汽车“新四化”变革下,恩智浦如何帮助中国汽车走出去

2023-11-06  

过去,汽车只是一个交通工具,而现在,汽车集成了智能终端、中央计算和多种应用,在未来几年,汽车内的布局都有可能会完全被颠覆。因此,作为行走的边缘终端,汽车电子也极具潜力。


回看过往,手机曾是边缘终端的佼佼者,当初对它来说,十万就是一个很大量级的市场。现在,汽车制造都是向几十万、超百万平台发展,在如此庞大市场之下,就会引申出新的问题——中国汽车OEM需要以更好的整车优势占据市场。


解决上述问题,就要选择好的方案。10月24日,恩智浦在天津举办了汽车领导力媒体沟通会,分享了公司对于汽车市场的最新见解与洞察,同时宣布中国电气化应用实验室正式启动,并发布电池管理系统IC和结合安全测距和短程雷达的下一代汽车超宽带IC。


解决中国汽车OEM面对的问题


在一切开始前,我们需要了解整个汽车世界正在发生什么变化。


随着“新四化”趋势带来的汽车电子构架革新,汽车硬件体系逐渐趋向一致,OEM很难在硬件上打造差异化,此时软件和算法将成为车企竞争的核心要素,即软件成为定义汽车的关键。


当然,这并非说明软件才是汽车的未来。德勤(Deloitte)在一篇报告中表明,“软件定义汽车”从表面上看是车内软件(包括电子硬件)的数量、价值超过机械硬件,背后更多的反应了汽车从高度机电一体化的机械终端,逐步转变为一个智能化、可拓展、可持续迭代升级的移动电子终端。


也就是说,未来汽车中每个部分都会相互协调配合,方案也趋向一体化、集成化,只有这样,才能让系统运行地更加协调和安全。


恩智浦作为汽车电子领域多年玩家极具发言权,数据显示,恩智浦每年有52%以上收入来自汽车业务,这家公司在汽车领域中的MCU/MPU和非功率模拟器件都是全球第一。


在很多人看来,恩智浦不那么显眼,但其实恩智浦无处不在,它所做的是基础建设一样的工作,就好比座舱里不一定有恩智浦,但是整车的架构里一定会有恩智浦存在。


不止如此,恩智浦也极为重视中国市场。早在天津拥有持续多年的投资基地,包括工厂、研发中心以及很多的实验室,今年5月也在天津启动了人工智能创新中心的二期项目,恩智浦50%的MCU都在天津的封测厂进行封测,并且最终发往全球各地的客户。


虽然未来汽车好似“装上四个轮子的手机”,但相比手机终端,汽车面临的挑战更为深厚。恩智浦资深副总裁、汽车微控制器总经理Manuel Alves Mendes表示,对中国汽车OEM来说,正在面临着简化汽车架构、加速平台发布、优化电气化、削减汽车成本、扩展全球市场五大挑战。



Manuel Alves Mendes强调,恩智浦希望能够回应这些需求,为中国客户提供合适的解决方案,让OEM能够专注于研发创新。


为此,恩智浦恩智浦产品组合解决方案针对成本和E/E架构进行了优化,可满足快速变化的需求;同时设计时充分考虑了灵活性,可扩展的S32产品组合可适应任何架构和新的市场需求;不止如此,完整的系统参考设计,可加快决策制定、执行和上市时间。


现如今,很多计算系统是分散的,为了实现软件定义汽车,现在的架构大多分为三层:最上面一层是车辆的计算器,中间层是本地的智能化的信息系统,最下面一层则是关键的终端节点,不同区域间计算系统是互联的。


恩智浦希望能够有恰当的系统级计算解决方案,为这三层需求提供计算支持,即考虑不同的计算系统如何在车辆中整合,包括整个系统的性能、功耗、网络能力。



从产品方面来看,恩智浦的S32系列产品组合是一个集合软件和硬件的平台。硬件方面,包括电源管理、不同许可协议的物理连接、以太网;软件方面,所有的器件是被同时定义的,里面会内嵌相应的程序。


