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2018年,車用半導體也是值得關注的一大方向

h1654155971.7596 ? 2018-02-03 13:48 ? 次閱讀

據外媒報道,安森美半導體被德國汽車制造商奧迪挑選加入推進半導體計劃(PSCP),與奧迪建立戰略合作關系。安森美半導體是自動駕駛系統的圖像傳感器電源管理和聯接領域的一個公認的佼佼者。其擁有無與倫比的電源方案組合,包括模塊和碳化硅(SiC)/氮化鎵(GaN)寬帶隙器件,助力開發先進、高能效的下一代電動車(EV)和混合動力電動車(HEV),實現更高的安全性、智能性和續航里程。

在復雜的汽車動力系統功能電子化、先進駕駛輔助系統(ADAS),以及自動駕駛演進的趨勢下,基于半導體的方案將日益促進汽車領域的創新。此外,其他如舒適便利、信息娛樂和車輛互聯相關的應用正推動半導體在汽車中的應用。因此,與領先的半導體供應商建立一致的計劃和標準,使雙方相互了解技術創新及質量,是極其有用的創議。

全球知名車用半導體廠商

中國是全球最大的汽車產銷國,然而我國汽車半導體產業基礎非常薄弱,僅有極少數產品能進入全球汽車供應鏈。絕大部分車用半導體市場被以下前十大廠商占有。

Company 2016MarketShare 2015MarketShare
NXPSemiconductors 14% 13.60%
InfineonTechnologies 10.70% 9,9%
RenesasElectronics 9.60% 9.30%
STMicroelectronics 7.60% 7.30%
TexasInstruments 6.90% 6.40%
RobertBosch 5.90% 5.00%
ONSemiconductor 4.40% 4.00%
MicrochipTechnology [includingAtmel] 2.90% 3.00%
Toshiba 2.60% 2.60%
RohmSemiconductor 2.50% 2.30%

根據2016年的營收情況,恩智浦半導體(NXP Semiconductors)在全球車用半導體市場排名第一,上文與奧迪簽訂戰略合作,共同推進半導體計劃的安森美排名第七,也占了不少的市場份額。

相關數據顯示,收購了飛思卡爾半導體(Freescale Semiconductor)的恩智浦是在2015年就成為全球第一大車用半導體供應商,而該公司在2016年的全球市占率由2015年13.6%增加至14%;排名全球第二大車用半導體供應商的是德國的英飛凌(Infineon Technologies)。

其余全球第三至第五大車用半導體供應商,分別為日商瑞薩電子(Renesas Electronics)、意法半導體(STMicroelectronics),以及德州儀器(TI),名次沒有變動。Microchip是首度擠進全球前十大車用半導體廠商排行榜的業者,因為該公司收購了Atmel并取代其位置。

IC Insights預計,2017年車用IC銷售量將增加22%,2018年將繼續成長16%。2017年全球電子系統市場規模預計將達到1.49兆美元,其中汽車市場占到9.1%,略高于2015年的8.9%以及2016年的9%。 IC Insights指出,汽車在全球電子系統中的占有率近年來一直在微幅提高,并預計將維持這一緩慢成長態勢至2021年,屆時,在汽車電子產品將在全球電子系統市場銷售占9.8%。

IC Insights表示,盡管加進車內的電子系統越來越多,但由于IC和電子系統的定價壓力, 2021年以前,汽車終端應用的占有率將遠遠超過目前在整體電子系統的占有率。

根據IC Insights的最新半導體產業驅動因素報告,預計到2021年,工業電子系統的CAGR將達到4.6%。 該公司表示,來自于機器人、穿戴式健康裝置和促進物聯網的系統等應用成長,均有助于推動這一領域的成長。

報告中列出的其他CAGR預測包括通訊系統成長4.2%,以及消費電子系統約2.8%。 IC Insights并指出,在2021年的所有主要半導體驅動力道中,PC市場的CAGR將會是最低的,汽車半導體市場強勁。

巨頭搶食車用半導體市場

自動駕駛、電動車、先進駕駛輔助系統(ADAS)、車聯網(V2V/V2X)與車載娛樂服務系統等,均需要高效能處理器及感測器,促使不少廠商開始轉向車用半導體領域發展,這也是引發半導體廠商展開異業整并的一大動機。根據市調機構IC Insights預估,2015年車用電子于半導體IC占比重雖然只有8%,但自2013~2018年,車用電子之IC銷售額年平均復合成長率可望達到10.8%,成長幅度優于其他終端應用市場。

