投资小瑀宙 | 四轮PK完胜,TA为何能代替保险丝?

2022-07-25 21:14

怼了好几天的保险丝加继电器(具体可点击文末链接),怼完心里舒服多了,但新的问题又来了,保险丝加继电器问题很多,有啥能替代他们的方案吗?


这时候我们的目光就应该转向产业了。


熟悉电动车的朋友应该知道,某国际著名车企已经给出了答案,在车辆控制领域用半导体替代保险丝加继电器。


由于我们之前分析保险丝加继电器的组合时从几个角度进行过分析,下面用同样的角度看看如果换成半导体会有什么区别。为了方便,后面用保继组合代替保险丝加继电器。


第一轮 寿命

7月19日,我们说了某国内龙头企业生产的保继组合,电气寿命是10万次。每天用100次,能用2年零9个月。


再看半导体,根据英飞凌的研究,半导体开关的开关寿命高达1000000000000000次,每天使用100次可以用上百亿年,别说给汽车用了,给地球母亲用都可以。


第一轮半导体赢。


第二轮 功能


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先上图,可以看出半导体器件中自带控制、保护以及诊断单元,就是图中蓝色的部分,因此在功能上就丰富很多,在没有额外电路的情况下实现了可感知、可诊断的功能。


在控制方面就更具优势,保继组合的控制状态只有接通和断开两个。但半导体不同,它天然就可以根据控制电压的不同可以控制输出电流的大小,这样的好处就是可以实现更多的功能,比如实时根据路况调整负载电流以提高能量效率。


第二轮半导体继续赢。


第三轮 能耗

7月20日,我们引用了英飞凌的研究结论,单个继电器的能耗是2W。


今天我们继续引用英飞凌的研究结论,单个半导体的控制功率在0.027W,比单个继电器差了近100倍。


第三轮半导体还是赢。

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第四轮 失效概率

我们仍然采取上一篇中评价继电器的时候采用的指标随机硬件失效概率,即FIT值,这个数值越大,证明失效概率越大。


保继组合的FIT值,按照10万次的使用寿命计算是150015。


对于半导体的FIT值,我们找到了德州仪器(就是那家生产CFA考试专用计算器的公司)在产的HSD开关的功能安全说明书,发现总的fit值是25,若考虑到监测工作电流可以提前发现失效,则其失效概率可以进一步以数量级的方式下降。


25远小于150015,第四轮半导体赢赢赢,但是大家要注意,这并不意味着现阶段使用半导体替代继电器组合的车在自动驾驶方面绝对安全。


使用半导体还有另一个好处,就是可以放弃保继组合无法绕开的易接近设计,这样就能大幅减少车上的电线长度,车身重量和成本也会大幅降低。


写到这,我们终于将“保继组合不行”这个抽象的结论转化成了几个具体的、简单的判断指标。


使用上面几个简单指标,我们也可以去评价一个汽车平台电气架构是否先进。在这我们就不拆车了,只提供一个验证的思路:找出两个品牌同期发布的同等级车型,查一查里面的继电器数量和电线长度,从而看看两个平台到底哪个更先进。


可能有朋友会问,半导体不是最近才发明出来的东西,为啥之前用的车企这么少呢?这个以后有空咱们再说。

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汽车巨变的下半场——智能化

保险丝和继电器限制汽车的智能化了吗?

保险丝和继电器限制汽车的智能化了吗?(续集)


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