2022汽車半導體生態(tài)峰會演講實錄|英諾賽科孟無忌：InnoGaN賦能智行“芯”未來
以“智鏈未來 本立而道生”為主題的“2022張江汽車半導體生態(tài)峰會暨全球汽車電子博覽會”由《中國汽車報》社主辦，張江高科、愛集微、浦東新區(qū)投資促進二中心承辦，11月7日-8日在上海張江科學會堂隆重舉行。
本屆峰會邀請了以半導體為核心的全球智能網聯汽車生態(tài)鏈企業(yè)高管、知名分析師與投資機構、中外行業(yè)大咖參加，瞄準新智能汽車與能源汽車技術前沿，就科創(chuàng)+產業(yè)+金融進行深度交流，為汽車半導體產業(yè)發(fā)展貢獻智慧和力量。同時，通過趨勢分享、前沿技術碰撞、投資邏輯解讀以及全球汽車電子博覽會，共同探討全球巨變下的汽車半導體產業(yè)鏈發(fā)展，為業(yè)界充分展示汽車電子最新發(fā)展成果與趨勢，打造國際化一流汽車半導體領域展示平臺。
其中，在11月7日舉辦的“汽車電子部件及車規(guī)級芯片專場”，英諾賽科（深圳）半導體有限公司產品應用主任工程師孟無忌做了題為《InnoGaN賦能智行“芯”未來》的精彩演講，以下內容為現場演講實錄：
孟無忌：我是孟無忌，來自英諾賽科產品應用部，今天給大家介紹英諾賽科氮化鎵在汽車電子中的應用。
英諾賽科（深圳）半導體有限公司 產品應用主任工程師 孟無忌
首先作個介紹，英諾賽科是全球最大的硅基氮化鎵IDM企業(yè)，現在有全球專利超過700項，公司總部是在珠海，研發(fā)中心有深圳、南京和成都，另外在全球的多個大城市都有相應的布局?，F在有珠海和蘇州兩大生產基地，蘇州規(guī)劃產能是每月65000片，是英諾賽科全球的最大產能。今年8月，實現了出貨量超過1億顆，目前在氮化鎵領域居全球首位。
英諾賽科在氮化鎵領域有三大優(yōu)勢，第一，是全球最大的氮化鎵IDM公司，全產業(yè)鏈技術是自主可控的，從外延生長到芯片設計制造都是采用IDM，晶圓采用業(yè)界領先的8英寸工藝。第二，產品電壓覆蓋范圍最寬，和其他一些競品公司相比，產品電壓覆蓋是15-650伏，這樣可以為快充、數據中心、車載電子、電源系統等應用提供全氮化鎵包干的解決方案。第三，產品類型最全面，不僅可以提供氮化鎵的單管，還可以有雙向器件，方便雙邊用戶靈活的選擇。
IDM模式可以助力產品升級迭代，氮化鎵器件現在處于這個水平，每經過兩代的產品升級，就可以把器件的電阻減少一半，可以把芯片的尺寸減半，在同樣一片晶圓下，產生的芯片數量是原來的兩倍。目前硅器件產品已經突破了硅材料的極限，隨著產品的升級迭代，相信在未來這個優(yōu)勢會進一步擴大。
氮化鎵器件在智能汽車中的應用，有很多可以應用的地方，比如激光雷達、雙向DC/DC，自動駕駛核心電源、PD快充、車載充電器等場合。對于一個電動汽車來說，在高壓電池端一般會用到BMS做能量管理，充電要用到OBC，經過一個電機驅動和交流電機，可以為汽車提供電力，在高壓電池和低壓電池之間會有一個DC/DC，在低壓端會有激光雷達、快充等用電設備作為低壓負載?，F在也有很多輕混架構的汽車，里面有12伏和48伏。英諾賽科的產品可以實現從高壓到低壓系統的全覆蓋，為智能電動汽車提供更高性能的供電。
具體的應用場景中，第一是激光雷達，在自動駕駛中，高性能的激光雷達是它的關鍵的部件，激光雷達通過電路發(fā)出激光源，要求需要有短時大電流的脈沖能力，傳統方案里面對于硅器件來說性能滿足不了這個要求，本身一個開關動作就會超過1納秒。對于氮化鎵器件來說，這兩個參數比硅器件會有1.5-3倍的提升，帶來的就是氮化鎵可以高速開關，開關速度提升到之前的13倍，脈沖速度提高到之前的五分之一，為高性能的自動駕駛激光雷達提供了可能。
自動駕駛里另一個關鍵點是CPU和GPU供電，一般采用多向并聯的降壓方案。隨著CPU和GPU算力的提升，供電需求會加大，可能達到上千安的量級。對比氮化鎵和硅器件有明顯優(yōu)勢，可以帶來更低的開關損耗。因為氮化鎵本身沒有反向恢復電荷參數，用氮化鎵方案可以做到比硅更高的效率，或者可以讓它工作在更高的開關頻率，這樣就可以在同樣效率的情況下做到更高的功率密度。
氮化鎵器件在音響播放中也有顯著的優(yōu)勢，高動態(tài)響應、低諧波失真、低電池干擾、高信噪比、高開關頻率、成本降低、動態(tài)響應更快、超低寄生電容和零反向恢復。
英諾賽科的氮化鎵在BMS里面也有業(yè)界領先的解決方案，BMS有一個電池管理系統，會檢測各類信息，這個可以用來做保護，也可以用來檢測復雜的功能。英諾賽科的解決方案，省掉了中間的部分，用一顆氮化鎵可以代替原來的兩顆硅，在BMS里面如果是大電流的場合，可能會有多顆器件并聯，這樣可以大幅減少器件的數量。另外，因為經過集成之后，因為芯片的尺寸更小，它的導通電阻可以進一步減少。
對于快充，USB快充很多是兼容了PD3.1協議，未來車載快充也必然是這樣的發(fā)展趨勢。從效率測試的結果來看，不管是工作在降壓模式，還是工作在升壓模式，比硅的解決方案都是有效率提升的。
對于OBC來說，OBC內部一般用PFC和DC/DC方案，另外需要輔助電源給控制系統提供供電。英諾賽科的基礎方案是前集用騰圖柱PFC，后集用軟開關隔離DC/DC。這個方案的核心優(yōu)勢是，首先能量可以雙向流動的，然后效率是比硅或者碳化硅的方案高，成本比碳化硅的方案低。
對于高壓電池和低壓電池的雙向APM解決方案，英諾賽科有All-GaN解決方案，這個方案的優(yōu)勢，因為氮化鎵的高速開關，可以做更高的開關頻率，這樣就可以提升它的功率密度。對于低壓側來說，為了滿足大電流的需求，在輸出端會采用并聯的方案，這樣它的驅動損耗占比相對來說較大。
英諾賽科希望和各位同行專家一起共建智能汽車的產業(yè)生態(tài)，助力新能源汽車向電子化、智能化的方向發(fā)展，構建一個智行新未來，謝謝大家。
（注：以上速記內容未經本人確認）
