汽車(chē)電子產(chǎn)業(yè)變革催生半導(dǎo)體行業(yè)機(jī)遇

　　汽車(chē)電子產(chǎn)業(yè)正經(jīng)歷一輪深刻變革，未來(lái)汽車(chē)將向安全、互聯(lián)、智能、節(jié)能的方向發(fā)展，高級(jí)汽車(chē)駕駛輔助系統(tǒng)（ADAS）、無(wú)人駕駛、車(chē)聯(lián)網(wǎng)（V2X）、新能源汽車(chē)等新產(chǎn)品和新功能層出不窮，算法芯片、毫米波雷達(dá)、激光雷達(dá)、新型MEMS傳感器等技術(shù)飛速發(fā)展，而這也為半導(dǎo)體企業(yè)帶來(lái)四大發(fā)展機(jī)遇。

　　機(jī)遇一：智能化推動(dòng)汽車(chē)中半導(dǎo)體的搭載數(shù)量和性能提升

　　汽車(chē)智能化趨勢(shì)使得汽車(chē)電子半導(dǎo)體市場(chǎng)的增長(zhǎng)不再依賴(lài)于汽車(chē)產(chǎn)量的增加，而是車(chē)載半導(dǎo)體數(shù)量的增加。

　　ADAS系統(tǒng)需要大量CMOS傳感器、MEMS傳感器、各種原理的探測(cè)雷達(dá)來(lái)感知周?chē)h(huán)境，如識(shí)別交通標(biāo)志、甄別障礙物類(lèi)型、測(cè)量障礙物與車(chē)身距離、計(jì)算相對(duì)移動(dòng)速度等。

　　目前，主流ADAS系統(tǒng)解決方案包括CMOS傳感器、微波雷達(dá)和核心計(jì)算芯片。特斯拉汽車(chē)裝配的全自動(dòng)駕駛Autopilot 2.0系統(tǒng)包括8個(gè)攝像頭、12個(gè)超聲波雷達(dá)及一個(gè)前向探測(cè)雷達(dá)。

　　預(yù)計(jì)處于一輛完全無(wú)人駕駛階段的汽車(chē)中，半導(dǎo)體成本將超過(guò)1000美元，而當(dāng)前每輛車(chē)中的半導(dǎo)體成本只有約350美元。

　　機(jī)遇二：新能源汽車(chē)對(duì)功率器件需求旺盛

　　新能源汽車(chē)動(dòng)力系統(tǒng)的電氣化使得功率器件使用量大幅增加。新能源汽車(chē)動(dòng)力產(chǎn)生和傳輸過(guò)程與汽油發(fā)動(dòng)機(jī)有較大差異，需要頻繁進(jìn)行電壓變換和直流/交流轉(zhuǎn)換。加之純電動(dòng)汽車(chē)對(duì)續(xù)航里程的高要求，電能管理需要更加精細(xì)化。實(shí)現(xiàn)以上功能需要大量的逆變器、變壓器、變流器，對(duì)IGBT、MOSFET 、二極管等功率器件的需求遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)汽車(chē)。

　　根據(jù)Strategy Analytics的數(shù)據(jù)，純電動(dòng)汽車(chē)的半導(dǎo)體成本達(dá)到704美元，相對(duì)于傳統(tǒng)汽車(chē)的350美元增加了一倍，其中功率器件成本為387美元，占比達(dá)到55%。純電動(dòng)汽車(chē)相比傳統(tǒng)汽車(chē)新增的半導(dǎo)體成本中，功率器件成本約為269美元，占新增成本的76%。

