I semiconduttori condizionano il futuro della tecnologia automobilistica. Mentre il mondo spinge sempre più verso l'elettrificazione dei veicoli, parallelamente, i semiconduttori consentono alle industrie automobilistiche di ottimizzare le prestazioni dei veicoli elettrici, accelerare lo sviluppo e rendere gli EV più vantaggiosi.
Introduzione
I produttori di automobili si stanno orientando verso un futuro sostenibile nel quale i veicoli saranno del tutto elettrificati. Il cambiamento sta accelerando nell'industria automobilistica, e il mondo si sta orientando verso quello che sembra essere un futuro di veicoli completamente elettrici. Il settore automotive è quindi destinato a cambiare in modo irreversibile? Questo forse è troppo presto per saperlo. Il mercato si orienterà verso vetture sempre più affidabili, tecnologicamente innovative, sicure e confortevoli. Insomma, i veicoli di nuova generazione devono garantire una esperienza utente di alto livello qualitativo. Analizziamo ora quali sono i requisiti delle vetture di nuova generazione nel complesso e dinamico mercato automotive:
- Ricarica rapida e autonomia di guida più lunga tra una ricarica e l'altra
- Elevate prestazioni e guida sicura su strada
- Diagnostica del veicolo in tempo reale
- Opzioni di connettività avanzate, display, fotocamera e audio
- Prestazioni vocali
- Personalizzazione dell'esperienza utente all'interno del veicolo
- Funzionalità di sicurezza avanzate
Per rendere queste specifiche tecniche realmente applicabili, il ritmo dell'innovazione automobilistica deve accelerare. Ciò implica che deve intensificarsi la collaborazione tra fornitori di semiconduttori, ingegneri di sistema e produttori automobilistici.
Semiconduttori automotive: le principali aree di applicazione
I semiconduttori stanno dando una importante spinta propulsiva al mercato automotive, e sono in grado di accelerare il raggiungimento delle specifiche tecniche del veicolo del futuro. Sono diversi gli ambiti applicativi dei semiconduttori. Innanzitutto, nelle batterie ad alta tensione, che rappresentano infatti il cuore di un veicolo elettrico. La batteria richiede un monitoraggio estremamente preciso per percorrere distanze maggiori tra una ricarica e l'altra. Altro aspetto rilevante è il sistema di gestione della batteria wireless. Immaginiamo di avere la flessibilità per progettare un sistema di gestione della batteria ad alta tensione che sia wireless, eliminando così la necessità di ingombranti cablaggi e migliorando al contempo l'autonomia, le prestazioni e la manutenzione generale. I semiconduttori sono ampiamente impiegati anche nella ricarica rapida ed efficiente. Man mano che i veicoli elettrici passano a voltaggi sempre più elevati e caricatori di bordo più efficienti, richiedono topologie di alimentazione sofisticate con soluzioni di controllo digitale in tempo reale. E' questo il caso dei dispositivi di alimentazione GaN completamente integrati per consentire una ricarica rapida ed efficiente dei veicoli elettrici. Altra implementazione dei semiconduttori è rappresentata dai sistemi avanzati di assistenza alla guida (ADAS) ad alte prestazioni. Le case automobilistiche stanno creando un'esperienza di guida più sicura mentre costruiscono una base per migliorare l'automazione nei veicoli. Le auto di ultima generazione stanno iniziando a intraprendere azioni simili a quelle dei conducenti, come rilevare le condizioni esterne e interne, comunicare dati al resto del veicolo ed elaborare una decisione. Anche le prestazioni ottimali su strada sono un obiettivo perseguibile attraverso la tecnologia dei semiconduttori: il sistema dell'inverter di trazione è fondamentale per consentire prestazioni ottimali. Questi sistemi richiedono infatti elevate prestazioni computazionali abbinate a funzionalità di controllo, come quelle dei chip di elaborazione integrati, per lavorare insieme al controllo dinamico della corrente di uscita. Ciò consente di mantenere la coppia del motore ideale migliorando l'efficienza complessiva del sistema.
In conclusione
L'industria automobilistica continua ad evolversi rapidamente. I semiconduttori stanno aiutando i produttori di automobili a ridurre l'ingombro delle batterie, abbassare i costi, ridurre la complessità di progettazione e soddisfare i requisiti di sicurezza, il tutto per creare il veicolo del futuro. Fornitori di semiconduttori e aziende automobilistiche collaborano per raggiungere questo obiettivo comune e portare avanti l'innovazione automobilistica per una esperienza di guida di alto livello. Gli standard di sicurezza funzionale hanno cambiato il modo in cui l'industria automotive pensa alla progettazione dei sistemi automobilistici esistenti, migliorando l'esperienza di guida con funzionalità avanzate di sicurezza, affidabilità e prestazioni. Dai sistemi di gestione della batteria wireless ai gruppi propulsori integrati, la sicurezza funzionale è un componente fondamentale in quasi tutti i sistemi automobilistici. Nei prossimi articoli approfondiremo i trend del mercato automotive, i principali players del settore e le applicazioni di maggiore sviluppo.
