意法半导体以技术创新，赋能汽车业电动智能化转型
当汽车的硬件逐步标准化、模块化之后，软件必然逐步成为汽车的核心，软件价值和作用在汽车中的比重逐步提升。软件主宰驾驶、娱乐等大部分功能，它将决定汽车配置、用车体验的差异，这就是未来汽车的形态。
当电动化、软件定义汽车大势所趋，零部件供应商如何助力汽车电动智能化目标的实现？近日，半导体公司意法半导体(STMicroelectronics，简称 ST)举行媒体交流会，就其在汽车领域的战略和解题思路与外界分享，与行业共寻进阶之路。
■ 帮助电动汽车提升效率和安全水平
近年来，新能源汽车势头迅猛，特别是2022年迎来全面爆发，持续快速增长的态势已成为推动车市增长的“主引擎”。数据显示，我国新能源汽车前11个月累计销量为606.7万辆，同比增长1倍以上，市场占有率也达到25%。这一数字已超越《新能源汽车产业发展规划（2021~2035年）》中明确的“在2025年新能源汽车市场渗透率达到20%”的目标，新能源汽车提前三年超额完成任务。
电动化在全球掀起一股巨大浪潮，世界知名汽车厂商先后发布了积极的电动化转型战略，一些地区甚至公布了明确的燃油车退出时间表，电动化趋势可谓势不可挡。
电动化给汽车行业带来哪些改变？意法半导体汽车和分立器件产品部（ADG）战略业务拓展负责人LUCA SARICA介绍，电动汽车中新增电驱逆变器、车载充电器、DC-DC变换器和电池管理系统四个主要电子模块，每个电子模块中所包含的电子器件相当多。除去常规电子器件，每辆汽车新增的半导体器件成本达到1000美元。对于像ST这样的半导体供应商来说，这是一个新的商机。
ST拥有品类齐全的产品，帮助客户实现电动化目标。仅以两款主要产品为例，第一款产品是半导体功率器件，主要包括碳化硅产品、碳化硅或硅基功率模块、以及IGBT解决方案，帮助原始设备制造商实现能效目标。另一款产品是Stellar E，这是ST Stellar统一数字平台中的其中一个微控制器(MCU)系列。Stellar E专为电动汽车中的电源转换系统量身定制，其中的E代表电动化，这是ST客户非常认可的产品，也让ST在这个市场上获得了很大的成功。
意法半导体ADG汽车MCU事业部高级总监兼战略办公室成员DAVIDE SANTO也提到，ST将电动化视为汽车市场未来20年的主要发展趋势之一，至少在未来10-15年内，这种转型将持续进行下去。因此很早以前，ST便开始针对电动化转型技术进行布局，最为人知的便是碳化硅技术，目前仍在持续投资。
一方面，ST通过碳化硅模块、氮化镓、Stellar平台、配套的软件、以及各种技术提高电动汽车保障人身安全和信息安全的水平，使电动汽车拥有更好电子控制能力的产品。另一方面，ST数字平台将软件进行隔离和虚拟化的能力，也就是将多个应用部署在同一个硬件、同一个MCU或MPU中的能力，使得原始设备制造商客户重新思考他们的汽车架构，并更快地转而采用区域架构，从而高效地聚合、迁移和处理数据。
■ 助力电子电气架构从分散到集中
如果说电动化，是汽车业转型的上半场，那么智能化无疑是更具考验的下半场。DAVIDE SANTO在媒体沟通会上分享，新冠疫情爆发之前，戴姆勒首席执行官被记者问到如何提升其公司汽车的品牌价值，他立即毫不犹豫地回答说，他正在努力将梅赛德斯奔驰汽车转变为软件定义的汽车。可见，软件定义汽车并不是一个新概念，它已经在改变和改造汽车产业。
车企的下一代汽车平台正在向软件定义汽车转型，为满足新型功能的复杂要求，这一转型需要对汽车平台架构进行自上而下的改变，即从管理一个小型子系统的多个电控单元(ECU)向集成多种功能的域或区控制器的转变，这些域控制器还必须解决整车上不同系统的软件整合问题。
