对于许多人来说，无论是住在农村还是城市，车辆就是交通出行的本质。在距内燃机发明已有150年的今天，低碳化和数字化正在从根本上改变车辆本身及我们的用车方式。车辆变得前所未有地绿色、安全和智慧。同时，汽车行业正在经历一场深刻的转型，而英飞凌半导体则是这一转型的核心所在。
| 基于半导体的乘用车功能和交互，驱动了交通领域的低碳化和可持续发展。 英飞凌凭借其在传感器、微控制器、连接、功率半导体和安全解决方案方面的专业知识，实现了车辆的低碳化和数字化。 |
半导体是推动这些大趋势的根本所在，它们为智能交通概念和车辆安全，以及电气化、网联化、自动驾驶和高级安全功能奠定了基础。
作为汽车和电力电子产品领域的领先供应商，英飞凌为汽车行业提供丰富的半导体解决方案、出众的专业知识和制造技术。2021年，大约每两台插电式混动车辆或纯电动车辆的逆变器就有一台使用了英飞凌的功率半导体。英飞凌能够提供完善的系统解决方案、高质量的产品，并具备强大的供货能力。凭借我们适用于所有电动车辆的广泛功率半导体和控制IC产品，我们正在加速电动车辆的大规模市场部署，并帮助汽车行业实现其雄心勃勃的碳排放目标。
电动汽车指南： 好的了解
采访： 关于电动交通的未来和半导体的作用
不断提升的环保意识、变化的人口结构、全新的工作模式和数字化生活方式正在影响人们的行为。人们的交通出行方式正逐渐从传统汽车转向电动车。
减少碳排放除了通过实施严格的电气化之外几乎别无他选，如今这一趋势变得更加明朗。政府部门正在通过国家和国际层面的法律法规，推动汽车行业向可持续化的转型。截至到目前，已有66个国家和地区宣布了其零碳车辆的目标，或在2050年（或之前）逐步淘汰内燃机车辆。
电动车辆是实现这一切的基础。然而，电动车要想取得成功，需要的不仅是电动车辆本身，还需要基于可再生能源的配套生态系统和充电基础设施，以及碳中和车辆制造。基于半导体的微电子技术是车辆电气化及配套充电基础设施的核心，并将推动面向碳中和交通出行的转型，以保护我们的地球。
电动车辆正在迅速普及。实际上，各款新车都是电气化车型。为了展示电动车辆（EV）的强大动力和便捷性，大众美国公司与长途驾驶专家Rainer Zietlow合作进行了2021年大众ID.4美国之旅。在英飞凌的支持下，Zietlow及其团队创造了吉尼斯世界纪录™。2021年7月13日至2021年10月18日，这辆电动车辆行驶了35,840.67英里，创下了电动车辆在单一国家最长行程的记录。其驾驶路线还途径5家英飞凌工厂，它们分别位于密歇根州利沃尼亚、加利福尼亚州圣何塞、加利福尼亚州埃尔塞贡多、德克萨斯州奥斯汀以及华盛顿特区。大众ID.4采用了50多个英飞凌半导体，其中包括功率半导体、微控制器和驱动器IC。其电气传动系统的核心器件来自英飞凌HybridPACK™ Drive产品系列的功率模块，负责电池和电机之间的电能转换。
| 增加电能，减少功耗 每台电机都必须由主逆变器控制（也称为牵引逆变器）。逆变器会将直流电（DC）转换为电机供电所需的交流电（AC）。逆变器还可以通过调节交流频率，来改变电机的转速。在这方面，英飞凌提供了完善的车规级硅（Si）和碳化硅（SiC）半导体产品组合。我们的解决方案适用于广泛的电机、发电机和功率等级，可通过最大限度地减少功耗，来提高逆变器的能效。 |
探索英飞凌的产品组合 |
从智能手机、平板电脑和电动工具，一直到电动车辆——电池为我们的现代世界提供动力。例如：电动车辆的电池组，就是由一个个串联和并联的锂电池组装起来的。每个电池都需要精确的监测和控制，这是因为电池的化学成分对精确的充放电电流、电压曲线和温度曲线非常敏感。而这正是电池管理系统（BMS）大显身手的地方。BMS在监控和平衡每个电池的同时，还可以使用检测到的参数，来计算准确的电能消耗，并为应用预测剩余的电量。英飞凌BMS解决方案和设计资源，可帮助工程师克服设计挑战，开发出更高效、更持久和更可靠的电池供电应用。
