03混合动力和纯电动车功率半导体器件：市场驱动力,前沿技术及未来趋势

混合动力和纯电动车功率半导体器件：市场驱动力，前沿技术及未来趋势2013年3月19日上海英飞凌中国汽车业务市场部刘蒙慕尼黑电子展主要内容英飞凌概况新能源汽车市场趋势英飞凌新能源产品技术发展动态主要内容英飞凌概况新能源汽车市场趋势英飞凌新能源产品技术发展动态英飞凌概览公司概览英飞凌致力于为现代社会的三大科技挑战领域——高能效、移动性和安全性提供半导体和系统解决方案四大业务部门包括：汽车电子，工业功率控制，电源管理及多元化市场，以及智能卡和安全2011财年收入为：39.97亿欧元截至2012年1月，公司全球拥有近26,026员工强大的科技实力，拥有近15,700项专利与应用分布于全球超过20家研发机构德国最大、欧洲第二大的半导体公司*注：根据IFRS会计准则计算得出的数字，固网和无线通信业务作为关停业务进行会计处理Page4英飞凌在其所有的目标市场都位居前列#1功率器件智能卡和安全芯片#1汽车半导体#22010年来源:IMSResearch,2011年8月.2010年来源:IMSResearch,2011年8月.2011年来源:StrategyAnalytics,2012年4月.6%8%9%10%NXPFreescaleSTMicroInfineonRenesas6%7%7%7%11%VishayMitsubishiSTMicroToshibaInfineon8%18%21%21%27%RenesasSTMNXPSamsungInfineon14%英飞凌英飞凌英飞凌英飞凌汽车半导体解决方案包含传感、计算和驱动单元电磁传感器16/32位处理器32位TriCore®(µC+DSP)MOSFETsIGBTs调节器通讯收发器智能功率器件系统IC压力传感器电磁(霍尔)传感器压力传感器胎压传感器电磁(霍尔)传感器射频ICs8位微处理器16/32微处理器32位TriCore®(µC+DSP)电磁（霍尔）传感器射频ICs二极管三极管MOSFETs调节器通讯收发器智能功率器件系统IC收发器二极管MOSFETs三极管调节器高功率器件智能功率器件传感器处理器驱动动力总成汽车安全混动与电动车身与舒适性柴油引擎管理汽油引擎管理传输控制起动机/交流发电机ABS/ESP/牵引力控制悬架安全气囊/约束系统侧气囊助力转向系统胎压监控系统（TPMS）车灯控制供暖、换气、空调设备车门与座椅智能电池管理混合动力系统再生制动电池管理8位处理器16/32位处理器32位TriCore®(µC+DSP)HybridPackIGBTs调节器通讯收发器智能功率器件MOSFETs我们的目标市场#1#1#2#2#2#2#2#1#1#2#2#2#1#1#1#1#1#1#1#18位微处理器16/32微处理器32位TriCore®(µC+DSP)Page7上海Shanghai★英飞凌上海中国区总部市场销售应用和技术支持动力总成产品定义质量与测试实验室北京Beijing芜湖Wuhu无锡Wuxi英飞凌北京系统解决方案中心新能源实验室英飞凌深圳/香港销售应用支持英飞凌芜湖销售系统和应用支持英飞凌汽车电子中国区长春Changchun重庆Chongqing英飞凌重庆销售英飞凌长春销售系统和应用支持深圳/香港Shenzhen/HKGCopyright©InfineonTechnologies2013.Allrightsreserved.Copyright©InfineonTechnologies2010.Allrightsreserved.Forinternaluseonly主要内容英飞凌概况新能源汽车市场趋势英飞凌新能源产品技术发展动态Copyright©InfineonTechnologies2010.Allrightsreserved.Forinternaluseonly新能源汽车政策沿革SetdatePage9时间发文单位文件名称主要内容2009年1月财政部、科技部《关于开展节能与新能源汽车示范推广试点工作的通知》通知指出在13个城市开展节能与新能源汽车示范试点工作。2009年2月财政部《节能与新能源财政补助管理暂行办法》公共服务乘用车和轻型商用车混合动力车最高补助5万元，纯电动车补贴6万元。2010年6月财政部《私人购买新能源汽车试点财政补助资金管理暂行办法》选定上海、长春、深圳、杭州、合肥5个城市启动私人购买新能源汽车补贴试点工作。2011年7月科技部《国家“十二五”科学和技术发展规划》规划把新能源汽车被摆在重要位置。2012年3月科技部、财政部《电动汽车科技发展“十二五”专项规划(摘要)》规划显示“纯电驱动”将成为我国新能源汽车技术的发展方向。2012年3月国税总局、工信部《节约能源使用新能源车船税政策的通知》对节约能源的车船，减半征收车船税，对使用新能源的车船，免征车船税。2012年6月国务院《节能与新能源汽车产业发展规划（2012~2020年）》规划指出新能源汽车的技术路线、主要目标和任务，提出在2015年新能源汽车的产销量累计达50万辆。