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隨著各國政府對環(huán)保的重視，各大車企都在加速電動車（簡稱EV）的研發(fā)與推廣。根據EV-VOLUMES預測，預計2018年全球EV銷量為190萬輛，其中美國40萬輛、歐洲42萬輛、中國92萬輛，上述之外的其他地區(qū)16萬輛。這意味著成交量將增長55％，輕型汽車行業(yè)份額增長67％，達到1.95％。如果印度加入角逐，全球總量甚至可能會更高。其中純EV將占所有EV份額的72％。EV銷量的強勢增長主要得益于中國市場上EV的強勢引進以及期待已久的特斯拉Model3的大規(guī)模生產。截至2018年底，預計全球將有超過500萬輛EV和輕型卡車投入使用?？紤]到混合動力車、EV、電源供應裝置與太陽能電力轉換器等市場需求不斷上揚，調研機構Yole預估全球碳化硅與GaN功率半導體市場將由2015年的2.1億美元，先上揚為2020年的10億美元以上，然后于2025年飆升至37億美元。Vd5esmc

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Littelfuse中國及香港地區(qū)銷售總監(jiān)查勇Vd5esmc

EV普及對功率器件提出哪些新需求？

針對EV的功率器件，相對于傳統(tǒng)汽車電子，目前所占的銷售額并不特別高，但是成長速度非常快，也是目前汽車電子投資最多的一個領域。Littelfuse中國及香港地區(qū)銷售總監(jiān)查勇對《國際電子商情》記者表示，EV領域的電路保護和功率器件在整個汽車細分市場成長是最高的。整個市場容量不斷擴大的同時技術也在不斷的演進，這給Littelfuse這樣的電路保護供應商創(chuàng)造了更多機會。Vd5esmc

由于EV涉及到非常多的電池管理以及高能量密度動力電池的使用，因此對功率器件提出了新的需求與挑戰(zhàn)。相對于傳統(tǒng)的歐美、日本車企，中國EV廠商在采用新技術的方面更為激進。由于中國汽車產業(yè)在傳統(tǒng)燃油車領域缺少核心技術積累，因此迫切希望在EV領域彎道超車。相對于國外車廠的猶豫、取舍，中國EV廠商由于缺少包袱，因此在不少領域都有所創(chuàng)新。比如目前類似于寶馬、大眾、通用、特斯拉等車企的EV采用的電池電壓普遍都在400V左右，而國內的EV乘用車以比亞迪為代表都做到了700V，EV大巴更做到了750V以上，甚至已經有1000V以上的更高需求。更高的電池電壓能夠節(jié)省傳輸和線束的橫截面積，因此高壓傳輸相比抵押傳輸?shù)墓β蕮p耗是更低的。Vd5esmc

針對EV的電池管理系統(tǒng)，為了配合設計工程師達到FMVSS305電氣隔離的合規(guī)要求及ISO26262ASIL等級C/D雙點失效合規(guī)要求，Littelfuse眾多的產品系列提供一站式的電路保護方案，包括傳感線路過流、過壓保護、芯片通訊接口的過壓和靜電保護、電池包高壓和芯片電源口的過壓瞬變保護、CANBus的靜電放電保護和瞬變保護、高壓主回路的過流和短路保護。Vd5esmc

“根據我們跟客戶的一些交流，確實體會到中國的EV廠商敢于嘗試更前沿的東西。”查勇表示，類似于國產手機的發(fā)展，中國的EV產業(yè)在核心技術的追趕上非常迅速。Vd5esmc

深耕碳化硅領域，為EV客戶提高功率轉化效率

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Littelfuse EV產品線Vd5esmc

查勇認為，新的EV上需要用電的應用越來越多，比如無人駕駛、車聯(lián)網等。但是與此同時汽車業(yè)對汽車安全的需求越來越高，如果在行駛過程中因為任何過流或者過壓造成器件損害，導致功能喪失，都可能產生一些災難性后果。對此外，于EV來說，重量非常重要。碳化硅的產品轉化效率更高、有更小的體積和更輕的模塊重量。美國科銳（Cree）公司2003年率先推出碳化硅產品，但并沒有引起市場注意，直到2010年以后，業(yè)界才真正開始關注碳化硅功率器件，一些廠家如Cree、Rohm、Infineon、ST、Microsemi陸續(xù)推出相關產品。碳化硅功率器件比硅器件具有更低導通電阻及更高切換速度，具有高耐壓、低損耗、高導熱率等優(yōu)異性能，有效實現(xiàn)電力電子系統(tǒng)的高效率、小型化和輕量化。碳化硅功率器件的能量損耗只有硅器件的功率50%，發(fā)熱量也只有硅器件的50%；且有更高的電流密度。在相同功率等級下，碳化硅功率模塊的體積顯著小于Si功率模塊,以智能功率模塊IPM為例，利用碳化硅功率器件，其模塊體積可縮小至Si功率模塊的1/3～2/3。Vd5esmc

Littelfuse在2015年投資Monolith Semiconductors，2016年5月發(fā)布了碳化硅二極管產品，并繼續(xù)開發(fā)一系列碳化硅產品。查勇表示，Littelfuse希望積極參與到EV技術演進趨勢中，并且在幾年前就已經在碳化硅功率器件領域耕耘，以求為客戶提供更高的功率轉化效率。目前針對汽車領域，Littelfuse的產品線還包括各類保險管、瞬態(tài)抑制二極管TVS，、自恢復PTC、傳感器、壓敏電阻、功率半導體器件。由于EV及混合動力機車的電池工作電壓范圍較大，在剎車、電量回收、發(fā)電機發(fā)電、短路保護等工作狀況下，防止IGBT產生過壓、過流成為一個必須考慮的問題。Littelfuse提供的TVS二極管能夠很好的抑制沖擊電壓，實現(xiàn)對IGBT的保護。Vd5esmc

