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ADAS, autonomes Fahren, Elektromobilität, Vernetzung: Für all diese Automotive-Trends bildet die Elektronik die Grundlage. In 2020 hat sich gezeigt, wie wichtig die Mikroelektronik und die Leistungselektronik für die Zukunft des Automobils sind. In unserer Bildergalerie geben wir einen handverlesenen Rückblick auf die Themen aus unseren Zeitschriften AUTOMOBIL-ELEKTRONIK und emobility tec, die uns auch in den kommenden Jahren noch beschäftigen werden – entweder, weil sie brandneu sind oder weil sie in eine Phase der Konsolidierung eingetreten sind und jetzt breitflächig zum Einsatz kommen. Zusätzlich können Sie auch alle Ausgaben der beiden Zeitschriften ganz bequem im e-Paper durchstöbern.

Das Auto als Computer auf vier Rädern zu bezeichnen ist richtig, und in sehr naher Zukunft schließt die im Auto eingesetzte Halbleiter-Technologie schon beinahe zum Smartphone auf. Die Computerisierung des Automobils hat auch die Themen der AUTOMOBIL-ELEKTRONIK in 2020 geprägt: Es gab eine erste Ankündigung für 5-nm-Technologie im Auto: NXP-CTO Lars Reger hat im Interview erklärt, warum dieser Schritt jetzt so wichtig ist. Kurz vor Jahresende stellte Renesas dann seinen fertigen und bereits im Sampling befindlichen 12-nm-Chip vor, 2023 soll die Serienfertigung anlaufen. Aus technologischer Sicht sind dies riesige Schritte nach vorn, denn eigentlich liegt der Automotive-Bereich bei den Halbleitern vier oder fünf Technologie-Generationen hinter dem Leading-Edge-Consumer-Sektor. Da aber autonomes Fahren ohne künstliche Intelligenz undenkbar ist und die KI massive Rechenleistung fordert, ist diese Entwicklung nur allzu gut nachvollziehbar. So muss sich auch die Automobil-Branche mit neuen und exotisch anmutenden Prozessorarchitekturen anfreunden, die explizit für KI-Anwendungen entwickelt wurden – der Graph-Streaming-Prozessor ist ein Beispiel dafür.

Aber KI ist nichts ohne Umgebungsdaten, und so gehörten 2020 auch die Innovationen im Sensorbereich zu den heißen Themen: FMCW-Lidar könnte ToF-Technologien ersetzen und kooperatives Radar verbessert die Objektunterscheidung deutlich. Die Menge anfallender Daten ist dabei enorm, das Handling immer komplexer. Aber die Branche muss hier das Rad nicht neu erfinden: Synergien und Kooperationen mit der IT-Branche sind jetzt gefragt, denn hier sind massive Datenströme nichts Neues. Dies geht aber nur, wenn auch eine entsprechende Speicherstrategie vorhanden ist, und von daher werden die Speicherhersteller zu immer wichtigeren Partnern für den OEMs.

Leistungselektronik und Elektromobilität

Auch im Bereich der Leistungselektronik hat sich viel getan. SiC ist mittlerweile weitläufig etabliert, aber in 2020 hat sich auch gezeigt, dass GaN bereit ist für den breiteren Einsatz im Auto – auch in puncto Kosten. Die Produktionskosten für den Wide-Bandgap-Halbleiter sinken, und die Wertschöpfungskette wird ausgereifter.

Im Bereich der Elektromobilität scheint es als hätte sich 2020 der Kreis geschlossen, und das Bild wird vollständig. Es haben sich weitreichende Synergien aus Batterie, Ladetechnik, stationären Speichern und Smart Grid abgezeichnet. Die Photovoltaik-Anlage auf dem Dach lädt das Auto über die Wallbox in der Garage, die Batterie des E-Autos dient in bidirektionalen Topologien dem Stromnetz als Puffer, ausgediente Lithium-Ionen-Akkus aus den E-Fahrzeugen finden ein Second Life im stationären Energiespeicher; dieser wiederum speichert überschüssige Enerige aus Windkraft- und Solaranlagen und sorgt dafür, dass beim Schnellladen an der Ladesäule das Stomnetz nicht in Überlastung geht – und vielleicht dient die Energie auch einmal dazu, den Wasserstoff für das Brennstoffzellenauto herzustellen.

Willard Tu, Xilinx, mit seinen Trends für 2021

Was bringt das Jahr 2021 für den Automotive-Bereich? Willard Tu von Xilinx wagt eine Prognose – von selbstheilenden Fahrzeugen bis zum autonomem Transportwesen als Vorreiter.

Dr.-Ing. Nicole Ahner

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Redakteurin AUTOMOBIL-ELEKTRONIK und emobility tec

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