节能减碳 车用模拟IC和分离式功率器件日益重要
2017-06-12 17:50:10
未知
根据拓墣产业研究院调查显示，在各国政府致力于节能减碳政策的推动之下，促使汽车工业与ICT科技进一步结合，预计将带动与车辆能源管理相关的模拟IC与分离式功率器件(Power Transistor)在单一车辆的搭载金额，由2016年的188美元上升到2017年的209美元，车辆产业占Power Transistor需求比重达23%，仅次于工业用需求。 拓墣产业研究院研究经理林建宏指出，从法律层面来看，各国政府对于废气或是二氧化碳等排放有其严格要求，回推到车辆本身，如何进一步降低不必要的能源消耗，以符合政策法规的要求，成为车辆设计的首要课题。 随着车用半导体在汽车产业的重要性与日俱增，特别是电动车领域（PHEV+BEV）更是增加不少充电、AC/DC、DC/DC等电力系统，来供电给不同的子系统所使用，在此过程中，转换效率的表现与能源安全管理，就成为车辆能否通过政策法规的核心关键，相关半导体组件规格与表现就显得格外重要。 1. 车辆电压与电池容量持续上升，带动模拟IC与Power Transistor需求 林建宏表示，不同于手机将主要的电源管理集成到一颗PMIC，车辆因为安全性的考虑，包含各子系统的稳压、静电防护、信号隔绝等等需求，从电力传输开始，充电站供电(电动车)、电池管理、逆变器、次逆变器与DC/DC降压等各类系统都在车辆中扮演其重要角色。 细分其半导体组件，亦可以拆分出包括专用MCU（微控制器）、MOSFET、IGBT、驱动IC与BMS（电池管理系统）IC等，目前主要供货商，仍以Infineon（英飞凌）、Renesas（瑞萨电子）、ST（意法半导体）与TI（德州仪器）等国际车用半导体大厂为主。随着电压与电池容量的上升，不论是在能源转换效率与电路保护上的需求，均使得车辆对模拟IC与Power Transistor的倚重不断上升。 以Power Transistor为例，车辆产业对Power Transistor的消耗，预计将由2016年的22%拉升到2017年的23%，到2021年会更进一步提升到26%，车用市场已稳占Power Transistor第二大需求产业位置。 2. 欧美日IDM厂未来可望扩大委外制造，成台厂机会 观察台湾半导体产业在车用模拟IC与Power Transistor的布局，如台积电与联电等晶圆代工大厂皆已有代工车用芯片的经验，随着车用半导体技术的日渐成熟，未来欧美日IDM大厂在成本考虑之下，或许会将部分产品释出，委由有量产车用组件经验的业者代工。 此外，如世界先进已经是英飞凌IGBT产品的代工伙伴，尽管订单有限，但随着电动车的日渐普及，IGBT产品又是市场主流的情况下，IGBT用量势必增加，届时世界先进或许将有机会取得更多的订单。 3. 大陆积极布局车用功率半导体，设立一条龙产线 不同于数字电路遵循摩尔定律的路径不断微缩，Power Transistor因为组件物理的限制，不仅在尺寸的微缩上受限，耐压与能源转换效率也受限材料特性，效能改进面临瓶颈。但车辆因安全辅助驾驶的需求，对电力系统的要求规格不断上升，而传统Si材料在效能改进上出现重大瓶颈，这也使得SiC与GaN材料成为功率半导体组件发展的重点。 凭借全球新车购买量超过三成的庞大市场，大陆厂商致力以电动车作为发展汽车产业的突破口，特别是在功率半导体中SiC与GaN的研究，以及产线的设置也成为发展重点。除了既有的6寸厂升级外，包含厦门、泉州等地均筹备由晶圆、磊晶到组件制造的一条龙产线，此举也使得传统由欧美日主导的功率半导体市场，可能将出现新的竞争局面。
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