本文來自微信公眾號(hào)“中國電子報(bào)”，作者丨姬曉婷，編輯丨徐恒，美編丨馬利亞，監(jiān)制丨連曉東。
中國汽車工業(yè)協(xié)會(huì)日前公布的最新新能源汽車產(chǎn)銷數(shù)據(jù)顯示，2022年11月共銷售新能源汽車78.6萬輛，同比增長72.3%，月度銷量再創(chuàng)新高。12月14日，意法半導(dǎo)體發(fā)布了可提高電動(dòng)汽車性能和續(xù)航里程的大功率模塊。12月14—15日的英飛凌OktoberTech生態(tài)創(chuàng)新峰會(huì)再次強(qiáng)調(diào)了企業(yè)的“低碳”路線。種種跡象表明，汽車的低碳化趨勢正持續(xù)拉動(dòng)功率半導(dǎo)體市場增長。功率半導(dǎo)體廠商加快產(chǎn)品部署與生態(tài)建設(shè)，為汽車低碳化鋪就了一條硬科技綠色通道。
數(shù)據(jù)來源：深圳威邁斯新能源股份有限公司根據(jù)HIS數(shù)據(jù)整理
汽車電子持續(xù)受到關(guān)注
作為低碳化趨勢推動(dòng)下最為強(qiáng)勁的增長點(diǎn)，新能源汽車電子備受半導(dǎo)體廠商關(guān)注。全球各大供應(yīng)商分別推出了相關(guān)產(chǎn)品和解決方案。英飛凌為適應(yīng)新能源汽車發(fā)展需要，推出了包括傳感器、微控制器、驅(qū)動(dòng)芯片、功率芯片等在內(nèi)的一系列芯片產(chǎn)品組合，以滿足新能源汽車電力傳動(dòng)系統(tǒng)的發(fā)展需求。全球另一家功率半導(dǎo)體廠商安森美同樣將汽車電子作為其發(fā)展的重要支撐。安森美總裁兼首席執(zhí)行官Hassane EI-Khoury表示，安森美在中國有10家聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室，其中超過6家部署在汽車生態(tài)系統(tǒng)領(lǐng)域。不僅如此，安森美已經(jīng)與三家新能源汽車新勢力簽訂了長期供貨協(xié)議，并將這一模式延展到傳統(tǒng)汽車制造商。安森美對汽車電子的重視直接反映到了其財(cái)務(wù)報(bào)告中。安森美發(fā)布的2022年第三季度財(cái)務(wù)報(bào)告顯示，第三季度營收21.926億美元，同比增長26%，創(chuàng)歷史新高，毛利率為48.3%，而汽車和工業(yè)市場營收占比達(dá)到58%，尤其是電動(dòng)車主驅(qū)逆變器業(yè)務(wù)今年實(shí)現(xiàn)了3倍增長。近日有消息稱，日本功率器件制造商?hào)|芝擬增產(chǎn)用于確保純電動(dòng)車安全等的半導(dǎo)體到2024年，其位于日本福岡縣的旗下公司的光電耦合器產(chǎn)能將較目前提高2成。瑞薩同樣于近日展示了用于電動(dòng)汽車的產(chǎn)品方案，電機(jī)及電池控制器，智能座艙與圖形儀表，自動(dòng)駕駛，未來電子電氣架構(gòu)趨勢及通信網(wǎng)關(guān)，車載無線充電等產(chǎn)品均在其列。
國內(nèi)半導(dǎo)體廠商亦在新能源汽車領(lǐng)域持續(xù)施力，其產(chǎn)品正逐步進(jìn)入到主流汽車品牌的供應(yīng)鏈體系。杰發(fā)科技有限公司首席技術(shù)官李文雄表示，該公司提供的車載信息通信娛樂系統(tǒng)SoC、車聯(lián)網(wǎng)SoC、車載功率放大器、電池包壓力傳感器等產(chǎn)品正在陸續(xù)出貨，并逐漸上車應(yīng)用。揚(yáng)杰科技通過引進(jìn)相關(guān)技術(shù)研發(fā)及設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)，在汽車領(lǐng)域體系建設(shè)，車規(guī)產(chǎn)品開發(fā)、驗(yàn)證等方面取得了豐碩成果，與新能源汽車領(lǐng)域客戶建立了長期穩(wěn)定的合作關(guān)系。