據PwC研究,半導體應用在汽車電子上,2017年將達400億美元(2012年僅255億美元);且屆時每輛車將使用高達385美元的半導體元件(2012年僅用315美元) 。從上述數據顯示,當汽車更重視安全、智慧與節能,均需高度仰賴半導體與車用電子,背后也隱含著龐大商機。

基本上,車用半導體大致可分為微控制器(MCU)、特定應用標準產品(ASSP) 特定應用積體電路(ASIC)、模擬(Analog)與功率電晶體(Transistor)、感測器(Sensor )等。各產品類別在車電次系統的使用比重,ASSP/ASIC較偏重在車載資通訊與娛樂;MCU則是較偏重動力傳動、底盤控制與安全;模擬與功率電晶體在各次系統使用比較平均;至于感測器則是偏重在動力傳動及安全。由于汽車應用講求的是品質與安全,半導體產品在設計、制造、封裝測試等各個環節都須符合車用規格及獲得車廠認證,因此,大多數的車用半導體供應商為能夠自行掌控設計、制造與封測的整合元件制造商(IDM)。

近兩年,車用半導體市場出現了幾起并購洗牌,NXP因并購飛思卡爾一舉躍升為全球車用半導體龍頭,市占率達14.4%。德國IDM廠英飛凌(Infineon)則以30億美元收購國際整流器公司(International Rectifier; IR),強化在絕緣閘雙極電晶體(IGBT)及金氧半場效電晶體(MOSFET)等功率半導體市場產品線,同時也更加鞏固英飛凌在全球功率半導體龍頭地位。

全球車用MCU龍頭瑞薩斥資32億美元現金收購美國芯片制造同業英特矽爾(Intersil),瑞薩主力客戶為豐田、日產、福特等國際一線車廠,而英特矽爾的產品包括管理油電混合車和電動車的電池電壓的半導體,以及操作車載攝影機和顯示器的芯片。此宗并購,借重瑞薩領先的微控制器與系統芯片技術,再結合英特矽爾在電源管理芯片與模擬半導體元件領域的能力,有助于瑞薩在車用芯片發展。

除了傳統車用半導體IDM廠之外,近來IC設計廠商也積極跨足車用電子領域,如全球繪圖處理芯片(GPU)龍頭英偉達(Nvidia),繼先前開發出的Drive PX2汽車電腦芯片之后,2017年也發表全新專為自動駕駛汽車打造的超級電腦芯片Xavier,提供車廠加快自駕車研發腳步。

因車用電子龐大商機涌現,包括臺積電、聯電、世界)、日月光、京元電、欣銓、盛群、偉詮電、凌陽、茂達、矽創、華邦電、順德等半導體相關業者無不加緊腳步積極搶進。

之前,晶圓代工龍頭臺積高層不斷強調汽車電子將是臺積電未來五年營運重點項目之一。事實上,臺積電在車用電子發展相當早,囊括NXP、Infineon、Renesas、德儀等全球前十大車用半導體IDM廠。

瑞薩與臺積電自90納米開始便密切合作開發內建快閃記憶體的MCU產品,2016年8月,雙方再次簽約擴大在微控制器(MCU)技術方面的合作至40奈米嵌入式快閃記憶體(eFlash)制程,以生產應用于新一世代汽車以及家電等消費性產品的微控制器。為了使未來的環保汽車與自動駕駛車,更具節能效益且更可靠,雙方擴大合作至28納米MCU的開發。

瑞薩本身具備高可靠性及高速優勢的金屬氧化氮氧化矽(MONOS)eFlash技術,將結合臺積電高效能、低功耗的28納米高介電層金屬閘制程技術,生產全球頂尖的車用MCU產品,預計2020年開始量產。此外,臺積電也奪下Nvidia專為自動駕駛設計的DRIVE PX2與Xavier芯片訂單,展現出在車用半導體先進制程的深厚實力。

IC測試廠欣銓有鑒于智慧型手機成長趨緩,近來也開始跨足車用IC測試業務,最大客戶即是德儀,而后也打進意法、NXP等車用半導體IDM一線大廠。隨著全球十大車廠及車用電子廠商全力打造新一代智慧汽車,開始將車聯網及ADAS系統安裝在新車款中,促使IDM廠擴大委外釋單給欣銓。