2012年7月国务院“十二五”国家战略性新兴行业发展计划新能源汽车被列为7个国家战略性新兴行业之一Source:中国乘用车油耗限值和二氧化碳限值目标二阶段三阶段四阶段（预测）五阶段（预测）SetdateCopyright©InfineonTechnologies2011.Allrightsreserved.Page100123456789100204060801001201401601802002008201020122014201620182020202220242026FuelEconomy[L/100km]CO2Emission[9/km]CO2(g/km)Fueleconomy(L/100km)184g159g130g95g8L6.9L5.6L5.1L19%↓14%↓27%↓Source:ChinaNationalStandardCommittee,2012IFCNMarketing,Sep2012Copyright©InfineonTechnologies2010.Allrightsreserved.Forinternaluseonly二氧化碳减排是一个主要的市场驱动力，但是新能源车价必须能够为市场接受11/15/201048VMildHybrid新能源汽车产量预测SetdateCopyright©InfineonTechnologies2011.Allrightsreserved.Page12050010001500200025002011201220132014201520162017201820192020PureEV(incl.EREV)PHEVFullHybrid100VMildHybrid48VMildHybrid05001,0001,5002,0002,5002010201120122013201420152016201720182019-PureEV-Plug-InHybrid-FullHybrid-MildHybridSource:StrategyAnalytics,Oct2012;IFCNMarketing,Dec2012kPcskPcsStrategyAnalytics,2012年12月英飞凌中国汽车事业部市场部,2012年12月主要内容英飞凌概况新能源汽车市场趋势英飞凌新能源产品技术发展动态电动汽车架构推动汽车功率半导体器件的需求高压电池M充电器交流/直流高压辅助设备增压直流/直流逆变器直流/交流高压-低压直流/直流电池管理高压总线Page14Copyright©InfineonTechnologies2011.Allrightsreserved.Tricore(32位MCU)IGBTs二极管(Si,SiC)HybridPACKTM栅极驱动器(EICEDriverTM)XC2000或TricoreEasyModuleTM栅极驱动器(EICEDriverTM)MOSFETsCoolMOSTM(CFDA)XC2000(16位MCU)栅极驱动器(EICEDriverTM)CoolMOSTM(CFDA)二极管(Si,SiC)EasyModuleTMTricore(32位MCU,主控)MOSFETs电池管理ICs(从属)XC800(8位MCU)EasyModuleTM栅极驱动器(EICEDriverTM)Tricore(32位MCU)IGBTsHybridPACKTM栅极驱动器(EICEDriverTM)低压电池英飞凌全电压范围应用的新能源汽车功率器件起停空档滑行电动助力空档滑行电动助力纯电力驱动纯电力驱动MOSFET(30…60V)MOSFET(60…100)V90V三相驱动90VH桥驱动IGBT400VIGBT650VIGBT(850V,1200V)50200中混微混全混插电式混合动力纯电动汽车起停功率半导体器件高效率的400VIGBT模块48V系统电机/发电机解决方案TLE9180（90V耐压三相桥预驱动，2013年有样品供货）TLE6282H桥预驱动（90V耐压H桥预驱动，已量产供货）适用于48V系统应用的MOSFETCopyright©InfineonTechnologies2013.Allrightsreserved.HPx在全球市场应用情况Page16使用HP1的车型平台使用HP2的车型平台0102030405060201020112012DPMDefect23.10.2012Page18Copyright©InfineonTechnologies2011.Allrightsreserved.大量长期的实车应用中HybridPack™的零缺陷实践没有0公里和使用中的失效2012年HybridPACK™IGBT模块零失效优异的DPM趋势仅有的三起（2010年和2011年）失效案例也是由变频器内模块的不当安装引起的没有由电气参数导致的失效全球各大洲多家车厂的20万公里行驶¬没有性能衰减¬优异的可靠性得到验证¬电气参数得到验证¬散热特性得到验证¬机械特性得到验证DPMforHybridPack™IGBTModules0DPM01230100200300400饱和压降Vce[V]集电极电流IC[A]T=150°C导通损耗中度混合动力汽车：40微米/400VIGBT模块带来无与伦比的高效率80-200V650V70µm母线电压截止电压晶圆厚度100–400V400V40µm中度混合动力:中度混合动力:中度混合动力:Pdissipation~Thicknesswafer²PeakloadRangeCopyright©InfineonTechnologies2011.Allrightsreserved.Page19*Basedonsimulation,efficiencyimprovementvarieswithdrivingprofile01020304050600100200300400能量损耗[mJ]集电极电流IC[A]开关损耗T=150°C工程样品：2015年一季度开始供货：2015年四季度超低损耗可提升变频器效率至97%和燃油效率有助于降低变频器尺寸和成本可大大降低变频器散热优势Page20Copyright©InfineonTechnologies2012.Allrightsreserved.48V系统定义团队，起源于德国48V核心团队和“客人”GuestsCore英飞凌作为半导体顾问部分参与23.08.2012Page21Copyright©InfineonTechnologies2012.Al