这一平台在行业中是独一无二的:第一,该平台能够涵盖多个技术节点,涵盖从高端的5nm至90nm的集成方案;第二,它具备可拓展性,针对不同层级或行业,能够实现不同的组合;第三,软件完全可重复利用,能够帮助客户研发更快,产品也更具鲁棒性。



提到软件,多数人会想到“向左转”“向右延伸”,指的就是开发时间轴上,在有芯片出现之前就开始设计,说白了就是面向未来布局。为了要做到这一点,必须要有一些虚拟产品模块的供应,进行前瞻性的开发。


恩智浦则不断在于生态伙伴共同推进虚拟SoC、软件、用户交互、ADAS&安全方面的开发,可前移后延软件开发周期,而这一切的基础均建立在S32产品组合之上。


目前,恩智浦的软件工程师数量已经超过了硬件开发人员,这也表明了恩智浦对于软件的重视程度。



“恩智浦希望能帮助客户重新定义汽车,一方面关于硬件,要简化重新配置计算,使汽车更加高性能,从而达到功能安全和信息安全,另一方面关于软件,软件必须要有更宏大的思维,能够在云上进行虚拟的开发。我们将持续地进行软件的部署,扩展到汽车的整个生命周期,同时优化软件和硬件的配合。”Manuel Alves Mendes如是说。


扎根中国,帮助中国汽车电气化发展


除了汽车电子架构革新,中国电动汽车产业也正在面对不断变革的电气化发展。随着可再生能源逐步增加,电气化需求正在不断增长,人们希望各种设备更具自我管理和自治能力,拥有实现思考和行动的系统。


纵观整个电气化市场环境,传统供应链依然存在,但所占比重已逐渐缩小,现有供应链愈加趋近于协作,即OEM需要与软件供应商、芯片制造商携手创造更多增量价值的产品。


那么,各方簇拥在一起,目标是什么?恩智浦半导体高级模拟业务部垂直市场及系统解决方案资深总监Clara Otero Perez认为,未来的汽车电气化,一定会拥有更好的效率、更高的安全性、更低的成本、更快的创新循环和可持续发展。


恩智浦作为芯片制造商,提供的电气化系统级解决方案能够提供精准的能源管理,帮助客户迅速开发和上市,同时能够提供可扩展的产品组合,包括微控制器、电源管理传感器、输入和输出驱动器在内的各种元器件。


在电动汽车领域,恩智浦希望能够看到其在能源整体生态系统中发挥作用,如充电站、储能站、微电网和家庭领域等。



对恩智浦来说,“本地化”是关键词,它不仅代表着恩智浦要扎根中国市场,更加谦卑地为中国客户提供服务,以适应中国的生态环境、产业环境和产业链,更代表着一种思维方式的变革。这意味着恩智浦对于成功产业化方案,不单单只是引入,而是提供智慧,共同探索未来新路径。


恩智浦市场及销售副总裁、大中华区汽车电子业务总经理刘芳表示,虽然没有公开发布,但实际上恩智浦去年(2022年)就在行业内推动了一个名为新能源客户赋能中心(ECEC)的项目,恩智浦在内部对该项目展开过诸多探讨,因为其受益者可能不仅是恩智浦的客户或行业的参与者,还有可能是潜在竞争对手,但即便如此,恩智浦依然推出了这项服务。


ECEC致力于在芯片之外,帮助产业链的合作伙伴在产品设计、规划、质量和生产制造上,形成个性化的生产模式、高质量的产品、更可持续的设计、可靠性和测试验证的平台和方案。它是系统性的提升,而不仅仅是一个芯片、一个电子电气模组,换而言之,它不再是一个部件,甚至生产线。该服务最终提升的将是一个完整的产品,甚至可以是结构件所带来的整体的高质量、低成本及高鲁棒性的最终产品。


