混合动力车用MCU成未来开发方向

作者：   来源：   时间：2006-12-28 10:19:00.0

    汽车电子领域是目前电子行业中最具诱惑力的领域，无论发展前景、稳定性和毛利率都比其他电子领域好得多。汽车电子的核心是汽车MCU，不过MCU领域本身就是一个高门槛的领域，汽车MCU更要考虑-40℃-125℃的应用温度范围，同时还要考虑震动、潮湿、灰尘、油污等其他因素，所以说汽车MCU的门槛更高，汽车MCU需要特殊的制造工艺和非常长时间的认证过程。

汽车电子领域派系分明

汽车电子领域有自己独特的产业模式，最上游的是MCU厂家，接下来是利用MCU开发出特定ECU的模块级厂家，然后是一级汽车零部件大厂，最后是整车厂家。近些年来，一级汽车零部件大厂的能力越来越强，模块级厂家越来越少。同时全球八大汽车集团占据了80%的汽车市场，欧系、美系和日系在汽车产业界的划分非常明显。

日系厂家形成一个非常紧密的供应链，很少允许非日系厂家进入，日系厂家一贯采用垂直整合模式，因此MCU厂家通常是跳过零部件厂家直接和整车厂家联合开发。而欧系和美系MCU厂家则很少与整车厂家合作，不过飞思卡尔除外，飞思卡尔参与了通用汽车引擎的开发。

六大汽车MCU厂各有优势

汽车MCU已成为半导体厂商争逐的热点市场。8位、16位、32位MCU适用于不同的系统应用，并且随着市场对汽车智能化、舒适性、安全性要求的不断提高，32位MCU发展最为快速。

几大汽车MCU厂商飞思卡尔、英飞凌、意法半导体、瑞萨、富士通和NEC，由于市场侧重点和发展策略的不同，在各自领域均有不同表现。

混合动力车用MCU是重点

未来几年汽车MCU最集中的发展方向将是混合动力车用MCU的开发。油价高涨是混合动力车发展态势良好的主要原因。市场研究公司ABI Research和Automotive Technology Research Group联合发布的研究报告指出，如果今后数年全球油价依旧徘徊在高位状态，2010年美国市场出售的轿车中5%-6%将会是混合动力汽车(HEV)。最大胆的预测则来自于Booz Allen Hamilton，其预测2015年整个汽车市场的80%市场份额将会被HEV所占据。另外，虽然目前仅有十几款HEV车型亮相，但著名的汽车预测机构J.P Power指出，到2011年将会有至少35款HEV车型可供消费者选择。

在混合动力汽车中，动力总成包括内燃机引擎和电动车的组件。系统组件的清单包括一个电池包、一台电动机/发电机和一台内燃机引擎，内燃机引擎为系统提供电力和机械力。混合动力汽车需要大量用于发动机控制、电池管理、再生制动、电动转向以及其他系统的电子元器件，而使用内燃机引擎的汽车则不需要。

针对混合动力车的MCU也有特别要求，比如处理速度快、外接控制接口多、软件操控而且要求容量大、仿真测试周期长而且复杂、总线兼容性能良好等。代表作就是瑞萨在2006年1月推出的具有64 MHz最高工作频率特性和256Kb片上快闪存储器的SH7147F 32位RISC(精简指令集计算机)MCU，主要用来处理混合电动车辆所需要的变频控制、通信控制和集成控制。其工作频率增加到64MHz，与瑞萨目前其他的产品相比可提高约30%的性能。

为了更好地控制车辆变频精度，SH7147F的变频控制定时器集成了MMT(发动机管理定时器)和MTU，MTU由两个模块(MTU2和MTU2S)组成。MTU2和MTU2S分别具有32MHz和64MHz高速工作能力，而且新增了其他特性，如具备启动请求延迟功能和中断请求降低(thinning-out)功能的A/D转换能力，使应用更加自如。此外，SH7147F与瑞萨其他的产品具有软件兼容性，能够使用为其他产品编写的程序。其A/D转换器的分辨率已从10位增加到12位，从两个增加到六个的通道可以实现同时取样及同时转换。此外，转换时间也缩短了约30%，绝对精度大约翻了一番。

不过有一点需要注意的是，目前主流的混合动力车是日本厂家主导的油电混合动力车。欧美厂家着力开发的是油氢动力车，不过其开发进度严重滞后于日本厂家，到2015年恐怕也很难实现商业化，但是欧美厂家仍然专注于这一领域。目前的油电混合动力车只有日本厂家(丰田)最为成熟，由于日系汽车产业链极难进入，这限制了欧美汽车MCU厂家的发展，而瑞萨、NEC、东芝和富士通则发展潜力巨大