電動(dòng)汽車和混合動(dòng)力汽車在汽車市場上占據(jù)一席之地，成為電子系統(tǒng)供應(yīng)商感興趣的關(guān)鍵領(lǐng)域。自動(dòng)駕駛和電動(dòng)汽車等技術(shù)進(jìn)步可能會(huì)增加電子元件的應(yīng)用領(lǐng)域。

根據(jù) Transparency Market Research 的數(shù)據(jù)，從 2017 年到 2025 年，全球汽車電子市場將以 19.0% 的復(fù)合年增長率增長，到 2025 年價(jià)值將超過 2200 萬美元。

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在這次采訪中，Littelfuse 的 Carlos Castro 帶我們了解了將電源管理與汽車行業(yè)聯(lián)系起來的不同方面。Carlos Castro 于 2015 年加入 Littelfuse，現(xiàn)任汽車電源全球營銷總監(jiān)。在加入 Littelfuse 之前，他在 Infineon Technologies 擔(dān)任應(yīng)用工程師 12 年，并領(lǐng)導(dǎo)汽車部門的各種技術(shù)和產(chǎn)品營銷團(tuán)隊(duì)。

描述 Littelfuse 功率半導(dǎo)體的最新更新。你大力推動(dòng)的市場是什么？

我們在 2018 年完成了公司歷史上最大的收購，當(dāng)時(shí)我們收購了 IXYS Corporation，這是功率半導(dǎo)體和集成電路市場的全球先驅(qū)。IXYS 專注于工業(yè)、通信、消費(fèi)和醫(yī)療市場的中高壓功率控制半導(dǎo)體。此次收購為我們帶來了一些寶貴的戰(zhàn)略優(yōu)勢，包括更廣泛的技術(shù)平臺(tái)以及進(jìn)一步擴(kuò)展到工業(yè)和電子市場的能力。它還支持我們的功率控制產(chǎn)品組合長期滲透到汽車市場，并擴(kuò)大我們可為全球客戶提供的每輛車功率半導(dǎo)體含量的百分比。

從本質(zhì)上講，IXYS 是我們功率半導(dǎo)體業(yè)務(wù)的基石。它使我們成為功率半導(dǎo)體行業(yè)最強(qiáng)大的參與者之一，能夠利用我們的集體資源和產(chǎn)品組合來支持我們的客戶。現(xiàn)在我們已將 IXYS 整合到我們的運(yùn)營中，它擴(kuò)展了我們與高壓和半導(dǎo)體技術(shù)相關(guān)的工程專業(yè)知識(shí)和知識(shí)產(chǎn)權(quán)，并增加了我們在整個(gè)半導(dǎo)體行業(yè)的影響力，增加了我們的規(guī)模和數(shù)量。它使我們能夠重新繪制我們的功率半導(dǎo)體路線圖。

我們最新發(fā)布的一些技術(shù)包括 X-Class 系列 850V – 1000V 超結(jié)功率 MOSFET和X4-Class 系列 100V – 150V N 溝道超結(jié)功率 MOSFET，兩者均具有 HiPerFET? 選項(xiàng)。我們的競爭對(duì)手無法提供具有如此低漏源電壓的超結(jié) MOSFET（圖 2）。

除了對(duì) IXYS 的收購之外，我們還通過對(duì) Monolith Semiconductor 的投資和收購來發(fā)展我們的功率半導(dǎo)體業(yè)務(wù)。我們于 2015 年開始與 Monolith 合作，并于去年年底完成收購。Monolith 專注于使用獨(dú)特的工藝架構(gòu)開發(fā)碳化硅功率器件技術(shù)，該架構(gòu)將硅晶圓廠中使用的標(biāo)準(zhǔn)、非差異化工藝塊與專有工藝步驟相結(jié)合，為成品器件提供性能優(yōu)勢。

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去年，Monolith SiC 肖特基二極管和 MOSFET 已從原型過渡到生產(chǎn)。我們擴(kuò)大的功率半導(dǎo)體產(chǎn)品組合開辟了我們可以服務(wù)的市場，例如真正的高功率和高電壓產(chǎn)品，如我們的 IGBT 堆棧，用于軌道交通、電網(wǎng)、基礎(chǔ)設(shè)施、直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)器等市場。 另一方面，我們采用較小封裝的低壓產(chǎn)品使我們能夠服務(wù)于不同的市場，例如太陽能、電動(dòng)汽車充電和工業(yè)機(jī)器人。

從各個(gè)方面來看，電動(dòng)汽車都可以被認(rèn)為是新的綠色技術(shù)。Littelfuse 在此應(yīng)用程序中涉及多少？您正在做什么來改進(jìn)技術(shù)，例如，電池電源管理的效率？

