Evento de medios ST con enfoque en "Vehículos definidos por software y movilidad eléctrica"


ST ADG organizó un evento de medios virtuales sobre el futuro de las tecnologías automotrices. Los oradores incluyeron a Luca Sarica (Jefe de Desarrollo de Negocios Estratégicos, ADG, STMicroelectronics), Davide SANTO (Director Sénior de Automoción MCU BU, Miembro de la Oficina Estratégica de la División, ADG) y MH TEY (Jefe de Marketing y Aplicaciones de Asia Pacífico, Productos Automotrices), STMicroelectronics. La atención se centró en la estrategia automotriz de ST, abordando la electrificación y digitalización automotriz, los vehículos definidos por software y el futuro de la eficiencia y el alcance de los vehículos con plataformas MCU más nuevas.

De camino a los vehículos eléctricos

Hoy asistimos a la transición de los vehículos convencionales a los eléctricos y conectados. El término vehículo electrificado no solo se limita a los vehículos eléctricos, sino también a los vehículos con motor de combustión interna más nuevos que tienen muchos sistemas electrónicos auxiliares y potentes procesadores para controlar diversas funciones del automóvil. Esta transición a vehículos eléctricos representa un cambio importante en este espacio y presenta enormes oportunidades comerciales para las empresas de semiconductores, ya que la cantidad de semiconductores en un vehículo se acelera a un ritmo acelerado para respaldar esta transición y habilitar las características y funciones del vehículo. Crece muy rápido. Solo como referencia, mirando la lista de materiales relacionados con el silicio en un vehículo convencional, estimamos que el contenido de silicio ronda los $500. Pero si repetimos el mismo ejercicio para un nuevo vehículo electrificado y definido por software, el contenido total es de $1500 a $2000 por vehículo. Esto significa que el contenido total aumenta por un factor de tres o cuatro en comparación con un automóvil convencional.

Automotive Discrete Group (ADG) de ST es el brazo principal de STMicroelectronics y se ocupa de la gran mayoría de todos los productos ST para automoción. Con el rápido aumento en la adopción de vehículos eléctricos, ST espera mayores ingresos de las soluciones automotrices. El año pasado, el 70% de las ventas totales provino de productos automotrices, mientras que el 30% provino de las ventas de soluciones de energía para electrónica industrial y personal. Los vehículos eléctricos tienen dos megatendencias, el sistema de propulsión de los vehículos eléctricos (EV) y la conducción autónoma.

"La mayor parte de nuestro crecimiento acelerado, que se espera alcance los $20 mil millones, provendrá de la industria automotriz", dijo Luca Sarica, director de desarrollo comercial estratégico, ADG, STMicroelectronics.

Tren motriz de un vehículo eléctrico

Los EV tienen cuatro módulos electrónicos adicionales importantes sobre los vehículos ICE, estos incluyen un convertidor de tracción, cargador a bordo, Convertidor CC/CCy Sistema de gestión de batería (BMS). La cantidad y el costo de los componentes electrónicos en cada uno de estos módulos es bastante alto, y la mayoría de estos componentes electrónicos adicionales provienen de dispositivos de potencia.

“Cada aplicación, cada módulo electrónico utiliza soluciones energéticas para operar (los músculos) y se necesitan soluciones digitales como el cerebro de cada aplicación. Y el análogo conecta el cerebro a la etapa de potencia para aplicaciones de actuación”, dice Luca. “En el dominio de la energía, ST ofrece una amplia gama de módulos de energía de carburo de silicio e IGBT que ayudan a reducir las emisiones de CO2 de cada vehículo, lo que garantiza el mejor rendimiento de su clase para la tracción eléctrica y para cada etapa de conversión de energía requerida en un vehículo eléctrico. El otro punto notable en el área de digitalización es que como parte de la Plataforma Digital Unificada Stellar de ST, tenemos una nueva familia, llamada Stellar E, de microcontroladores hechos a la medida para los sistemas de conversión de energía digital que se usan y necesitan en los vehículos eléctricos”.

plataforma de software

El otro componente importante de los vehículos modernos es el vehículo definido por software y la introducción de una nueva arquitectura en el automóvil. Los principales componentes que dependen de los semiconductores son el sistema de visión, comunicaciones (V2X) y el sistema de radar. ST afirma tener soluciones para los sistemas digitales, analógicos y de energía de los automóviles.

"Nos dirigimos al cerebro de cada vehículo", dice Lukas. "Una plataforma digital unificada llamada Stellar, que abarca desde microcontroladores hasta microprocesadores, para garantizar que podamos satisfacer las necesidades de los OEM y los fabricantes de automóviles al abordar la nueva arquitectura para garantizar que puedan abordar las funcionalidades generales que están utilizando". la nube, podían actualizar el software y ejecutar plataformas de software personalizadas según sus necesidades”.

Necesidad de ampliar la fabricación de semiconductores

La cantidad total de semiconductores en cada vehículo está creciendo. El número de chips semiconductores instalados en un vehículo eléctrico es de tres a cuatro veces mayor que en un vehículo convencional. Este uso cada vez mayor de semiconductores significa que las empresas deben aumentar la producción para satisfacer la demanda. Es extremadamente importante expandir la producción para satisfacer la creciente demanda, de lo contrario, los precios de los vehículos futuros se dispararán.

“ST tiene un fuerte compromiso de inversión. Tenemos una estrategia de fabricación basada en dos pilares principales. Uno es expandir nuestra fábrica de 300 mm”. Al mismo tiempo, estamos abordando los vehículos definidos por software y la movilidad eléctrica. También invertimos mucho en nuestras plantas de energía, especialmente en las soluciones de banda prohibida amplia”.

