汽车PMIC应用，谁是强者？
时间:2024-06-24
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汽车PMIC芯片市场规模正在进入快速增长。
PMIC是Power management IC的缩写，即电源管理集成电路，其主要作用是为电子设备提供稳定、高效的电源管理功能。
在电子设备系统中，PMIC芯片担负起电能的变换、分配、检测及其他电能管理的职责，是所有电子设备的电能供应心脏。其性能优劣对于整机的能耗、性能和可靠性有着直接影响，如果PMIC一旦失效将直接影响电子设备的工作，甚至会对设备本身造成破坏。
因此，PMIC的作用丝毫不亚于MCU，它是应用最为广泛的芯片，几乎所有电子设备中，都会有PMIC的存在。
01
PMIC的汽车应用场景
从应用领域来看，在电动化和自动化的驱动下，车载领域已成为整个PMIC增长最快的领域，年复合增长率达到9%。
专家预计电动汽车到2026年将占汽车市场的30%，电源管理芯片受电动汽车的推动进一步提速增长。此外Yole还预计，到2026年，所有乘用车和80%的小型商用车至少配备Level1 ADAS，这也大大增加了对多通道电源管理芯片的需求。
车规级PMIC正是国内PMIC厂商的机会。
创新型新电子设备正从根本上改变汽车和其他车辆的方方面面，包括驾驶体验。无线畅联、远程信息处理、电机控制以及安全功能等应用正在不断增长，它们都需要利用电源管理来实现高效可靠地运行。
混合动力汽车和纯电动汽车的日益普及进一步推动了功率半导体市场的发展。在混合动力和纯电动汽车中，有许多不同的电源电压，它们的输出电压、输出电流、效率水平和热额定值各不相同。
图中显示的用于电动或混合动力汽车的许多应用需要不同程度的电压调节。这些应用中的大多数负载都利用 12 伏或 24 伏电源电压，但有些牵引电机应用需要更高的电压。所有这些应用都需要有效地降压、升压或降压，以便在整个车辆中都能获得很多不同的稳定电压。
因此，汽车电源管理芯片（PMIC）广泛应用于汽车智能座舱、自动驾驶、车身电子、仪表及娱乐系统、照明系统及BMS等场景。
02
车载PMIC应用要求
以前置摄像头中的PMIC为例，前置摄像头是高级驾驶辅助系统 (ADAS) 的重要组件，尤其是鉴于现在的新车碰撞测试要求将自动紧急制动和正面防撞作为汽车的标准功能。车载PMIC需要满足四大要求，才能够顺利应用。
第一，小尺寸解决方案。高分辨率和更高帧速率的摄像头模块也是发展趋势。在摄像头性能提高的同时，摄像头模块本身的尺寸也在不断缩小，典型尺寸为 18mm x 18mm。此外，在摄像头中视觉处理器具有被称为视觉处理加速器的专用硬件加速器，这些处理器可能具有人工智能 (AI) 功能，并配有专用的矩阵乘法加速器来帮助进行深度学习。考虑到如此大的处理量，PMIC 必须能够在不增加解决方案尺寸的情况下满足处理器的当前要求。
第二，功能安全。由于自动紧急制动和自适应巡航控制涉及前置摄像头，因此功能安全尤为重要。前置摄像头系统通常具有汽车安全完整性等级 (ASIL) B 要求。这意味着处理器的 PMIC 电源必须能够满足 ASIL B 要求，从而帮助实现整体系统级功能安全要求。
第三，低成本。预计到 2028 年，前置摄像头系统的销量将超过 7000 万台，是车辆中常见的 ADAS 应用。由于乘用车和轻型商用车中大量采用前置摄像头，因此降低摄像头系统的成本至关重要。
第四，热性能。由于前置摄像头位于车辆挡风玻璃上，因此在正常工作条件时前置摄像头会暴露在高温下。热量会造成热噪声并导致图像质量不佳。为了适应各种工作条件，系统的热性能优化至关重要。PMIC 良好的热性能有助于使电路板保持在低温状态。
03.结语
作为汽车产业链自主可控的一部分，工信部提出2025年汽车芯片国产化率提升至20%的发展目标，此举受到了一众车企的积极响应。如东风汽车集团，计划于2025年将车规级芯片国产化率提升到60%。汽车市场新变局正带动包括PMIC在内的国产芯片快速上车。
车规产品需要极高的可靠性和极低的失效率要求，这不仅考验芯片企业的设计和研发能力，还考验品质和供应管理能力。一家模拟电源公司是否有车规级产品，是区分企业能力的分水岭。
现在国产PMIC厂商主要有两种态度：一种是先做好非车规级产品，再考虑车规级，另一种是即使现在条件没有特别好，也还是坚持研发车规级电源管理芯片。这与每家公司的研发实力、技术储备和市场策略有关。
不过，PMIC公司投资汽车市场正成为一种全球性的趋势。新能源汽车爆点将至，国产PMIC企业车规级芯片业务迎来了最佳窗口期。
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