Melexis陈俊：汽车电动化给传感器等带来新需求-电子发烧友网

2020年初爆发的新冠疫情深刻改变了半导体行业原有的发展轨迹，首先是它的爆发本身给半导体产业带来由下滑到报复性反弹的波动态势，其次，疫情在全球蔓延发展的不均衡性也对半导体业带来影响等。

那么疫情明年还将如何影响半导体产业的发展，2021年半导体产业在技术、市场和供应链方面将有哪些新的趋势？为此，电子发烧友在年末之际特别策划了《2021半导体产业展望》专题，收到近50位国内外半导体产业链上下游公司高管的前瞻观点。以下是Melexis亚太区域总监（销售与应用）陈俊对2021年半导体市场提供的前瞻观点和技术趋势分析。

图：Melexis亚太区域总监（销售与应用）陈俊

疫情影响各领域半导体需求

新冠肺炎疫情结束后，世界将会发生改变；目前，我们尚不清楚商业、医疗和整个社会会发生怎样的变化。面对诸多不确定性，半导体公司在制定未来几年的战略时，会制定多种方案，其中每种方案都会考虑不同的与宏观经济和新冠病毒相关的结果。他们应该在运营模式中接受这些不确定性，因为敏捷性和快速适应能力比严格遵守计划要重要得多。

在过去几个月中，世界各地的人们都在通过视频会议和其他技术尝试新的工作、学习和交流方式。这种趋势会对半导体需求产生深远影响，并会为现有产品和服务带来新的机会。举例来说，随着在线合作的发展，支持服务器、连接和云使用的半导体的需求可能会增加。

此外，以下产品和服务的半导体需求也可能会很高：非接触式解决方案，包括触摸屏和电梯按钮；可让老年人和慢性病患者留在家中而不用住院接受治疗的环境辅助生活设备（包括传感器）；最后一公里自动配送解决方案，例如，机器人和无人机；数字化工作流程和物联网，尤其是医疗、政府和国防等落后行业中。

当然，新冠肺炎疫情也会导致几个重要领域中的半导体需求下降。有些汽车制造商已经开始推迟对自动驾驶技术的投资，因为他们的收益下降，需要减少研发投资。其他领域的需求趋势难以预测。再来看看出行方面，很明显，公共交通工具现在不像以前那样受欢迎了，因为人们担心被病毒感染。如果地铁和公共汽车的客流量持续低迷，或者越来越多的人开始购买私家车，那么半导体需求也会随之发生改变。

汽车行业需求正在发生变化

未来的发展趋势如何，从技术方面来看，我们与汽车行业一起发展，而汽车行业目前正处在转折点，引擎盖下，正上演着由单缸内燃机向结合了ICE和电动机的混合动力总成的转变，全电动动力总成紧随其后。

这种发展使动力总成组件行业环境更加复杂多变。作为汽车行业的首选合作伙伴，我们专注于开发创新技术来促进这种转变。此外，作为全球汽车半导体传感器和驱动器IC领导者，我们还利用在制造汽车电子芯片方面积累的重要经验来扩展我们的产品组合，以期解决智能家电、智能建筑、健康、5G/云服务器、能源及各种工业应用需求。

为了向新市场提供更多产品，我们已经根据自身能力确定了Melexis能够发挥更大作用的领域；现在，我们正在实施探索性项目，以在未来进行产品开发。

从市场方面来看，现在，中国、印度和欧洲等国家和地区针对现有的ICE汽车出台了更严格的排放法规（分别是国五标准、Bharat6标准，以及欧6c和欧7标准），因此，现有汽车和主要保有汽车必须集成更清洁、更环保的创新技术，而Melexis能够为此提供精密测量传感器IC。燃油和废气压力传感器就是一个很好的例子，其可评估排放量，而这是衡量ECU燃烧微粒的关键数据。