Vehículos definidos por software (SDV)

Con la llegada de los vehículos eléctricos carros ser más inteligente Estos vehículos no sólo son maquinaria con electrónica limitada, pero más bien definido por software vehículos Este nuevo concepto de definido por software es algo que se puede ajustar dinámicamente, Crear la oportunidad para usuario para disfrutar de más potencia, lo que significa un vehículo más seguro y una conectividad más segura. Constantemente obtiene nuevas características y servicios de todo tipo.Además, estos vehículos son más fáciles de actualizar porque el OEM puede crear y ofrecer personalización posterior a la venta sin ningún cambio de hardware. Eso significa ingresos adicionales y recurrentes.

“Los vehículos definidos por software no son un concepto nuevo, pero definitivamente están transformando y cambiando la industria”. david santo.

Los ingenieros de todo el mundo se centran actualmente en tres desafíos, incluida la mejora de la seguridad tanto para el vehículo como para el pasajero, y el desarrollo de una solución a largo plazo preparada para el futuro.

“Probablemente, el aspecto más desafiante es que deben ser “preparados para el futuro”, ya que los OEM desean ingresar a un ciclo de desarrollo continuo para generar ingresos recurrentes. Por lo tanto, los OEM deben poder tener una base orientada hacia el futuro en términos de recursos, flexibilidad y adaptabilidad a los nuevos desafíos”, dice Davide.

La nueva arquitectura de SDV

La nueva arquitectura de los vehículos, donde todos los sensores y dispositivos de actuación que viven en la periferia del vehículo llevan los datos, que se agregan y distribuyen, al centro de información central y de cómputo de alto rendimiento, que decide de manera abstracta qué hacer. y proporcionar entonces las acciones listas. Entonces, los fundamentos de los vehículos definidos por software son la capacidad de administrar datos en tiempo real y la distribución de energía en áreas zonificadas, por lo que la idea de tener la capacidad de reconfigurar cómo funciona y se comporta un vehículo con el software es viable.

“Creamos una plataforma llamada Stellar que tiene algunas características. Incluye MCU para objetos en tiempo real y MPU para la capa de aplicación. Un vehículo vive en el mundo real y necesita frenar, girar y acelerar en tiempo real, permite la integración de diferentes hardware y software en la misma MCU. Esto significa que dentro de la misma MCU podemos tener aplicaciones de software que solían estar separadas, incluido el software de frenado, el software de dirección y el software de la carrocería, para vivir juntas en la misma MCU". "Tenemos un enfoque de seguridad avanzado y adaptado y podemos elegir ¿Cuántas funciones de seguridad se necesitan?, dice David. Podemos elegir de qué manera y algoritmos lo hacemos con seguridad. Dinámicamente, puede cambiar esto con el tiempo durante la vida útil del vehículo. Luego tenemos conectividad de alta velocidad y capacidades de enrutamiento. Los datos son la esencia de un vehículo definido por software. Necesitamos almacenar, administrar y mover datos de manera rápida y eficiente. Finalmente, tenemos lo que creemos que es la tecnología de actualización inalámbrica más innovadora y revolucionaria en el campo”.

Electromovilidad: El futuro del transporte

La electromovilidad es uno de los temas más discutidos de esta década. El ritmo de desarrollo simplemente depende de qué tan bien la industria automotriz pueda abordar los desafíos que incluyen costo, alcance y rendimiento. Independientemente del tipo de vehículo, la seguridad es nuestra principal prioridad y, como tal, debemos mantener tanto el rendimiento como la seguridad. Uno de los obstáculos para una mayor adopción de vehículos eléctricos es la ansiedad por el alcance. Por lo tanto, es imperativo hacer que los vehículos y la infraestructura de carga sean más eficientes para que los consumidores puedan conducir sin temor a quedarse varados en medio de la nada con la batería descargada. Por último, pero no menos importante, la gran mayoría de las personas necesitan obtener valor por su dinero. Por lo tanto, busque un automóvil que sea comparable y asequible para los automóviles con motor de combustión interna.

“ST ha invertido en tecnologías habilitadoras como el carburo de silicio para estar preparado para estos cambios de rendimiento y contamos con tecnologías de vanguardia. El carburo de silicio es uno. FDSOI, una tecnología de memoria de cambio de fase dedicada, nos permite ofrecer la mejor OTA de su clase. Ofrecemos soluciones, no solo tecnologías y productos”.

ventaja de SiC

Cuando se le preguntó acerca de los beneficios de SiC sobre las soluciones alternativas, David dijo: "Según un informe de un analista de la industria que compara el costo total de propiedad de un fabricante de automóviles que usa una solución tradicional (basada en silicio) con carburo de silicio, el analista de la industria informó que el el ahorro se midió" en términos del costo total de propiedad, ya que el fabricante de automóviles está en el rango de $2,000 si el fabricante de automóviles usa carburo de silicio". una carga y un gasto importantes para el montaje del coche. Al mismo tiempo, el carburo de silicio ofrece la posibilidad de reducir el tamaño de la batería y garantizar la misma autonomía en comparación con las soluciones convencionales. Y otro punto es que el carburo de silicio ayuda a reducir las dimensiones generales de la placa de circuito, lo que reduce el costo general de los módulos eléctricos que se usan en un automóvil eléctrico”. esa es la verdadera razón por la que el carburo de silicio tiene tanto éxito y cada fabricante de automóviles está desarrollando una nueva plataforma eléctrica basada en soluciones de silicio-carbono”.

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