在此基础上,恩智浦发布一项对于中国市场的新承诺和投资。在汽车电气化已成为发展趋势的今天,恩智浦启动中国电气化应用实验室,该实验室将涵盖能源管理、电子电气架构、底盘、新能源电池、门级驱动和电池兼容等一系列的产品、技术、方案,以及可靠性试验的实验室环境。除此以外,恩智浦还可以在部分行业标准方面,为中国企业提供相关的咨询和建议,提供观点和帮助。


一颗芯片,突破汽车和手机界限


现如今,汽车和手机正在逐渐突破界限,UWB(超宽带)汽车钥匙便是紧密连结手机和汽车两大生态的技术纽带。


今年4月,星纪魅族发布新一代旗舰手机魅族20系列,该系列智能手机中魅族20 INFINITY无界版及魅族20 PRO搭载了恩智浦的UWB超宽带技术,在国内率先实现了符合CCC 3.0标准的UWB汽车钥匙功能,为用户提供了无感而安全的汽车门禁新体验。


而在现如今,恩智浦宣布推出Trimension™ NCJ29D6,为什么恩智浦选择UWB?


“2017年时,很多手机厂商就需要一种技术,能够让用户在手机上管理一切应用,解放双手,我们一直在研究哪种技术最合适,最终我们得到的答案就是UWB。”


恩智浦半导体资深副总裁、高级模拟业务部安全汽车门禁总经理Markus Staeblein表示,UWB定位精度可以达到10厘米,能够确保在100米范围内或至少房间10米~20米内实现应用本地化,拥有低于10ns的低延时,在Wi-Fi、BLE等一众技术中,具备极佳的鲁棒性、安全性。


对恩智浦来说,UWB不只是一个芯片,不仅存在于一个领域,也不只关乎一辆车,而是一个生态系统。一方面,恩智浦需要把所有技术集成在手机上,另一方面,智能家居会有很多新应用被激活,也就是万物互联。


“我们希望达到的效果是在用户掏出手机之前,车就会自动启动,这些都需要UWB才能实现。”Markus Staeblein表示,这需要一个非常漫长的过程,恩智浦并非从近期开始研究UWB技术。自从2019年~2023年,陆续有大众、三星、宝马、三星、小米、蔚来采用恩智浦的UWB技术,展望2024年和2025年,恩智浦还会发布结合测距和雷达功能的单芯片UWB解决方案和首个超宽带雷达CPD SOP。



当然,这一切的前提,是建立在市场之上的,现在整个行业对于UWB的态度如何?从整体的部署率上便可一窥端倪。


现在已经有10亿超宽带的器件在使用UWB技术,所有的这些器件都已出货到市场之上。举例来看,苹果从iPhone 11开始每代都搭载了UWB技术,现在又搭载到了苹果手表、AirTag、Homepod等应用中。三星亦如此,从Note 20和Z Fold 2开始都已搭载UWB技术。在汽车行业,已经有超过30个平台都在与恩智浦一起进行UWB相关合作,未来也会逐步落地数字钥匙。



不仅仅是汽车门禁和手机,UWB未来的应用空间是广阔的。


比如,在篮球比赛中,有篮球队使用UWB技术在自己的球衣上实现整场比赛中的追踪功能,球员移动的时候就可以分析跑位,这就是典型的室内追踪案例。再比如,工业领域,可以追踪制造车间的物品。又比如,只需拥有UWB技术的手机,就能轻松通过火车门禁。



需要强调的是,实现上述应用并非仅仅需要一项UWB技术,而是驱动整个系统的能力。


就拿汽车智能门禁来说,假如手机没电时,NFC最少还可以工作2个小时,此时可利用NFC开门进车;想要连通整个汽车的系统,就要使用BLE技术;未来汽车一切都是连接在一起的,就带来了许多风险,因此数字钥匙需要绝对的安全性。


恩智浦拥有多项必需的元器件,也理解整个生态系统的运作方式,能够把所有的领域连接在一起,这就是恩智浦方案的最大价值。



从产品上来说,恩智浦目前Trimension™ NCJ29D6系列分为两个产品:


