共享（sharing）功能有可能使得汽車工作時(shí)間大幅延長

 

――接下來，對于CASE的“S”、即共享和服務(wù)，對MLCC的需求會(huì)有怎樣的變化呢。

 

在汽車行業(yè)，人們期待著能利用4級以上的自動(dòng)駕駛車來實(shí)現(xiàn)共享和服務(wù)。出于這樣的用途，到現(xiàn)在為止假設(shè)1天工作4小時(shí)的汽車工作時(shí)間有可能會(huì)延長到最大24小時(shí)。這可以說是相當(dāng)殘酷的使用狀況。那個(gè)時(shí)候，MLCC也會(huì)被要求有更高的可靠性。

 

但是目前客戶還沒有提出具體的要求。這一點(diǎn)對于產(chǎn)品的開發(fā)和生產(chǎn)來說是很重要的，所以我們將持續(xù)關(guān)注其動(dòng)向。

 

――在長時(shí)間連續(xù)運(yùn)行的汽車上使用的MLCC，是否有必要進(jìn)行設(shè)備本身的重新開發(fā)？

 

從設(shè)計(jì)本身來說，有可能采用比現(xiàn)在更保守的設(shè)計(jì)來提高品質(zhì)。如果既要提高質(zhì)量又要實(shí)現(xiàn)小型、大容量，就需要投入新技術(shù)，技術(shù)難度也會(huì)提高。

 

需要應(yīng)對品質(zhì)和可靠性要求變化的，不僅僅是MLCC，半導(dǎo)體和機(jī)械零件也是一樣的。在整個(gè)汽車行業(yè)，都要考慮能夠?qū)崿F(xiàn)共享功能的汽車所要求的技術(shù)趨勢會(huì)如何變化，要在與各種部件的進(jìn)化保持步調(diào)一致的同時(shí)采取應(yīng)對策略。

 

以提高電動(dòng)汽車的使用方便性、匹配800V電池為目標(biāo)

 

――那么，CASE中的“E”，即電動(dòng)化方面有什么樣的需求變化呢？隨著混合動(dòng)力車（HEV）的普及，我們似乎可以看到相當(dāng)明確的路線。

 

電動(dòng)化方面，HEV、電動(dòng)汽車（BEV）、燃料電池車（FCIV）等各種各樣的形式同時(shí)推進(jìn)，最終會(huì)以BEV為中心進(jìn)行電動(dòng)化整合。那時(shí)，我們面臨的課題是延長續(xù)航距離。為了延長續(xù)航距離，需要搭載大容量電池，但是如果單純擴(kuò)大容量的話，充電時(shí)間就會(huì)變長，汽車的使用會(huì)變得不方便。因此，如何在短時(shí)間內(nèi)給大容量電池充電將成為技術(shù)開發(fā)的焦點(diǎn)。

 

目前，作為解決這個(gè)問題的方案，電池電壓高壓化（圖1）的做法受到關(guān)注。現(xiàn)在的電壓一般是400～500V，但是已經(jīng)出現(xiàn)將其提高到800V以上的做法。部分高級車已經(jīng)實(shí)際配置800V電池。為了適應(yīng)電池的高電壓化，MLCC需要在維持高品質(zhì)的同時(shí)提高耐壓性。

 

圖1：以縮短大容量電池充電時(shí)間為目標(biāo)的電池高電壓化

 

――應(yīng)對800V電壓，這是沒有先例的領(lǐng)域吧？

 

目前，村田可以將1kV耐壓品以車載品質(zhì)投入市場。雖然這樣直接就能在一些場合使用，但是為了提高安全性和可靠性，有必要進(jìn)一步加大電壓容限。實(shí)際上，客戶已經(jīng)提出了應(yīng)對1.5kV～2kV的要求。應(yīng)對這樣的要求將是我們的課題。

 

――以歐洲為中心，48V電源的混合動(dòng)力車正在普及。在應(yīng)對這個(gè)動(dòng)向時(shí)，會(huì)出現(xiàn)新的技術(shù)需求嗎？

 

對于48V汽車，我們目前已有的先進(jìn)的耐壓100V、小型、大容量產(chǎn)品就可以充分應(yīng)對。但是，有客戶要求減少使用數(shù)量，所以我們將推進(jìn)大容量化來滿足這個(gè)要求。

 

隨著E/E架構(gòu)的更新，沒有出現(xiàn)大的需求變化

 

