘应用发展方向

在整个欧洲、中国和美国大部分地区，ISO26262在每一个与安全相关的项目中得到应用

域控制器功能合并

¬ 底盘区域控制

¬ 乘员保护

¬ 传感器融合

EuroNCAP推动新的安全标准：

¬ 自动紧急制动

¬ 基于雷达的ACC、车道偏离系统等

¬ 基于摄像头的行人保护系统

欧洲所有车型均配置

汽车安全、动力总成和信息娱乐系统的安全机制

ADAS发展趋势

欧洲新车安全评鉴协会（ Euro-NCAP ）和美国国家公路交通安全管理局（NHTSA）推动ADAS的需求。

欧洲将于2016年实施自动紧急制动标准

ADAS 支持ECU的ADAS需要接收远程命令

更加关注安全: HW支持信息加密

ADAS中的雷达、摄像头技术

英飞凌在雷达技术中处于领先地位:

¬ 24GHz和77GHz收发器: 封装元件

¬ 单片MCU/DSP: 高性能和高度集成

英飞凌MCU/DSP用于摄像头和传感器的融合：

¬ 在单颗封装中提供高达2.7MB RAM 和Z支持300MHz频率的三核处理器

¬ HW 安全模块

EPS发展趋势

安全系统中的方法

在任一国家，FMEDA与FTA方法广泛应用于三相EPS

EPS中的MCU

任何一个RAM必须使用ECC, 甚至是直流有刷EPS

真正的安全支持(例如：覆盖率经过验证的自诊断, 软件库safeTlib)

英飞凌主要优势: SW安全支持

功率MOS

具有极低导通电阻的MOSFET (< 0.8 mΩ)

改进功率级设计规则

¬ 热模拟技术是关键

¬ 最优解决方案依赖于Tier1的特异性

¬ 英飞凌最新MOSFET采用新的方法

– 比1,5mΩ的功率模块产生的热量降低1.5至2倍

– 管柱助力式EPS：直接焊接在PCB上

– 齿条助力式EPS：为了提高灵活性，传统的power module将会被IMS（铝基板）取代