全球多國政府及著名汽車廠商均給出了結(jié)束內(nèi)燃機(jī)汽車的時(shí)間節(jié)點(diǎn)。西班牙有關(guān)部門表示，至2023年，居民人數(shù)在5萬人以上的城市只允許零排放車輛行駛；荷蘭有關(guān)部門表示，至2025年，在包括阿姆斯特丹、鹿特丹等在內(nèi)的主要城市，所有新注冊的出租車均需實(shí)現(xiàn)零排放；美國有關(guān)部門表示，至2030年，純電動(dòng)汽車需達(dá)到新車銷售量的40%。本田、奔馳、大眾、寶馬、通用等國際馳名汽車品牌也紛紛發(fā)布了停售油車的時(shí)間表?；诖耍瑯I(yè)界人士對于新能源汽車電子市場未來的發(fā)展前景給出了積極預(yù)期。英飛凌安全互聯(lián)事業(yè)部汽車無線產(chǎn)品市場經(jīng)理?xiàng)畲蠓€(wěn)表示：“從現(xiàn)在開始到2035年，我們將會(huì)迎來新能源車、電動(dòng)車的高速發(fā)展期。”
應(yīng)提高充電基礎(chǔ)設(shè)施覆蓋率
新能源汽車在全球的拓展之勢有目共睹。然而，在新能源汽車加快部署的過程中，如何提升快充電樁等充電基礎(chǔ)的建設(shè)體量是關(guān)鍵。特斯拉全球設(shè)計(jì)總監(jiān)Javier Verdura介紹稱，從2021年的銷量數(shù)據(jù)來看，特斯拉已經(jīng)成為美國最受歡迎的電動(dòng)車品牌，其年銷售量已經(jīng)達(dá)到93.6萬輛，而要使該數(shù)據(jù)繼續(xù)提升，提高充電基礎(chǔ)設(shè)施的覆蓋率是關(guān)鍵。
為提高新能源汽車的使用量，各國均在積極部署快充電站，但相較于新能源汽車發(fā)展的腳步，充電站等基礎(chǔ)設(shè)施布設(shè)的步伐還相對落后。從全球來看，我國新能源汽車充電樁的保有量及車樁比相對領(lǐng)先。深圳威邁斯新能源股份有限公司副總裁韓永杰介紹稱，截至2022年，我國新能源汽車私人充電樁保有量有望達(dá)到339萬個(gè)，公共充電樁保有量也達(dá)到了170萬臺(tái)，綜合來看，我國新能源汽車車樁比已經(jīng)達(dá)到2.5:1。而對于很多國家來說，充電樁的建設(shè)步伐才剛剛開始。是德科技電動(dòng)汽車解決方案經(jīng)理Hwee-Yng Yeo表示，在新加坡，充電基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)工作才剛剛開始，未來將部署6萬臺(tái)充電站。而即便是對于歐洲新能源汽車滲透化率最高的德國來說，電動(dòng)汽車充電樁的部署也依舊存在很大的增長空間。對于是德科技電動(dòng)汽車技術(shù)市場規(guī)劃師Cecile Loison來說，如果給電動(dòng)汽車的發(fā)展程度打8分，那么當(dāng)前充電基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)僅能夠打4分。
建設(shè)新能源汽車充電基礎(chǔ)設(shè)施是個(gè)龐大的系統(tǒng)工程，而對于半導(dǎo)體廠商而言，充電樁建設(shè)帶來的是巨大的功率半導(dǎo)體市場。充電樁中，起到關(guān)鍵作用的是用于電壓轉(zhuǎn)換的充電模塊，每個(gè)充電模塊中都使用了包括硅二極管、IGBT、MOSFET、電源管理芯片PMIC在內(nèi)的多種半導(dǎo)體器件，且充電樁充電速度越快、額定功率越高，其需要的充電模塊就越多。從當(dāng)前的技術(shù)發(fā)展方向來看，為緩解電動(dòng)汽車消費(fèi)者的續(xù)航焦慮，使充電樁具有更高的額定功率是非常重要的技術(shù)方向，提高電壓和加大電流是提高充電樁額定功率的兩種方式。芯謀研究高級分析師張彬磊表示，未來5年新能源汽車充電樁的年增長率將維持在30%以上，與之相對應(yīng)，功率半導(dǎo)體在充電樁領(lǐng)域的增長率將超過30%。當(dāng)前，用于快充充電樁的功率器件國內(nèi)市場規(guī)模約為2億美元，到2026年，這一數(shù)字將達(dá)到4億美元左右。從全球市場來看，這一市場規(guī)模更不可估量。
加快部署寬禁帶半導(dǎo)體