――在CASE潮流下，由于車載網(wǎng)絡(luò)的Ethernet（以太網(wǎng)）化等，E/E架構(gòu)*1在不斷更新。這個(gè)動(dòng)向會(huì)改變對MLCC的需求嗎？

 

我認(rèn)為即使E/E架構(gòu)發(fā)生變化，對MLCC的要求也不會(huì)改變。受此變化影響最大的是，由于網(wǎng)絡(luò)高速化、技術(shù)難度提高的靜噪共模扼流線圈*2之類的電感系統(tǒng)的被動(dòng)部件。

 

*1 E/E架構(gòu)是指決定在車載網(wǎng)絡(luò)上如何配置構(gòu)成車載系統(tǒng)的各種功能時(shí)的設(shè)計(jì)思路。E/E是Electrical/Electronic的縮寫，是電氣/電子的意思。以前，ECU（電子控制單元：Electronic Control Unit）與作為其控制對象的每個(gè)電器連接，各個(gè)ECU之間通過車載網(wǎng)絡(luò)連接。今后，預(yù)計(jì)會(huì)更多地采用對控制系統(tǒng)、車體系統(tǒng)、信息系統(tǒng)等按用途進(jìn)行整理，將處理對象和ECU配置于適當(dāng)位置的“域架構(gòu)（domain architecture）”。另外，也有很多汽車制造商在討論在將來改用被稱為“區(qū)域架構(gòu)（zone architecture）”的模式，也就是在中央放置高性能計(jì)算機(jī)，對分散的ECU處理能力加以集成。

 

*2 共模扼流圈是在不影響信號的前提下，去除差分傳輸、平衡傳輸、電源、音頻線所造成的共模噪聲的濾波器。

 

如果非要說MLCC的變化，那就是由于車載網(wǎng)絡(luò)的多樣化，搭載的應(yīng)用數(shù)量增加，MLCC的使用量有可能增加。另外，如果采用E/E架構(gòu)的最終形態(tài)，也就是在中央搭載高性能計(jì)算機(jī)并對分散的控制處理加以整合的“區(qū)域架構(gòu)”，會(huì)出現(xiàn)我們在講自動(dòng)化帶來的需求變化時(shí)提到的大功率電源相關(guān)的需求。但是，關(guān)于區(qū)域架構(gòu)的采用，目前各汽車制造商的看法有所不同，因此我們將繼續(xù)關(guān)注今后的動(dòng)向。對于目前正在開發(fā)的新型車所采用的“域架構(gòu)”，能夠搭載到自動(dòng)駕駛車上的MLCC就可以充分應(yīng)對。

 

結(jié)合汽車供應(yīng)鏈的變化來探索需求

 

――隨著CASE潮流的進(jìn)一步發(fā)展，今后村田在車載MLCC方面會(huì)進(jìn)行怎樣的技術(shù)開發(fā)呢？

 

車載MLCC以率先進(jìn)行小型、大容量化的民用設(shè)備的技術(shù)為基礎(chǔ)，著眼于車載需求不斷進(jìn)步。與民用設(shè)備相比，應(yīng)用時(shí)間后推5年到10年，我們的目標(biāo)是以車載等級生產(chǎn)同尺寸、同容量的產(chǎn)品（圖2）。在維持可靠性的同時(shí)也會(huì)推進(jìn)低ESL化和封裝用薄型產(chǎn)品的開發(fā)。但是，面向民生設(shè)備的低壓產(chǎn)品比較多，而車載對中高壓產(chǎn)品也有較大需求。在這一點(diǎn)上，我們有必要先行進(jìn)行車載專用高耐壓技術(shù)的開發(fā)。

 

圖2：民生設(shè)備與車載MLCC不同尺寸產(chǎn)品占比的變化

 

如前所述，這樣的技術(shù)開發(fā)和產(chǎn)品開發(fā)是在抓住客戶需求的同時(shí)描繪路線圖的基礎(chǔ)上展開的。但是近年來，決定汽車供應(yīng)鏈，換言之，決定汽車技術(shù)開發(fā)方向的客戶已經(jīng)發(fā)生變化，為了把握需求，應(yīng)該關(guān)注的目標(biāo)也在復(fù)雜化。

 

過去，每個(gè)OEM的系列供應(yīng)商基本上都是固定的。但是，現(xiàn)在出現(xiàn)了不委托一級供應(yīng)商進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)，而由OEM自行設(shè)計(jì)的情況。我們要看清楚未來的車載系統(tǒng)規(guī)格是由誰決定的，盡早將需求和村田的技術(shù)開發(fā)進(jìn)行磨合。另外，還要關(guān)注向OEM和一級供應(yīng)商提供技術(shù)方案的IC制造商的動(dòng)向。

