如今,汽車大趨勢正在推動著半導體成分的升高。主要推動因素包括:動力系統重點應用,如提升汽車能效及將清潔能源技術用於汽車、智慧電動汽車電源管理、高能效變速箱的使用;車身重點應用,如網路、採用先進照明及LED照明;安全/底盤重點應用,如避免碰撞、動力制動;資訊娛樂系統重點應用,如駕駛人資訊;新興市場,包括重利用在成熟市場獲得驗證的架構來符合汽車定價要求,雖然廉價汽車的半導體成分較低,但用量極大。
對於豪華汽車市場,問題在於抓住不同需求,改善動力性能,實現最大限度的減排;電動汽車仍是小眾市場,使用的功率電子元件不同於傳統內燃機,挑戰是要把傳統和經過驗證的技術整合在電動汽車內。因此,廉價汽車走的是批量,豪華汽車在於創新,電動汽車則是一種全新技術。這些都有利於推動汽車半導體市場的發展。
汽車半導體市場潛力巨大
目前,中國大陸已經成為全球最大的汽車市場,並在繼續引領全球汽車市場發展。到2017年,預計中國汽車大陸年產量將達3,000萬輛(占全球1.071億輛總產量的28%);2012年至2017年中國汽車產量年複合成長率(CAGR)為11%。在經歷了2009-2010年經濟及汽車產業刺激措施的高速增長,以及之後流動性緊縮的增長放緩後,2014-2015年,雖然一些大城市在限制汽車增長,但在放鬆貨幣政策、某些財政刺激、價格不再下滑的前提下,中國輕型車銷售增長趨勢正在由「軟」著陸轉向「可控」增長。2017年後將著眼於燃油的需求管理措施的平穩增長。
汽車市場與汽車半導體市場直接相關,但又有其特殊性。歐美、日本汽車市場增速低於5%,中國等金磚四國高於10%,而汽車半導體增長可達15-20%,原因是汽車中使用的電子系統比以往更多,到2019年中國汽車電子市場可與歐洲和北美相仿。
2012年中國汽車半導體與去年同期相比增長了12%,由於半導體廠商戰略壓力越來越大,預計2012至2017年全球汽車半導體CAGR為7%;中國汽車半導體CAGR則為15%。值得一提的是,2012年中國市場占全球的比例很小,日本最大,北美歐洲緊隨其後;5至7年後,中國將與北美歐洲持平。2019年全球HEV/EV產量將達到900萬輛規模,占到全球汽車總產量的9%左右。
另外,到2019年,日本OEM的HEV/EV產量將占全球HEV/EV產量的約30%。而在中國生產的HEV/EV所占全球比例將由2011年的3%增加至2019年的18%,其中中國本土OEM的HEV/EV產量到2019年將占全球HEV/EV產量的10%,這是一個相當不錯的規模。
安森美半導體汽車業務策略
安森美半導體是全球前十大汽車半導體供應商之一。在汽車區隔市場,安森美半導體2012年源自汽車區隔市場的收入為7.52億美元(占公司收入的26%),與去年同期相比增長了4.5%;領先優勢體現在動力系統、車身、資訊娛樂系統、電源、車載網路。
圖1:安森美半導體重點汽車應用
汽車半導體市場之所以比去年同期增長10%,源於占全球比例50%以上的新興市場的汽車銷售,還有燃油經濟性、安全、便利及資訊娛樂系統的增長,以及混合電動汽車(HEV)/(EV)電動汽車對動力電子系統中半導體成分增加約5倍的推動。
安森美半導體的關鍵增長動力涉及先進LED照明IC、停車輔助IC、一鍵啟動/停止IC(uHybrid)、開關電源/馬達驅動器IC/智慧功率模組(IPM)、角/壓力及位置感測器介面IC、LIN/CAN/FlexRay收發器、MOSFET/IGBT/保護,還有對亞洲市場的滲透。
安森美半導體的汽車業務策略是主要體現在三個方面。第一,著重於增長的客戶及應用,銷售用於構建汽車系統的半導體元件;第二,發揮「 ASIC + ASSP + 離散 = 方案」的優勢,主打市場包括引擎管理系統、前照燈、停車輔助系統,以及相關電子系統,如儀表板、資訊娛樂、車門模組、駕駛輔助系統等;第三,加速在亞洲及中國的發展。
實現這一進程的挑戰在於,在汽車環境中,零部件溫度會經歷大起大落,一般用於工業應用溫度的元件無法滿足汽車應用的要求;從半導體應用的特殊性來看,一個元件損壞就會導致整個模組和車輛的故障。此外,在創新方面,半導體廠商的前瞻性非常重要,因為研發的模組需要若干年才能進入量產。
安森美半導體重點汽車應用及方案
安森美半導體的汽車應用重點包括:燃油經濟性,涵蓋引擎控制、變速箱、微混合動力汽車(uHybrid)、混合動力汽車(HEV);資訊娛樂系統,包括音訊、遠端資訊系統、類比及數位調諧器、機械(或更少)系統;車身,包括照明(LED、HID、氙氣、高級前照燈系統(AFS)、內部照明(儀表板、地面、重點照明))、汽車空調(HVAC)、車門;安全,包括停車、刹車、電動助力轉向(EPS)。
圖2:安森美半導體的汽車應用重點
安森美半導體有多種汽車產品及封裝系列,可以分為四大部分:跨所有應用的標準元件,包括TVS/保護、整流器、稽納二極體、邏輯、恆流穩流器(CCR)、電晶體、MiniGate元件;記憶體,如EEPROM;功率元件,如點火IGBT、MOSFET(平面型、溝槽型)、SmartFET(低邊、高邊);類比-混合信號,包括穩壓器(低壓降(LDO)、標準類比、低靜態電流(Iq) )、驅動器(高邊/低邊/H橋、預FET、繼電器、馬達驅動器、LED)、CAN/LIN/FlexRay、系統基礎晶片(SBC)、感測器介面、開關電源(SMPS)、專用標準產品(ASSP)、訂製專用積體電路(ASIC)、跟蹤器/比較器/運算放大器。
安森美半導體的寬廣陣容產品及方案從離散元件到標準產品,再到ASSP/ASIC/SBC/系統單晶片(SoC),以及模組層級專業技術及方案,可滿足客戶的各種不同要求。
圖3:安森美半導體的寬廣陣容產品及方案
強大的本地支援和服務
未來五年,中國汽車及汽車半導體市場將大幅增長。安森美半導體除了提供ASIC + ASSP + 離散元件的汽車方案,還將持續投資當地語系化的研發支持(如汽車解決方案工程中心(SEC)),不斷擴充中國FAE團隊,更好地服務中國汽車電子市場;與本地一級客戶及OEM建立密切合作關係,配合他們快速推出新產品,幫助主機廠商在市場上獲得先機。
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