插电式混动车辆（PHEV）和纯电动车辆（BEV）的高压电池使用车载充电器（OBC）进行充电。停车时，该电力直接来自电网。
为客户量身定制的车辆！
总部位于特拉维夫的以色列电动车辆初创公司Ree Automotive，以一项颠覆性创新轰动了2021年的电动车辆市场。
| 该公司为电动车辆开发了一种节省空间的架构，旨在让车辆设计师更自由地进行车内设计。该概念基于这样的想法：在车轮和车轮罩中容纳运动所需的所有组件（例如：转向器、制动器和电动机）。 其完全平坦的平台在形状上让人联想起滑板，而这主要是通过将英飞凌AURIX™微控制器集成到REEcorner™和REEcenter™控制单元中而实现的。 |
自动驾驶车辆看似遥不可及，但是，由于半导体解决方案领域的创新，基于1级和2级的高级驾驶辅助系统（ADAS）已经成为主流。半导体解决方案可以让车辆感知周围的环境、启动驾驶、做出安全决策并与乘客和外部世界（车与车、车与行人以及车与交通基础设施）进行通信。
车辆约90%的创新来自于电子技术，而英飞凌正是这一领域的专家，并正在为自动驾驶奠定基础。我们丰富的功率半导体（包括SiC）、微控制器、传感器和存储器IC产品组合几乎能够满足驾驶员在驾驶途中保持安全和互联所需的所有应用。
它们不仅可以让驾驶更舒适，还有助于避免碰撞。因此，这些系统对“零伤亡愿景（Vision Zero）”贡献巨大————一个致力于实现交通事故零伤亡的全球项目。车辆智能化也少不了安全连接，这是自动驾驶的关键一环。
高级驾驶辅助系统（ADAS）和自动驾驶（AD）的巨大进步使我们踏入了通往全自动驾驶车辆的快车道。作为自动驾驶车辆的支柱，ADAS解决方案依赖于快速的信息处理能力和失效安全电子控制单元（ECU）。得益于道路基础设施以及与其他车辆的互联，自动驾驶车辆可以更快地检测到前方的危险情况，并更有预见性地驾驶。符合国际公认L3自动驾驶（共6个级别）标准的第一批车辆现目前已投放市场。
英飞凌丰富的半导体产品带来安全便捷的交通出行体验。
其中包括市场领先的RASIC™雷达传感器IC产品系列和面向ADAS的可扩展AURIX™微控制器系列，适用于雷达（24 GHz、60 GHz、77 GHz/79 GHz）、摄像头、2D/3D（ToF）和传感器融合应用。
汽车公司越来越多地使用空中技术来更新应用程序和设置，这些应用程序和设置使现代车辆具备了通过软件提供的各种功能。分析师预计，在未来几年，通过空中软件升级（SOTA）技术进行的车辆更新每年将达到一亿次。比如，这些更新可以通过移动通信，或Wi-Fi，增强安全性、改进原有功能，并解锁新功能，从而最终实现更高的安全性和舒适性。这些更新将涵盖车辆的方方面面，从信息娱乐和远程信息处理服务，到加速率和泊车控制等不一而足。然而，从外部访问车辆，也大幅提升了网络攻击的风险。
车辆制造商需要确保信息得到安全的处理，并对外部访问和操纵进行最佳防护。此外，制造商必须为未来的潜在攻击做好准备。英飞凌的半导体解决方案可确保车辆功能的安全升级，从而带来愉快而又安全的交通出行体验。
如今，车辆不仅是出于运输的需求，其设计、驾驶动力以及信息娱乐功能也备受人们推崇。智能车辆正日益转变为一个具有5G连接的信息娱乐中心，提供全新的驾驶体验和类似智能手机的操作。这些功能正在成为不同年龄段驾驶员眼里的主要差异化因素。不论是购车还是选择共享服务，信息娱乐、舒适功能、语音识别、舱内无线充电和无钥匙进入等功能所创造的良好用户体验，将显著影响人们的车辆选择。以大屏幕为例，它可显示更大的导航地图和各种娱乐选项。驾驶员希望在交通出行途中获得直观的用户体验，尽享互联生活的便捷性。
