해외의 반도체 메이커가 차량용 분야를 중심으로 전원 관련 솔루션을 강화하고 있다. 소프트웨어를 중시한 개발이나 탈 탄소화의 요구가 강해지고 있는 가운데, 48V 전원 시스템에 대한 대응이 한 층 더 활발해지고 있다.

48V는 마일드 하이브리드 시스템의 수요 증가 등으로 인해 주목을 받고 있으며, 비용 등이 보급의 해결 과제였으나 ECU의 Zone Architecture(관련된 다수의 ECU를 그룹화)와의 친화성이 높다.

DC/DC 컨버터의 진화도 차량용을 뒷받침하고 있다고 한다. 최근 전시회를 보면, 에너지 절약화의 진전도 엿보이고 있다. 

48V를 둘러싼 대응에 대해 미국 Analog Devices의 Automotive Power 사업 담당 매니징 디렉터인 Warren Tsai는 일간자동차신문(日刊自動車新聞)의 취재를 통해 전망을 밝혔다. 우선 제어 계통에서는 SDV의 개발이 본격화되는 흐름 속에서 Zone Architecture화가 이루어지고 있다고 한다. 차량에 요구되는 기능이 진화함에 따라 ECU의 반도체에서는 SoC를 보다 고도화하고 처리능력을 향상시킬 것을 요구하고 있다.

그와 더불어 피크 시에 전력 부하가 상승해서 “300W 레벨이 되었다”고 한다. 나아가 인포테인먼트나 ADAS, by-Wire 기술 등의 탑재 확대, 인텔리전트 디스플레이나 디지털 캐빈, 새로운 라이딩 기술 등의 도입을 통해 전력 부하가 한층 높아질 전망이다.

그 유력한 해결 대책이 48V 전원이다. 고전압화를 통해 높은 부하에 대응할 수 있는 것 외에도, 와이어 하네스를 세경화 할 수 있기 때문에 경량화와 배선의 공간절약에도 도움이 된다. 이와 더불어 차체 설계의 자유도 향상도 전망된다. 공간은 35% 이상 절감할 수 있을 것으로 보고 있다.

Analog Devices는 강압에 필요한 커패시터의 수를 줄이는 회로 기술을 개발했다. 나아가 DC/DC 컨버터에서 “Hybrid Converter”라는 기술의 확립을 추진하고 있다. 변환 효율을 기존보다 5포인트 개선하여 98.5%정도로 높이는 기술로, 35W 절전이 가능하다고 한다.

48V의 표준 적용이 확대됨과 더불어 12V용 유닛 등 기존의 자동차 부품의 활용을 가능하게 하는 강압 관련 기술 경쟁이 한 층 더 심화될 전망이다.

차세대 반도체에서는 SiC를 활용해서 고효율화를 도모하는 파워반도체가 키 포인트 중 하나다. 예를 들어 STMicroelectronics는 차량용으로 SiC Power MOSFET(금속산화막 반도체 전계 효과 트랜지스터)을 어필하고 있다. STMicroelectronics의 강점은 소재부터 웨이퍼, 제품화까지 개발, 제조의 수직통합으로 일괄 진행하는데 있다. 모터용 인버터나 OBC, DC/DC 컨버터 등 혹독한 환경에서의 실적을 어필해서 차량용의 수요를 목표로 한다.

STMicroelectronics는 차량과 주택을 연결하는 V2H도 고려하고 있다. 태양광 발전 설비나 EV를 충방전 관리 시스템에서 연계함으로써, 그 곳에서 사용하는 재생 에너지의 전력 변환이나 전력 이용의 가시화, 축전 등은 파워반도체의 노하우를 활용할 수 있는 분야다. STMicroelectronics 제품만으로 전반적인 서비스를 제공할 수 있다는 것이 강점이 된다. 무선 충전도 드론 등 모빌리티용으로 전개해 나갈 방침이다.

한편 독일 Infineon Technologies는 고객용으로 제품의 탄소 발자국(Carbon Footprint, PCF) 데이터를 제시할 것이라고 발표했다. 각 제품군의 기후변동에 대한 영향을 공개하여 투명성을 확보해서, 자사 제품을 고객이 선택하기 쉬운 환경을 조성한다. 우선 절반 정도의 제품을 공개하고, 최종적으로는 전수 데이터 제공을 예정하고 있다.

업계 표준의 확립을 선도함으로써 Infineon Technologies는 원재료 조달부터 생산, 납품처로의 운송까지 모든 단계에서 상황을 종합적으로 공개하고, PCF 대응에 나서는 자동차 메이커 등의 니즈를 흡수하는 것을 목표로 한다.