國(guó)內(nèi)唯一車規(guī)級(jí)TPMS芯片量產(chǎn) 寧波琻捷電子單挑英飛凌

【導(dǎo)讀】：TPMS芯片市場(chǎng)一直以來被國(guó)外廠家商英飛凌、NXP、GE壟斷，而我國(guó)此前在這一塊是空白的，但是不久前，國(guó)內(nèi)唯一車規(guī)級(jí)TPMS芯片量產(chǎn)，他就是 寧波琻捷電子，他是怎么做到的呢？

什么是TPMS，它是輪胎壓力監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，采用無線傳輸技術(shù)，利用固定于汽車輪胎內(nèi)的高靈敏度微型無線傳感裝置在行車或靜止的狀態(tài)下采集汽車輪胎壓力、溫度等數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)傳送到駕駛室內(nèi)的主機(jī)中，以數(shù)字化的形式實(shí)時(shí)顯示汽車輪胎壓力和溫度等相關(guān)數(shù)據(jù)，并在輪胎出現(xiàn)異常時(shí)（預(yù)防爆胎）以蜂鳴或語音等形式提醒駕駛者進(jìn)行預(yù)警的汽車主動(dòng)安全系統(tǒng)。從而確保輪胎的壓力和溫度維持在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)，起到減少爆胎、毀胎的概率，降低油耗和車輛部件的損壞。

據(jù)統(tǒng)計(jì)顯示，目前我國(guó)高速公路上70％的交通事故為輪胎氣壓引起，46％為爆胎，爆胎引發(fā)的重大交通事故占全部交通事故的35％，在美國(guó)交通事故為輪胎氣壓?jiǎn)栴}引發(fā)的比例高達(dá)80%。引發(fā)爆胎的原因比例為，輪胎氣壓過高占20%，輪胎氣壓不足占57%，其它才占23%，行車時(shí)速在160公里以上時(shí)發(fā)生爆胎，死亡率接近100%，可以說爆胎是目前汽車交通事故的重大殺手之一！

TPMS強(qiáng)制安裝帶來井噴市場(chǎng)

而TPMS技術(shù)此前在我國(guó)是空白的，完全以來進(jìn)口，2017年3月滬蓉高速的一起交通事故曾導(dǎo)致了56輛車連環(huán)相撞，傷亡人數(shù)達(dá)到了100多人。這起事故的關(guān)鍵原因就是因?yàn)橐惠v大貨車爆胎導(dǎo)致連環(huán)追尾事故的發(fā)生。

蓉夏高速車禍現(xiàn)場(chǎng)圖片

下面是以120公里行進(jìn)的轎車爆胎情況

在全球范圍，有鑒于爆胎引發(fā)汽車嚴(yán)重事故，各國(guó)紛紛出臺(tái)政策強(qiáng)制給汽車安裝TPMS系統(tǒng)，TPMS就是汽車輪胎壓力監(jiān)測(cè)系統(tǒng)（Tire Pressure Monitoring System）簡(jiǎn)稱，主要用于在汽車行駛中對(duì)于輪胎溫度及壓力進(jìn)行自動(dòng)監(jiān)測(cè)，針對(duì)輪胎漏氣、低氣壓、高氣壓和高溫進(jìn)行自動(dòng)報(bào)警，可以有效防止爆胎事故的發(fā)生！目前的汽車安全措施如ABS、ESP、安全氣囊等都是“事后被動(dòng)”型，即在事故發(fā)生后才起到保護(hù)人身安全的作用。而TPMS屬于“事前主動(dòng)”型，即在輪胎出現(xiàn)危險(xiǎn)征兆時(shí)及時(shí)報(bào)警，駕駛員便可立即采取措施！ 下圖是各種立法強(qiáng)制安裝TPMS的時(shí)間，我國(guó)將在2019年強(qiáng)制執(zhí)行TPMS系統(tǒng)。

按照計(jì)劃，從2019年1月1日起，中國(guó)市場(chǎng)所有新認(rèn)證乘用車必須安裝 TPMS，2020年1月1日起，所有在產(chǎn)乘用車車開始實(shí)施強(qiáng)制安裝要求。強(qiáng)制政策的推出將帶來我國(guó)TPMS系統(tǒng)的爆發(fā)。 2016年，我國(guó)新產(chǎn)汽車中TPMS的裝配率約為20%，強(qiáng)制政策的出臺(tái)意味著最遲于2021年中國(guó)新產(chǎn)汽車TPMS的滲透率將達(dá)到100%。 TPMS芯片作為TPMS胎壓監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的上游配件，其市場(chǎng)需求也將快速提升。 2016年我國(guó)乘用車產(chǎn)量為2442萬輛，我們假設(shè)中國(guó)乘用車產(chǎn)量每年7%遞增，并假設(shè)TPMS裝配率逐年提高，預(yù)計(jì)2021年中國(guó)汽車市場(chǎng)TPMS芯片需求量將達(dá)1.37億片！