● Trimension ™ NCJ29D6B适用于只希望实现本地化的客户,目前已经有了样品,并会在明年年底量产;

● Trimension ™ NCJ29D6A是一个多用途的产品,具有短程雷达功能,目前已有一些厂商在试用并且上路进行测试,预计在2025年进行大规模量产。


NCJ29D6拥有四个关键特性:


● 第一,提升测距性能,更高的射频灵敏度和两个同时运行的接收链支持天线分集和到达角概念,能够检测其他支持UWB的设备的距离或移动方向的微小变化;

● 第二,安全测距和短程雷达相结合,使得OEM能够将基于UWB的单一汽车门禁系统转变为完全灵活的多用途平台,使用相同的硬件即可实现多个用例;

● 第三,节约系统成本,无论是在中国还是全球,汽车行业在价格上都面临着巨大的压力,并且还会持续上升,这是一个单芯片方案,恩智浦把UWB、MCU、电源、短程雷达均都集成在新芯片中,能够提供更大的内存、更高的计算能力、CAN和安全性;

● 第四,融入对安全性的考虑,我们并不知道未来3~5年里,汽车会发展到哪一步,因此恩智浦在设计芯片时,已经配备非常安全的传感器,以抵挡汽车在物理和网络安全两方面所受到的攻击。



与中国并肩同行


每一次,恩智浦的发布会都极为强调中国市场的重要性,并不断强调中国市场战略。而从新产品导入和新品发布则可初探端倪,此前更多都在欧美,现在很多则会在中国首发。


根据恩智浦全球资深副总裁、大中华区主席李廷伟博士介绍,恩智浦大中华区拥有9000名员工,占据了全球员工总数的25%,其中包括1600名研发工程师,办事处遍布全国各地,拥有6个研发中心,并在天津拥有一家世界一流的封测厂,恩智浦全球50%的MCU芯片都在这家工厂进行封测。有超过200个在中国定义、设计和开发的产品,在大中华区拥有6000多个不同领域的客户。


恩智浦如何助力中国?李廷伟表示,共有6个层面:


● 第一,在一些领域里,中国客户需求已经领先于全球,恩智浦需要开发符合中国客户需求的、具有竞争力的产品;

● 第二,以速致胜,包含技术支持、对客户需求的响应速度等不同纬度,这不仅需要调动全球的优势资源来开发最优秀的产品,也需要更深刻地理解中国客户的需求和整个生态系统的需求;

● 第三,过去三年的经历供应链韧性问题备受关注,目前恩智浦在天津已拥有封测厂,但未来几年,恩智浦也期望能够将芯片的制造转移到中国来;

● 第四,恩智浦拥有不同的团队和不同的产品线,希望通过他们之间的合作,完成系统级的解决方案;

● 第五,在中国恩智浦拥有6000多家客户,客户规模有大有小,无论是大客户还是小客户,恩智浦都希望更好地服务对方,与客户共赢;

● 第六,赋能中小企业客户,助力客户产品的落地,目前恩智浦对已经实践了几年,取得了很好的成果,恩智浦还会继续与合作伙伴一起开发不同的应用。


如何帮助中国企业一起走出去,对全球企业来说有很多事情要做。与此前不同,当前电动汽车出口量增大,工业方面需求也很大,中国企业发展更加成熟化。很多本土企业从跟随者变成了领导者,所以恩智浦经营模式不再是跨国公司有什么产品就卖给本土企业什么产品,而是要理解本土客户需求,并且开发出满足需求的产品,同时兼顾规模效应。


谈回汽车市场,恩智浦希望能够回应市场需求,为中国客户提供合适的解决方案,最终目标就是让这种可拓展性能够涵盖从低成本车辆到高端车辆的所有产品组合中的需求,同时希望客户能够聚焦于速度,更快地做出决策,帮助他们更快地进行研发和制造。

文章来源于:电子工程世界    原文链接
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