 

――的確是這樣，對需求的調(diào)查也要結(jié)合時(shí)代變化，要講求戰(zhàn)術(shù)。

 

村田在橫浜事務(wù)所設(shè)置了應(yīng)用開發(fā)隊(duì)伍，為生產(chǎn)車載系統(tǒng)的客戶提供MLCC應(yīng)用的開發(fā)和建議。同時(shí)，這里還可接受客戶委托提供對客戶的基板設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化的評價(jià)、建議，以及對EMI噪聲的評價(jià)服務(wù)。但是，單憑村田的一已之力，并不能對客戶開發(fā)的各個(gè)車載系統(tǒng)做出與其特征相符的評價(jià)。我們會(huì)與客戶的設(shè)計(jì)師磨合，對試產(chǎn)階段的系統(tǒng)進(jìn)行評價(jià)，并提出解決技術(shù)課題、削減零部件使用量、進(jìn)一步提高效率的解決方案。

 

2021年，我們計(jì)劃在橫浜市未來港設(shè)立創(chuàng)新中心，在那里投入一臺整車，創(chuàng)設(shè)一個(gè)可以測量EMI和通信噪聲的站點(diǎn)。今后，我們還將致力于這種能夠增進(jìn)與客戶接觸的活動(dòng)。

 

目前，參與車載MLCC競爭的企業(yè)確實(shí)很少，但是如果電動(dòng)化和自動(dòng)駕駛?cè)〉眠M(jìn)展，中國企業(yè)和新興企業(yè)也可能會(huì)加入和加劇競爭。今后，我們?nèi)詫⒛_踏實(shí)地，以高可靠性為目標(biāo)。

 

車載MLCC以率先進(jìn)行小型、大容量化的民用設(shè)備的技術(shù)為基礎(chǔ)，著眼于車載需求不斷進(jìn)步。主要是在保持可靠性的同時(shí)，進(jìn)一步提升小型化、大容量化、高耐壓化、薄型化、低ESL化等。

 

另一方面，在供應(yīng)鏈復(fù)雜化的過程中，過去的客戶有所改變，設(shè)計(jì)的重點(diǎn)有時(shí)也會(huì)轉(zhuǎn)移到OEM，因此我們要明確供應(yīng)鏈，看準(zhǔn)以O(shè)EM為首的供應(yīng)鏈中的客戶（特別是設(shè)計(jì)），正確把握VOC，從計(jì)階段進(jìn)行磨合。這對于新產(chǎn)品及時(shí)投放市場是很重要的。

 

順應(yīng)CASE潮流的車載MLCC前景廣闊

 

村田的MLCC在幕后默默支持著汽車行業(yè)百年一遇的大變革，是不可或缺的配角。MLCC的技術(shù)要求非常高，在汽車中使用量也很龐大。村田擁有從材料到產(chǎn)品一條龍生產(chǎn)，并根據(jù)CASE潮流及時(shí)提出合適的解決方案的能力，正因如此，才能生產(chǎn)出先進(jìn)的車載MLCC元件。今后，隨著車載系統(tǒng)和車載半導(dǎo)體的發(fā)展，村田也會(huì)切實(shí)地發(fā)展進(jìn)步。

 

兼具高品質(zhì)、可靠性和小型、大容量的車載MLCC，今后還有望在汽車以外的領(lǐng)域擴(kuò)大應(yīng)用?，F(xiàn)在，很多企業(yè)在挑戰(zhàn)與人共存的機(jī)器人的開發(fā)，致力于開拓新市場。同時(shí)，應(yīng)用汽車領(lǐng)域培育的自動(dòng)化、電動(dòng)化，聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，無人操作的小型農(nóng)機(jī)和建筑設(shè)備、產(chǎn)業(yè)用無人機(jī)，宅急送和外賣行業(yè)使用的小型移動(dòng)工具等的開發(fā)也在進(jìn)行中。車載MLCC業(yè)已形成廣闊的市場，在不久的將來可能還會(huì)有更大的飛躍。村田的車載MLCC的進(jìn)步及其應(yīng)用的擴(kuò)大將倍受關(guān)注。

 

左為市場營銷經(jīng)理吉田智司，右為市場營銷高級經(jīng)理吉田高裕

 

 

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