车辆仍然是主流交通工具，未来，人们将愈发关注车内的舒适性和便捷性。
英飞凌不断壮大的片上系统器件系列，是这些舒适功能的理想之选，例如：触控式车内照明模块、车窗升降器、天窗和按摩座椅，以及睡眠监测等。而这只是英飞凌嵌入式功率IC所带来的少数舒适功能示例。软件如今正在发挥越来越重要的作用。
谁都不希望智能手机在半路没电。车内无线充电是驾驶员和乘客在购买、租赁或使用共享车辆时所看中的另一个功能。但新技术是必不可少的，这正是英飞凌的优势所在。我们的功率半导体和微控制器即使在途中也能实现快速无线充电，乘客可以十分便利地观看自己喜欢的电影、阅读电子邮件或与朋友交流，而不必担心电池的电量。
自动紧急制动（AEB）功能可能是继安全带之后，车辆安全领域最重要的发明之一。
| 这项安全技术降低了追尾或转弯碰撞的风险。其工作原理如下：车内的雷达监控前方道路，并在检测到危急情况时向驾驶员发出信号。车辆被设计成在驾驶员没有有效制动，并且未能对碰撞做出响应的情况下自动制动。尽管驾驶员仍然必须聚精会神，并始终小心驾驶，但这个系统就像道路上的另一双眼睛，在整个交通出行过程中为驾驶员的安全保驾护航。 |
| 配备英飞凌XENSIV™ 60 GHz车辆雷达传感器IC（BGT60ATR24C）的车内监控系统（ICMS）可检测出被留在车内的婴儿和动物的微动作以及生命体征，然后发出警报。此外，这款外形小巧、经济实用的芯片组还可用于前端雷达的手势感应、高分辨率调频连续波（FMCW）雷达测距、近程感应操作以及雷达天线罩内的隐蔽式感应等诸多应用。 |
| 多功能摄像头在车辆安全功能中发挥着越来越重要的作用。随着重要性的飙升，摄像头系统必须得到最佳整合，这就是为什么车辆制造商需要具备可扩展性和高度集成性的解决方案。 英飞凌为多功能摄像头提供了高度集成的解决方案，以助力实现新一代安全特性和功能。制造商和设计人员选择英飞凌，即可尽享突出优势：支持ISO26262、创新电源概念、极低的功耗，甚至安全功能。 亮点：AURIX™多核架构包括封装功能，帮助您免受多个应用之间的干扰！ |
| 车道偏离警告系统是另一个提高道路安全性的智能功能，它可以帮助驾驶员保持在车道上。 其工作原理如下：当车辆似乎在以异常的方式偏离车道时，系统会通过方向盘振动等方式警告驾驶员。如果驾驶员没有做出反应，则系统会自动采取行动，以返回正确的车道位置。驾驶员可以通过轻推方向盘来中断该过程。 制造商和汽车供应商将在英飞凌致力于高级驾驶辅助系统（ADAS）的卓越半导体解决方案的广泛产品组合中找到他们所需的元器件，来提高个人交通出行的安全性。 |
| 奔驰等领先的车辆制造商已经在使用eSIM安全控制器，来实现紧急呼叫功能。例如：奔驰的“Mercedes-Me connect”系统在提供法律规定的紧急呼叫功能（“Mercedes-Benz eCall”）的同时，还为客户提供事故管理、故障和维护管理、远程车辆诊断以及远程服务。这类远程信息处理服务的语音和数据连接依赖于车辆的远程信息处理控制单元，该单元也称为连接模块。 目前这一代的连接模块基于可接入2G至5G交通通信网络的电信模块。车辆可以利用这些连接模块建立连接，并通过互联网获取数据（例如：交通状况更新、信息娱乐服务）。英飞凌提供永久安装的 eSIM 芯片，可用于识别网络中的车辆。 |