可以说，软件定义车辆的基本原理是获取实时数据，并分区管理配电，从而将采用软件重新配置汽车运行模式的想法变成现实。为了帮助新的汽车平台更好地处理和应对不断增长的数据流，使汽车性能始终保持最佳状态，ST开发了包含微控制器(MCU)和微处理器(MPU)的Stellar统一数字平台。Stellar这样的新一代车规MCU在保证汽车的安全和性能同时，可实现更高的处理性能，集成重要的功能。在完全由电子系统驱动的软件定义汽车中，Stellar可以让所有系统都完全同步操作，安全无线升级软件，简化汽车保养维修，持续改善性能。
目前，Stellar产品现已有多个系列：Stellar E系列确保功率转换应用实现快速的实时控制和系统小型化，在电动汽车车载充电、DC-DC转换器和电驱逆变器等应用中最大限度地发挥SiC和GaN功率技术的优势。
Stellar G系列MCU主要用于汽车域控制架构的车身域，安全地管理数据，实时安全的整合功能。该系列能实现出色的软件无线更新和低功耗模式，通过广泛的车载通信协议收发数据。
新上市的Stellar P系列车规MCU整合了先进的执行控制能力与强大的功能性。
Stellar P产品面向新的电动汽车电驱技术趋势和汽车域控制架构，可以实现出色的实时性能和能源管理效果。
■ 深耕亚洲市场，服务好中国客户
亚洲汽车市场的电动化趋势更加明显，特别是中国市场更是走在全球前列。为了支持中国乃至亚洲市场的汽车电动化转型，意法半导体亚太区汽车产品市场及应用负责人MH TEY介绍，ST早在2019年建立了新能源汽车技术创新中心（位于上海），以助力ST的技术更好覆盖当地市场，并提供更好的客户支持服务。
通过新能源汽车技术创新中心，ST为战略客户提供一站式系统参考应用解决方案，并能够满足客户对个性化解决方案的需求。通过与合作伙伴合作，ST可以为客户提供一个完整的生态系统，涵盖系统设计套件、硬件设计、软件、GUI开发系统、系统功能安全、基准和验证测试报告，以及所有相关文档。
在过去三年中，新能源汽车技术创新中心已成功开发了20多个应用解决方案，并将其推向市场以支持客户需求。其中，7个应用解决方案专注于电气化，5个应用解决方案专注于数字化或网络连接，8个应用解决方案支持能效（Forever-Green）。Forever-Green是指不管是否有汽车技术革命都需要的解决方案，例如照明、安全气囊和ABS应用解决方案——这些解决方案是内燃机汽车（ICE）和新能源汽车（NEV）都需要的。
“到目前为止，我们已经赢得了不少主要战略客户的重大设计订单，包括领先的汽车制造商和Tier 1供应商的设计订单。在我们的帮助下，客户缩短了新的应用解决方案的开发周期和面市时间，这正是他们在竞争异常激烈的市场胜出的重要因素。”MH TEY说。
LUCA SARICA补充，除了与客户和原始设备制造商的密切关系之外，ST帮助原始设备制造商进行技术转型还拥有另外一个差异化优势，这得益于三点。第一，ST为汽车应用设计的各种创新解决方案，能够提供车辆中每个应用所需的所有构建模块。第二是创新态度，碳化硅、新的ST Stellar统一数字平台是ST推出的能够面向未来的创新解决方案，是帮助原始设备制造商实现转型的关键因素。第三是ST新建工厂扩展产能，以满足汽车市场对硅和碳化硅不断增长的需求。
电动智能化转型中的汽车产业，为ST创造了巨大的发展机遇。意法半导体相关负责人表示，未来，ST将不断深耕电动智能化领域，提升本土化服务水准，以创新的技术赋能汽车行业的升级发展，并不断向2025~2027年成为一家营收超过200亿美元企业的全球战略目标迈进。