不論是提升充電模塊的充電效率，還是優(yōu)化新能源汽車電源系統(tǒng)管理效果，提升功率器件耐高壓、高電流能力，降低器件能耗，提升器件使用壽命都是產(chǎn)品的發(fā)展方向，而所有的功率器件需求，共同指向了GaN（氮化鎵）、SiC（碳化硅）等寬禁帶半導(dǎo)體產(chǎn)品。發(fā)展寬禁帶半導(dǎo)體產(chǎn)品，以其代硅，成為各大功率半導(dǎo)體廠商的共識(shí)。
12月14日，意法半導(dǎo)體發(fā)布了新的碳化硅功率模塊，可提高電動(dòng)汽車性能和續(xù)航里程。現(xiàn)該功率模塊已用于現(xiàn)代汽車公司的E-GMP電動(dòng)汽車平臺(tái)，以及共享該平臺(tái)的起亞EV6等多款車型。英飛凌科技全球高級副總裁、大中華區(qū)總裁潘大偉介紹，英飛凌在2022財(cái)年共發(fā)布了119項(xiàng)新產(chǎn)品和新解決方案，其中有多項(xiàng)碳化硅、氮化鎵器件。安森美亦將碳化硅業(yè)務(wù)作為企業(yè)發(fā)展的重點(diǎn)。Hassane表示，安森美碳化硅業(yè)務(wù)的增長速度快于企業(yè)其他部門。他表示：“2023年安森美最大的增長將來自于碳化硅在電動(dòng)車市場的增長，在未來3年預(yù)計(jì)可以實(shí)現(xiàn)40億美元的碳化硅收入。”
在發(fā)展寬禁帶半導(dǎo)體業(yè)務(wù)方面，除開發(fā)新產(chǎn)品外，與上游產(chǎn)業(yè)鏈加強(qiáng)合作也是國際功率半導(dǎo)體企業(yè)的發(fā)展重點(diǎn)。本月初，意法半導(dǎo)體宣布，將在未來18個(gè)月內(nèi)對法國Soitec半導(dǎo)體公司的碳化硅襯底技術(shù)進(jìn)行驗(yàn)證，在未來的200mm襯底制造中采用Soitec的SmartSiC技術(shù)。2018年，英飛凌收購了擁有SiC冷切割技術(shù)的初創(chuàng)公司SILTECTRA，且加大了現(xiàn)有工廠的碳化硅生產(chǎn)線，實(shí)現(xiàn)了6英寸、8英寸、12英寸所有產(chǎn)線的完全投產(chǎn)，在產(chǎn)能方面實(shí)現(xiàn)了極大的擴(kuò)充。據(jù)了解，為了保證碳化硅器件的供貨，英飛凌與上游碳化硅原材料廠商確定了戰(zhàn)略關(guān)系，以確保穩(wěn)定供貨。
從國內(nèi)企業(yè)來看，發(fā)展寬禁帶半導(dǎo)體產(chǎn)品也是其重要的技術(shù)方向。斯達(dá)半導(dǎo)體持續(xù)加大碳化硅項(xiàng)目投入，用于碳化硅芯片研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化。安世半導(dǎo)體、士蘭微電子、華潤微電子等企業(yè)均在積極布局碳化硅產(chǎn)品線。
數(shù)據(jù)來源：英飛凌
在節(jié)能降碳風(fēng)潮的推動(dòng)下，寬禁帶半導(dǎo)體被認(rèn)為是具有廣闊發(fā)展前景的藍(lán)海市場。英飛凌科技汽車電子事業(yè)部副總裁Mark Muenzer預(yù)測稱，未來5年，每兩輛車中就會(huì)有一輛是純電或混電汽車。在2027—2030年，車用碳化硅器件的市場份額預(yù)計(jì)會(huì)超過純硅器件，氮化鎵在車載充電器及直流變換器中的使用量也將大幅攀升。
即便當(dāng)前碳化硅、氮化鎵器件相較于硅器件的價(jià)格仍較高，但綜合來看，應(yīng)用寬禁帶半導(dǎo)體器件將給系統(tǒng)帶來巨大的綜合收益。“雙碳”浪潮下，產(chǎn)業(yè)鏈各方同時(shí)用力，但誰能在這一風(fēng)潮中獲利，將取決于企業(yè)的生態(tài)打造能力。旦恩資本合伙人劉旭表示：“產(chǎn)業(yè)生態(tài)圈的發(fā)展是必然的。隨著產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展，生態(tài)圈的影響會(huì)越來越強(qiáng)，但只有作為主要參與者才有機(jī)會(huì)。”Omdia首席顧問王珅認(rèn)為，“雙碳”浪潮之下，大企業(yè)自有生態(tài)圈，將吸納眾多合作伙伴，而小企業(yè)將共建生態(tài)圈，誰的“吸金”能力更強(qiáng)，誰就更容易形成一個(gè)穩(wěn)定的生態(tài)。