　　機(jī)遇三：汽車(chē)智能化帶來(lái)海量信息存儲(chǔ)需求

　　未來(lái)汽車(chē)將不僅是交通工具，更是信息匯總、計(jì)算和傳遞的中心，這對(duì)信息存儲(chǔ)提出了更高要求。

　　一是車(chē)載信息娛樂(lè)系統(tǒng)（IVI）存儲(chǔ)需求不斷提高。IVI系統(tǒng)的顯示器尺寸越來(lái)越大、分辨率越來(lái)越高，承載的信息也更加復(fù)雜和豐富，對(duì)存儲(chǔ)空間和速度提出更高要求。存儲(chǔ)器產(chǎn)品一般是在消費(fèi)電子應(yīng)用成熟之后才向汽車(chē)領(lǐng)域推廣。近年來(lái)汽車(chē)內(nèi)存更新?lián)Q代頻率顯著提高。普通汽車(chē)上使用的DDR2內(nèi)存從消費(fèi)電子到汽車(chē)系統(tǒng)的推廣經(jīng)歷了5年時(shí)間，而LPDDR4內(nèi)存在2015年剛在手機(jī)上使用，2016年已開(kāi)始進(jìn)行汽車(chē)產(chǎn)品驗(yàn)證，預(yù)計(jì)2017年即可進(jìn)入市場(chǎng)。

　　二是ADAS系統(tǒng)存儲(chǔ)需求不斷提高。ADAS系統(tǒng)需要大存儲(chǔ)空間和高存儲(chǔ)速度支撐系統(tǒng)的快速反應(yīng)能力。尤其是圖像傳感器的數(shù)量和分辨率不斷提升，產(chǎn)生海量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)需求。汽車(chē)存儲(chǔ)芯片龍頭企業(yè)美國(guó)美光公司已推出可用于ADAS系統(tǒng)的240GB車(chē)載固態(tài)硬盤(pán)。

　　機(jī)遇四：汽車(chē)電子成為半導(dǎo)體新技術(shù)發(fā)展的驅(qū)動(dòng)力

　　汽車(chē)電子領(lǐng)域?qū)Ξa(chǎn)品可靠性和壽命的極高要求使得只有成熟的半導(dǎo)體技術(shù)才會(huì)在汽車(chē)領(lǐng)域推廣，新興技術(shù)很少首先使用在汽車(chē)領(lǐng)域。近年來(lái)，汽車(chē)逐漸成為電子信息系統(tǒng)的新興載體，推動(dòng)新興車(chē)用半導(dǎo)體技術(shù)發(fā)展。

　　一是汽車(chē)電子驅(qū)動(dòng)激光雷達(dá)向固態(tài)化發(fā)展。目前主流激光雷達(dá)為機(jī)械結(jié)構(gòu)，價(jià)格非常昂貴，早先應(yīng)用于遙感、軍事、測(cè)繪等領(lǐng)域。固態(tài)激光雷達(dá)使用MEMS反射鏡替代機(jī)械結(jié)構(gòu)控制激光束的發(fā)射角度和方向，成本大大降低，具備進(jìn)入民用汽車(chē)領(lǐng)域的價(jià)格優(yōu)勢(shì)。

　　二是汽車(chē)電子驅(qū)動(dòng)毫米波雷達(dá)向低成本CMOS工藝發(fā)展。毫米波雷達(dá)早先應(yīng)用于導(dǎo)彈制導(dǎo)、近程雷達(dá)、火控雷達(dá)等軍用領(lǐng)域。無(wú)人駕駛和ADAS的應(yīng)用需求推動(dòng)汽車(chē)上裝備毫米波雷達(dá)來(lái)提升汽車(chē)輔助駕駛性能，并促進(jìn)毫米波雷達(dá)技術(shù)的不斷進(jìn)步，成本不斷降低。毫米波雷達(dá)芯片主要基于SiGe工藝，未來(lái)成本更低的CMOS工藝將成為技術(shù)主流。

　　三是新能源汽車(chē)推動(dòng)新型SiC功率器件應(yīng)用。新能源汽車(chē)是SiC功率器件的優(yōu)勢(shì)應(yīng)用領(lǐng)域。SiC功率器件相比于傳統(tǒng)Si基器件具有耐高溫、耐高電壓、可高速開(kāi)關(guān)、開(kāi)關(guān)損耗和導(dǎo)通電阻更低等特性，使得功率系統(tǒng)體積更小且能耗更低。然而SiC技術(shù)尚沒(méi)有Si技術(shù)成熟，價(jià)格非常高，市場(chǎng)占有率還很低。未來(lái)新能源汽車(chē)對(duì)電能精細(xì)管理的需求將驅(qū)動(dòng)SiC器件技術(shù)快速進(jìn)步。