除了EV外，充電樁也對過壓、過流保護器件提出新的要求。目前國內的充電樁分為兩類：第一種是小功率的交流充電樁，另一種是大功率的30千瓦~100千瓦以上的充電樁。此外，一個充電樁一般由不同的充電模塊組成，比如一個75千瓦的充電樁可能由5個15千瓦的充電模塊組成。作為電路保護的領先廠商，Littelfuse針對過流和過壓都能提供一套完整的產品線，目前中國國標GB18487.1中關于EV充電系統(tǒng)要求雷擊保護、過載和短路保護。為了滿足這些需求，Littelfuse提供包括保險絲、壓敏電阻、氣體放電管、TVS二極管、二極管陣列為交流輸入端、直流輸出端、CANBus、IGBT/MOSFET提供全面保護方案。Vd5esmc

近年來不少汽車后裝市場以及娛樂系統(tǒng)開始呈現(xiàn)一些消費電子的特性，那么未來EV針對器件標準是否會發(fā)生變化？查勇認為，汽車領域針對不同的功能模塊使用的安全等級是不一樣的。比如動力、剎車系統(tǒng)因為直接影響駕駛安全，所以安全等級要求最高；其次是智能駕駛輔助系統(tǒng)比如ADAS、GPS定位，這些也對安全要求很高，對于娛樂系統(tǒng)來說可能安全等級要求不是很高。但盡管如此，車載娛樂系統(tǒng)的應用環(huán)境跟消費類是不同的，因為它是在運動狀態(tài)，同時承受的供電環(huán)境是不一樣的。對于汽車電子的器件來說，滿足車規(guī)是基本要求，這個標準是高于工業(yè)標準的。Vd5esmc

引導車規(guī)標準，Littelfuse通過整合加快成長

成立于1927年的Littelfuse到今天已經有90年的歷史，全球第一個滿足汽車車規(guī)的保險絲就由Littelfuse發(fā)明創(chuàng)造，一直引領了燃油汽車對于電路保護的安全規(guī)范。目前Littelfuse的全球雇員超過10000名，2017年的銷售收入達到了12億美金。據介紹，目前Littelfuse在中國的市場份額是全球增速最快的區(qū)域，占全球市場將近1/4份額。據了解，目前Littelfuse的產品線主要分為三大類：保護、控制、傳感。整個汽車領域的營收占Littelfuse整體業(yè)務39%。Vd5esmc

雖然大力投入EV相關產品線的研發(fā)，但其實Littelfuse在傳統(tǒng)燃油車領域也耕耘了很長的時間。在傳統(tǒng)燃油車的汽車動力總成技術方面，Littelfuse提供汽車級的TVS二極管、TVS二極管陣列、MOV/MLV壓敏電阻、ignition IGBT、PPTC、保險絲、EMI濾波器、肖特基等電路保護和功率控制產品，為汽車各類電子系統(tǒng)提供全方位的產品和技術支持。同時，Littelfuse可為EV客戶提供定制化保險絲，最高電壓可達1500VDC，電流從幾安培到2000安培可供選擇。Vd5esmc

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Littelfuse的全球工廠布局Vd5esmc

目前Littelfuse在無錫的工廠涵蓋了前端wafer以及后端的封測。在蘇州、上海、昆山、東莞都有工廠布局，碳化硅功率器件的工廠則在美國。Littelfuse在中國市場80%的銷售額來源于代理商伙伴，類似與艾睿、富昌、貝能，世強，亞訊Mouser、Digi-key 等，只有極少大型客戶是直供。由于在傳統(tǒng)汽車電子領域擁有深厚的技術積淀，因此在傳統(tǒng)燃油車轉向EV的過程中，Littelfuse的反應是非常迅速的，同時在EV領域能夠繼續(xù)保持領先和滿足客戶需求。查勇表示，在電路保護領域看似簡單，但實際上責任重大，要做到產品穩(wěn)定、一致性強、可靠性高很難，需要多方面的共同努力并通過嚴格的流程體系管理來實現(xiàn)，這也是Littelfuse在行業(yè)中持續(xù)領先的原因。Vd5esmc

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Littelfuse的成長策略，從保險絲業(yè)務開始一路拓展業(yè)務Vd5esmc

此外，Littelfuse有專家團隊致力于各類汽車安全規(guī)范和電氣安全規(guī)范的早期研究和制訂，可以說Littelfuse不僅能夠滿足車規(guī)的安全規(guī)范，還可以引領安全規(guī)范。查勇表示，Littelfuse的成長策略很明確，從保險絲產品線，拓展到過壓、過流電路保護、壓敏電阻、TVS等電路保護產品以及傳感器，通過收購、合并、整合完成。查勇表示，目前Littelfuse已經完成了對美國IXYS公司的收購，IXYS公司的功率半導體產品線，包括IGBT, MOSFET和高壓可控硅等產品將加大Littelfuse在該領域的優(yōu)勢。Vd5esmc

“我們有90多年歷史，這也是不斷地向更廣更新市場領域拓展的歷程，我們將歷史的積淀化作新的起點，并且能夠不斷占領市場制高點。”Vd5esmc