Melexis提供的ICE专用硅/MEMS传感器IC是凸轮轴传感器IC、曲轴传感器IC、冷却液传感器IC、废气传感器IC、燃油压力传感器IC、液位传感器IC、爆震传感器IC、歧管绝对压力(ManifoldAbsolutePressure，MAP)传感器IC、质量空气流量(MassAirFlow，MAF)传感器IC和油门位置传感器IC。

纯ICE将不复存在。很明显，行业在从机械功能操作向电气操作转变。电气化带来了多种功能，例如，低端车市场的电动助力转向系统，以及高端车市场的侧倾稳定性或悬架。Melexis发现，OEM客户正在大力投资新技术，进一步推动这种电气化发展。电动汽车已不再是“小玩意”，而会成为新常态。这个领域的发展还处于起步阶段。我们即将面临的挑战包括：进一步优化产品范围、提高电力电子器件的效率、优化成本，以及受稀土需求影响的供应链

安全。

影响汽车制造商遵循公司平均燃油经济性(CorporateAverageFuelEconomy,CAFE)指令的关键技术之一是热管理。汽车制造商需要对全系列车型的燃油经济性进行重大改善。方法之一是进一步减小发动机尺寸，同时保持市场期望的性能水平；此外，业界也在越来越多地使用混合动力和电动汽车以及各种其他创新技术来提高汽车的运行效率。

外形更为紧凑的发动机需要更高的废气处理水平（以检查过滤器工作是否正常以及过滤器再生是否正确），这在很大程度上提高了对温度测量精度的要求。

此外，向电动汽车的转变也为动力传动系组件（如电池）和HVAC系统的冷却和加热系统带来了机会。电动汽车本身不会产生热量，因此，需要使用多种传感器和驱动器来确保电池和各个乘客处于理想的温度环境中，同时尽可能地减少能耗。

我们的工程师团队深谙底层传热机理和应用特定技术，能够协助客户（1、2级客户和OEM）优化热管理系统。

随着自动化的兴起，内饰安全变得比以往更加重要。飞行时间(ToF)系统能够识别人的细微手势，以及车内物体和人员的形状、大小和行为。支持驾驶员在保持对路况专注的同时，通过简单的手势操作信息娱乐（收音机、接打手机等）和空调系统。传感器还可通过一系列功能提升驾乘安全性，例如，监测驾驶员的行为、头部姿态和体位，检测驾驶员是否手握方向盘或系安全带。

长久以来，灯光一直与舒适性相关联，因为灯光会对人的情绪产生很大影响：暖色能激发人的热情；冷色能让人平静。灯光在信息交流方面发挥着日益重要的作用。我们都熟悉用于警示危险或紧急状况的灯光。随着自动驾驶技术的到来，照明系统的这一方面可能需要增强。典型示例为驾驶员使用耳机或正在通话的场景。在此情况下，车内灯光突然变成红色可提醒驾驶员控制车辆。

Melexis在开发基于LIN的RGBLED汽车系统方面拥有丰富的经验。为了应对智能照明挑战，我们开发了Melexis光导总线(MeLiBu?)。该光导总线综合了LIN和CAN的优势：兼具LIN易于使用的可扩展协议和硬件架构与CAN的速度和可靠通信系统。MeLiBu?能够确保来自不同等级供应商与不同的应用实例的LED系统实现无缝集成。它适用于安全等级最高为ASIL-B的所有安全关键型应用。

随着人们对健康和环境越来越密切的关注，温度感应显得日益重要。很多设备都添加了温度感应功能，如医用体温计和智能可穿戴设备等健康检测设备。智能建筑、门禁和动态HVAC控制系统也集成了该技术。非接触式温度感应可检测在红外(IR)波长范围内发射的能量。每个物体都以这种方式发射能量，因此我们可以通过测量能量来计算物体的温度。但是，随着传感器件尺寸越来越小，它们更容易受到热冲击的影响，这可能会引起测量误差和热噪声。Melexis温度感应解决方案被应用于许多医疗应用中，2020年，受新冠肺炎疫情影响，这些应用的需求很大。