根據(jù)乘用車產(chǎn)量預(yù)估 TPMS 裝配量和 TPMS 芯片需求

TPMS系統(tǒng)主要分為發(fā)射端和接收端，其中發(fā)射端主要包括ASIC芯片/MCU、MEMS傳感器、RF/LF天線、鋰亞電池等核心組件。傳統(tǒng)上，能將ASIC芯片/MCU、MEMS傳感器和天線整合為一個(gè)完整TPMS方案的只有NXP、英飛凌兩家，現(xiàn)在，一家本土IC也可以提供完整方案了，它就是寧波琻捷電子（SENASIC）。

琻捷電子（SENASIC）方案介紹

琻捷電子（SENASIC）是一家專注于汽車級(jí)傳感器芯片設(shè)計(jì)與銷售的高科技公司。公司由幾位復(fù)旦海歸校友2015年創(chuàng)立，創(chuàng)始團(tuán)隊(duì)在車規(guī)級(jí)傳感器芯片領(lǐng)域有多年的技術(shù)積累。公司以汽車傳感器芯片作為切入點(diǎn)，在自主專利技術(shù)基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)了高性能，低功耗，低成本的解決方案。汽車輪胎壓力傳感器芯片產(chǎn)品目前已經(jīng)量產(chǎn)出貨。在5月18日召開的第八屆松山湖中國(guó)IC創(chuàng)新高峰論壇上，琻捷電子CEP 李夢(mèng)雄博士指出琻捷電子是目前國(guó)內(nèi)第一家，也是唯一一家汽車輪胎壓力傳感器芯片供應(yīng)商。

他指出琻捷電子的SNP70X已經(jīng)在去年10月通過車規(guī)認(rèn)證，目前已經(jīng)量產(chǎn)30萬顆，并獲得汽車前裝訂單。整個(gè)芯片采用24腳LGA封裝，大小為5*5*1.9毫米

SNP70X集成了壓力、溫度和加速度傳感器，休眠電流小于250nA產(chǎn)品壽命大于10年；在發(fā)射功率為7.5dBm條件下芯片整體電流小于7mA，并且發(fā)射功率從5dBm到10dBm可選；支持125KHz低頻喚醒、激活，壓力測(cè)量精度在-40℃到125℃范圍里面達(dá)到±5kPa，溫度測(cè)量精度在-20℃到70℃范圍里達(dá)到±1.5℃。支持低頻燒錄支持輪胎定位。

該芯片功能框圖如下

李夢(mèng)雄指出SNP70X的核心處理單元采用8051 單片機(jī)，芯片大小2.3平方毫米、工作溫度范圍是-40度到125度，封裝尺寸為6mm*5mm，是目前全球市場(chǎng)上實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)的汽車輪胎壓力傳感器芯片（TPMS）里面尺寸最小的。

琻捷電子公司從汽車輪胎壓力傳感器芯片作為切入點(diǎn)，在自主專利技術(shù)基礎(chǔ)上，168天就完成了芯片原型設(shè)計(jì)仿真，SNP70X經(jīng)過了586天的可靠性測(cè)試和認(rèn)證，底層固件更新進(jìn)行了12版，并經(jīng)過了126天嚴(yán)苛道路測(cè)試，先后通過了AEC-Q100車規(guī)芯片認(rèn)證和模組級(jí)路測(cè)驗(yàn)證。

李夢(mèng)雄博士表示繼2018年實(shí)現(xiàn)SNP70X量產(chǎn)后，公司將于2019年推出下一代汽車智能化輪胎壓力傳感器芯片，進(jìn)一步提升現(xiàn)有產(chǎn)品的通信效率并降低功耗；并將于2020年推出汽車通用傳感器系列芯片。

目前琻捷電子提供多種開發(fā)板方便客戶進(jìn)行TPMS系統(tǒng)開發(fā)。

這是TPMS發(fā)射器和顯示部分。

在電影《肖申克的救贖》里有一句經(jīng)典臺(tái)詞“ It comes down to a simple choice - get busy living or get busy dieing.人分兩種，要么忙著活，要么忙著死”李博士將die對(duì)應(yīng)為芯片中的切割裸片，因此將這句經(jīng)典臺(tái)詞修改為“人分為要么忙著活， 要么忙著做芯片?！钡挂埠軕?yīng)景，反應(yīng)了目前我國(guó)熱火朝天的芯片產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀。

“我們的方案性能與國(guó)外產(chǎn)品相當(dāng)，尺寸更小，關(guān)鍵是價(jià)格還便宜20%！”他強(qiáng)調(diào)。我想英飛凌或者NXP看到這里一定會(huì)睡不著覺了。希望本土芯片在細(xì)分領(lǐng)域越來越強(qiáng)。

英飛凌真的會(huì)睡不著覺嗎？5月24日，中國(guó)智慧照明高峰論壇上，要問問英飛凌對(duì)此怎么看？是否感到威脅？