我們肯定會(huì)參與開發(fā)電動(dòng)汽車技術(shù)，不僅從功率半導(dǎo)體的角度，而且從電路保護(hù)和傳感的角度來看也是如此。最好的例子之一是車載充電器，我們正在努力成為我們客戶需要的系統(tǒng)中幾乎所有組件的一站式商店。我們在那里擁有大量的功率半導(dǎo)體內(nèi)容，并且還有其他在 EV 或 HEV 中的應(yīng)用示例，例如主開關(guān)或輔助系統(tǒng)。我們還與電動(dòng)汽車制造商合作開發(fā)高壓空調(diào)組件。對(duì)于電動(dòng)汽車，越來越多的應(yīng)用正在從 12 伏特轉(zhuǎn)向高壓電網(wǎng)。我們肯定參與了這項(xiàng)新的綠色技術(shù)以及我們正在采取的措施來提高整個(gè)電動(dòng)傳動(dòng)系統(tǒng)的效率。例如，我們正在努力優(yōu)化可用和成熟的硅技術(shù)，例如 IGBT，用于非常具體的應(yīng)用，以降低功率損耗。我們的客戶要求我們做的是微調(diào)和優(yōu)化那些用于非常特定的混合動(dòng)力和電動(dòng)汽車應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)可用技術(shù)（圖 3）。

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GaN 或類似材料等新型半導(dǎo)體材料的未來如何？它們將如何影響電源解決方案的設(shè)計(jì)？

正如我提到的，我們專注于碳化硅。這在混合動(dòng)力和電動(dòng)汽車市場有很多應(yīng)用，例如車載充電器、主逆變器、低壓和高壓電池之間的 DC-DC 轉(zhuǎn)換器。

碳化硅的好處在很大程度上取決于應(yīng)用的要求。例如，對(duì)于混合動(dòng)力汽車的車載充電器，通常在空間和重量方面有很多限制，因?yàn)榛旌蟿?dòng)力汽車也有內(nèi)燃機(jī)，因此沒有太多空間用于附加系統(tǒng)，例如車載充電器。因此，車載充電器必須盡可能小而輕。這就是碳化硅絕對(duì)提供巨大好處的原因，因?yàn)樘蓟杼峁┓浅８叩男剩梢詼p少損耗，并且您可以減小組件的尺寸，增加開關(guān)頻率。我們看到很多設(shè)計(jì)師評(píng)估和使用碳化硅作為車載充電器。

您認(rèn)為未來哪些挑戰(zhàn)會(huì)影響汽車行業(yè)，您計(jì)劃如何改進(jìn)您的產(chǎn)品套件以應(yīng)對(duì)這些挑戰(zhàn)？

我更愿意將它們視為機(jī)遇而不是挑戰(zhàn)。我在兩個(gè)不同的領(lǐng)域看到了重大機(jī)遇：一個(gè)是自動(dòng)駕駛，另一個(gè)是我所說的“電動(dòng)汽車”，包括混合動(dòng)力、電動(dòng)汽車和其他技術(shù)。自動(dòng)駕駛和電動(dòng)汽車無疑正在改變傳統(tǒng)的移動(dòng)性和客運(yùn)概念。這不是我們在上個(gè)世紀(jì)看到的進(jìn)化；這是一場革命。到目前為止，我們看到的是新的應(yīng)用程序，新系統(tǒng)正在慢慢地被引入到大容量汽車中。我們現(xiàn)在看到的自動(dòng)駕駛和電動(dòng)汽車是完全不同的客運(yùn)方式。

這兩個(gè)機(jī)會(huì)都引入了許多新的應(yīng)用程序。這些新應(yīng)用程序的要求與當(dāng)前應(yīng)用程序有很大不同。例如，如果我們談?wù)撟詣?dòng)駕駛，我們會(huì)看到在安全性和可靠性方面的要求要高得多。如果汽車自行駕駛，您不希望它有任何問題，而且，在電動(dòng)汽車方面，現(xiàn)在在汽車中引入 400-500 伏，您遇到的問題與您遇到的問題大不相同在過去的 100 年里，汽車中只有 12 伏電池。

我們還看到越來越多的非傳統(tǒng)汽車客戶試圖通過這些新應(yīng)用程序以及那些全新的技術(shù)參與到業(yè)務(wù)中。我們之前討論過碳化硅和其他現(xiàn)在被引入汽車的寬帶隙材料，以及其他類似 LiDAR（自動(dòng)駕駛的基本傳感器技術(shù)）的材料。這對(duì)整個(gè)汽車界來說絕對(duì)是一個(gè)挑戰(zhàn)。

目前，我們正在制定擴(kuò)展的半導(dǎo)體路線圖，功率半導(dǎo)體將在這些挑戰(zhàn)中發(fā)揮重要作用。我們對(duì)汽車碳化硅、汽車高壓 MOSFET 和 IGBT 以及汽車柵極驅(qū)動(dòng)器等產(chǎn)品感興趣。我們致力于成為功率半導(dǎo)體行業(yè)和功率半導(dǎo)體汽車行業(yè)的參與者。我們還將繼續(xù)擴(kuò)展我們的產(chǎn)品組合和能力，不僅適用于功率半導(dǎo)體，還適用于電路保護(hù)和傳感。我們?nèi)韵Ｍ诒M可能多的領(lǐng)域開展業(yè)務(wù)，并成為這些汽車應(yīng)用的一站式服務(wù)點(diǎn)。當(dāng)我們與客戶交談時(shí)，我們希望與他們討論的不僅僅是電路的一部分，而是電路的最大部分。