| 想象一下假如现在是晚上，一辆电动车辆在黑暗的道路上行驶，只有前大灯照明。 突然，驾驶员看到一位行人从右侧靠近。于是，车辆刹车、停下，前大灯变成投影仪，显示人行横道。现在，行人可以安全地过马路了。 一家日本制造商和英飞凌针对此类应用携手开发了高清Micro-LED矩阵解决方案，现已可在新车中找到该解决方案的身影。采用矩阵LED技术的前大灯，可以像投影仪一样将光线投射到具体的位置。面对迎面而来的车辆，这些前大灯可以将光线调暗，并为道路使用者投射信息，例如：人行横道。因此，车辆可以与周围环境以及其他道路使用者进行通信，从而大幅提升驾驶员的安全感。 其他优势： 全新照明系统可帮助驾驶员在建筑工地中导航，或向行人发出信号，这是因为挡风玻璃上的反光，往往使行人无法看到车内的手势。该系统还可以通过突出显示路边的人或物体，来警告驾驶员注意危险。此外，车内的传感器还可以分析车辆周围环境，从而以智能的方式，照亮迎面而来的车辆。这使得驾驶员可以更清楚地看到这些车辆。由于迎面而来的道路使用者不会感到眩目，自适应前大灯也不再需要在乡村道路上调暗。 |
客户不断要求获得更多、更强大的驾驶体验。他们希望车辆具有互联、可扩展、以用户为中心的功能。因此，考虑到电子产品在车辆中的实现方式，人们的焦点正在转向面向服务的架构，它被视为游戏规则的改变者。正在进行的转型导致了软件定义的车辆影响了整个价值链。车辆价值链中的供应商正在经历商业模式的转型。
| 实现电气和电子 (E/E) 架构革新 新功能意味着复杂程度增加。人们普遍认为，我们无法使用至今一直沿用的解决方案，来应对这种日益增长的复杂性。此外，安全和安防需求大幅增加，连接需要具有最高的安全级别。因此，还需要在车辆的整个生命周期内消除新出现的安全漏洞。 辅助驾驶和自动驾驶都需要更高的安全性和可靠性。在迈向自动驾驶的道路上，我们需要具有部分功能冗余的高度可靠的系统。这已经成为为车辆平台引入各级高级驾驶辅助系统的必选项。而升级这些系统也需要采用简约快捷的方式，例如：空中软件升级（SOTA）。所有车辆制造商每年都在推出更多的车型，这意味着系统升级不能只是在车库或车辆经销商处完成，还应该在车辆运行时通过无线方式完成。 |
所有这些高级功能都需要以合理的成本实现，而且考虑到新增的功能不应该对电动车辆的续航产生明显影响，因此，必须限制这些功能的功耗。
向可持续交通出行的成功转型，离不开互联互通。
如今，车辆已经能够和其他车辆以及基础设施（V2X）互相交换数据，而且与乘客建立了永久的连接。据市场分析人士称，到2035年，联网车辆将占据100%的市场份额。
今天，大多数车辆制造商已经直接在车内提供App和软件，以授权访问全面的个性化服务产品，提供指导，升级并提高交通出行者的效率。
这一切的核心都是远程信息处理单元，它控制着车辆的一系列关键性功能。例如：远程信息处理单元将车辆连接到云端，以确保驾驶员和乘客的安全、优化交通流量，并在发生事故时启用自动紧急呼叫。
联网的自动驾驶车辆依赖于低时延和无处不在的连接。连接技术的本质是实现车内外网络的信息共享。一台完全联网的车辆可以提供许多功能，使车辆在行驶过程中传输和处理大量数据。不仅如此，联网车辆还可以是自动驾驶的，以代替人类驾驶员承担驾驶任务。
英飞凌的微电子解决方案使车辆、交通基础设施和其他车辆之间能够进行重要的通信，以避免交通拥堵等问题。此外，使用蓝牙、Wi-Fi或USB-C实现的车联万物（V2X）通信，对于驾驶员和乘客的便利性和用户体验而言非常重要。语音识别和传感解决方案改善了乘客与车辆之间的互动，是便利性和驾驶舒适性的关键差异性因素。
信任是普及自动驾驶车辆一个关键前提。而如今，系统复杂性和数据量却在增加。
车联万物（V2X）等技术有助于为更好的交通管理和交通安全提供和处理数据。它还有助于实现创新支付方式，例如：处理停车费或高速公路通行费的支付方式，这些方式都需要安全的信息流。