IC設計廠偉詮電投入車電領域十余年,在2014年開始推出第一代的環車影像(Around View Monitor; AVM)處理器WT8892后,后續還有一系列具ADAS功能的芯片,包括盲點偵測(BSD)、前車碰撞警示(FCW)、車道偏移警示(LDW)、移動物偵測(MOD)、倒車碰撞警示(RCW)、行人碰撞警示(PCW)及行車紀錄器等。其中,AVM已打入大陸前五大車廠中的大眾、東風,以及貨卡車品牌江陵的OEM供應鏈。受惠中國車市成長與汽車電子比重拉升,將帶動偉詮電的車電業務發展。

順德以七支腳DPAK功率導線架與鉚接導線架成功打入車用市場,車用IC導線架主要客戶為Infineon、Vishay、On Semi、NXP;依功能差異,鍍金應用在主動式跟車巡航系統(ACC)或是自動緊急煞車系統;LED導線架主要客戶為Sharp、Panasonic、Stanley,針對車用尾燈與儀表板燈,間接交貨給Mazda。

中國車用半導體具備后發優勢

中國汽車產銷量已連續 8 年位居全球第一。根據中國汽車工業協會的數據,2016 年中國汽車產銷分別為 2812 萬輛和 2803 輛。 2015 年,中國汽車產量占全球汽車產量的 27%,超過第二大生產國美國 1 倍以上。

國有汽車品牌實力不斷壯大。在中國乘用車市場,2016 年,中國自有品牌乘用車共銷售 1052.9 萬輛,同比增長 20.5%,占乘用車銷售總量的 43.2%。

新能源汽車產業高速發展

一是國內新能源汽車產銷量屢創新高。中國汽車工業協會數據顯示,2016 年,國內新能源汽車產銷 51.7 萬輛和 50.7 萬輛,同比增長 51.7% 和 53%,連續兩年保持全球第一。

二是國家政策鼓勵發展新能源汽車產業。新能源汽車已上升為國家戰略。《中國制造2025》、《「十三五」國家戰略性新興產業發展規劃》等國家規劃明確將新能源汽車列為重點發展產業。2015 年國家發展和改革委員會公布的《電動汽車充電基礎設施發展指南(2015~2020年)》提出,到 2020 年,新增集中式充換電站超過 1.2 萬座、分散式充電樁超過 480 萬個,以滿足全國 500 萬輛電動汽車充電需求。

龍頭企業加速汽車半導體產業布局

汽車半導體設計方面,大唐公司與 NXP 合資成立大唐恩智浦公司,其產品包括車燈調節器芯片、門驅動芯片和新能源汽車電池管理芯片。其中門驅動芯片是中國汽車電子前裝市場的第一顆國產芯片,也是中國首個符合 AEC-Q100 行業標準的產品。地圖服務商四維圖新以 6 億美元收購聯發科旗下的杰發科技公司,主攻車載、車控類汽車電子芯片解決方案。

CMOS 圖像傳感器方面,2016 年年初,國內資本以 19 億美元收購美國 OmniVision 公司,使其成為北京豪威科技公司的子公司。2016 年 7 月,北京君正集成電路公司宣布擬以 120 億元收購豪威科技公司、6.2 億美元收購思比科公司,深度布局 CMOS 市場。收購完成后,北京君正公司將成為全球第三大 CMOS 圖像傳感器企業。

新能源汽車 IGBT 方面,比亞迪是全球新能源汽車的領軍企業,2015 年銷售額超過 6 萬輛。公司已布局 IGBT 全產業鏈,包括芯片設計、晶圓制造、測試、封裝、新能源汽車應用等。旗下比亞迪微電子公司與上海先進半導體制造公司正合作開發 IGBT 產品。

代工制造方面,中芯國際通過收購意大利 LFoundry 公司,獲得具有汽車半導體產品經驗的 8 英寸生產線。華虹宏力公司深耕 FS-IGBT 工藝產品,與多家合作單位推出了 600V、1200V、1700V 等 IGBT 器件工藝。

結束語:未來汽車將向安全、互聯、智能、節能的方向發展,高級汽車駕駛輔助系統(ADAS)、無人駕駛、車聯網(V2X)、新能源汽車等新產品和新功能層出不窮,算法芯片、毫米波雷達、激光雷達、新型MEMS傳感器等技術飛速發展,與供應鏈緊密牢固的汽車產業呈現新的發展機遇。我國作為行業新進者,應抓住此次產業變革的機會窗口,使車用半導體成為我國半導體產業和汽車產業實現騰飛的重要突破口。

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原文標題:解讀 | 車用半導體的機遇與挑戰

文章出處:【微信號:Anxin-360ic,微信公眾號:芯師爺】歡迎添加關注!文章轉載請注明出處。

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