英飞凌利用多年来在芯片卡和识别系统方面的专业知识，将车辆数据安全提升到了全新水平。
从外部无线访问车辆时，车辆制造商需要确保信息得到安全的处理，并防止未经授权的外部访问和操纵。英飞凌的半导体解决方案能够实现车辆安全系统。
很多人不太喜欢去超市购物。因此，网上超市对他们来说是一个非常便利的解决方案：无需开车去商店，无需花时间寻找商品，也无需在结账时排队。正因如此，自动配送系统对超市运营商来说越来越重要。
| 有些公司已经在这方面取得了成功：一家机器人初创公司与一家连锁超市联手在美国亚利桑那州推出了一项无人驾驶自动配送服务。其运作原理如下：顾客通过智能手机App在超市下单，然后便能期待当天送达。该App还可以随时向客户显示机器人车辆的确切位置。此外，客户还会收到一个密码，用于在车辆抵达时打开车门。 这辆车最高时速为40公里，配备了激光雷达、雷达、超声波、音频传感器和12个摄像头，是美国制造的纯电动车。 这类技术设备率先实现了自动驾驶，而如果没有半导体解决方案，它将无法运转。 |
| 很多专业公司（大多位于亚洲）正在引领送货机器人的潮流，开创安全标准并最终实现大规模生产。送货机器人迅猛发展的主要原因在于，消费者对快速送达的强烈需求。 在不同应用领域，有着不同类型的机器人。例如：送货机器人，它速度相对较慢，采用无人驾驶，运送食物或其他物品。这些机器人非常适合最后一公里的配送，而且还具有良好的电池寿命、能够存储和向用户传输服务信息，并使用精确的传感器，来执行要求特别苛刻的任务。 英飞凌为这类服务机器人提供所需的所有电子产品，使机器人的开发人员能够借助新一代半导体技术克服技各种技术挑战。 亮点：英飞凌MCU、雷达传感器、 IC、OPTIGATM Trust、OptiMOSTM、MOSFET、栅极驱动器IC和DC/DC控制器产品组合。 |
| 随着车辆连接性和系统复杂性的增加，待传输和处理的数据量也呈指数级增长，例如：用于支付停车费或通行费的集成支付方式依赖可靠的交易数据流。然而，通过车对云的连接，从外部访问车辆也明显增加了网络攻击的风险。因此，车辆制造商需要确保信息得到安全的传输，并防止第三方的访问和操纵；同时，还需要始终保护好所有乘客的数据。 英飞凌将具有集成式硬件安全模块的微控制器、嵌入式SIM和专用安全控制器等硬件元器件与适当的软件包相结合。所需的保护机制和相关成本可以根据智能车辆具体应用的安全性要求，进行调整和精确匹配。 |
| AURIX™ 32位微控制器系列，配有嵌入式硬件安全模块（HSM），通常是车辆安全应用的核心。其典型的应用包括：调校保护、防盗器和安全车载通信等等。英飞凌不仅提供了兼容型AURIX™器件，还提供了必要的软件包和支持服务。 |
在关键数据和过程方面，OPTIGA™ TPM是合适的数据保护解决方案。该TPM基于标准化构建工具包，非常适合运行Windows和Linux（包括衍生产品）的平台。使用 OPTIGA™ TPM附加板和 AURIX™ TC389，可将安全性提升到最高水平。
交通出行途中的驾驶员依赖采用了安全可靠的NOR闪存技术的联网车辆。
| NOR闪存有助于预防交通事故，同时保护关键数据和用户隐私，防止组件伪造，并保护基础设施。为此，嵌入式系统设计师必须建立符合最新安全标准的保护级别。他们必须保护设备的完整性和访问权限，并管理好代码和数据的机密性、真实性和可用性。 英飞凌先进、安全且易于使用的SEMPER™ Secure NOR闪存产品组合赋予联网车辆安全性和可靠性。该产品组合基于成熟的 SEMPER™ NOR闪存产品系列，融合了先进的信息安全性和行业领先的功能安全性和可靠性，十分经久耐用。 |
