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          汽車芯片市場要下跌?

          作者:時間:2023-11-09來源:半導體產業縱橫收藏

          10 月 31 日,車用芯片大廠半導體(Onsemi)宣布裁員近 900 人,這一消息在業界引起了波瀾。在全球市場一片低迷的大環境下,汽車及相關芯片市場還算是不錯的,的大規模裁員來的有些突然。

          本文引用地址:http://www.ex-cimer.com/article/202311/452657.htm

          據悉,今年已經解雇了 1360 名員工,預計營收為 19.5 億-20.5 億美元,低于預期的 21.8 億美元,預計第四季度業績也是不溫不火。

          安森美首席執行官 Hassane El-Khoury 說:「我們開始看到一些疲軟的情況,歐洲一級客戶正在處理庫存,并且由于高利率,汽車需求的風險不斷增加?!?/span>

          El-Khoury 還表示,該公司仍看好電動汽車市場需求增長,但速度會放緩。此次裁員,是該公司戰略轉變的一部分,旨在制造利潤更高的芯片,并通過外包其它芯片來降低成本。

          市場短期振蕩

          從 2020 年 11 月開始,全球全面缺貨,一直到 2023 年初,依然如此,當人們依然看好未來的市場時,今年 4 月,摩根士丹利(大摩)則發出了預警,汽車芯片市場下行風險大增,特別是車用 MOSFET 需求疲軟,而且,車用電源管理 IC 廠商逐漸喪失定價能力。當時,臺積電表示,汽車芯片需求雖穩健,但下半年將轉弱,力積電也表示,車用 MOSFET 和 IGBT 需求在下滑。

          與其它應用市場相比,特別是手機和 PC 市場,汽車芯片市場在 2023 年會呈現出健康增長狀態,下圖所示為 Semiconductor Intelligence(SI)給出的手機、PC 和汽車整機市場的統計和預測情況,估計 2023 年汽車芯片市場將增長 14%。

          從上圖可以看出,2023 年,汽車市場的增長率是在緩慢下降的,當然,汽車整體市場依然是上升態勢,但經過 2021 和 2022 兩年的瘋狂增長之后,短期出現增長率收窄也是正?,F象,這必然會影響到產業鏈上游的芯片業,到了年底,這種狀況完全傳導至汽車芯片環節。這一統計與前文安森美首席執行官所說的「我們開始看到一些疲軟的情況「是吻合的。

          長期向好

          短期振蕩不會改變長期上升態勢。特別是汽車的電動化、網聯化、智能化將推動汽車電子化進入新的發展階段。相比于傳統燃油車,新能源汽車增加了電池、電機、電控這「三電」系統,從而帶動相關半導體器件需求顯著增長,據 Strategy Analytics 統計,電動車平均單車半導體價值已達到 1000 美元,比傳統內燃機車提升了一倍,其中,價值量提升最多的是功率器件,到 2027 年,預計純電動車的單車半導體價值將達到 1500 美元。除了功率器件,模擬、邏輯、MCU 等芯片也是重要增長點。

          就即將到來的 2024 年而言,汽車相關芯片元器件的訂單就很多,特別是功率器件。大摩從供應鏈了解到,電源解決方案供應商認為,汽車制造商仍在與 IGBT 供應商簽署 2024 年的合作備忘錄(MOU),因為電控模塊所需的 IGBT 仍然穩定,部分客戶要求 2024 年 IGBT 供應量比目前增加 30%-50%。

          汽車芯片大廠擴產

          由于未來幾年市場需求預期良好,從 2022 到 2023 上半年,全球各大汽車芯片廠商都在擴產,有的在原有工廠擴充產能,有的則興建新的晶圓廠,典型代表是英飛凌、Wolfspeed、意法半導體(STM)、瑞薩電子、德州儀器(TI)、Rapidus 等。

          全球汽車芯片市場中,英飛凌是龍頭,瑞薩電子、TI 分居第三、四位,這三家廠商還都是 IDM,不過,前些年,由于市場需求強烈,自家產能緊張,它們的汽車模擬 IC、MCU 等產品,有很大一部分交給臺積電、聯電等晶圓代工廠生產。不過,近幾年各大晶圓代工廠的產能非常緊張,在市場需求長期上漲的情況下,汽車芯片 IDM 大廠就得靠自己了,擴充產能順理成章。

          英飛凌在德勒斯登的新晶圓廠建設方案已獲德國經濟部批準,這座新廠將耗資 50 億歐元(53.5 億美元),是英飛凌有史以來最大的單一投資案。

          TI 計劃投資 110 億美元在美國猶他州理海市(Lehi)現有晶圓廠旁興建第二座 12 英寸廠。 新建工程在 2023 下半年開始,最快 2026 年投產。

          瑞薩電子為降低未來對車廠和其它重要客戶的供應鏈中斷風險,考慮擴大日本以外地區的芯片產能。

          還是要特別提一下碳化硅(SiC),它在汽車電控模塊中的應用發展空間越來越大,主要用于驅動和控制電機的逆變器、 DC/DC 轉換、車載充電器 OBC 和快速充電樁。與硅基 IGBT 相比,SiC MOSFET 的產品尺寸、重量、能耗都大幅減小,可以有效提升新能源汽車電池的電能轉化效率,從而提高續航能力,同時還可以優化電機控制器的結構,節省成本,實現小型化、輕量化。

          因此,SiC MOSFET 大廠 Wolfspeed,英飛凌和意法半導體等,相關訂單不斷增加,產能擴產步伐也在加快。以意法半導體為例,該公司一直在增加 SiC 項目的數量,在其汽車和工業應用領域的 110 個項目中,汽車占比達到 60%。

          面對巨量的市場規模和發展潛力,晶圓代工廠也很看重汽車芯片代工業務的發展空間,大廠都在積極拓展,聯電就是代表企業。

          除了中國臺灣,聯電還在島外積極拓展產能。2022 年 4 月,聯電宣布與日本電裝(Denso)合作,雙方將共同在聯電日本 USJC 廠內建設第一條 12 英寸晶圓 IGBT 生產線。在 IGBT 生產方面,多采用 8 英寸晶圓產線,12 英寸的還屬于較為新鮮的事物,不過,近幾年,越來越多的廠商都開始建設 12 英寸晶圓 IGBT 生產線,它可以在很大程度上解決 8 英寸成熟制程產能不足問題。

          汽車芯片供需動態

          在短期振蕩,長期向好的形勢下,近期,各大汽車芯片廠商的出貨情況如何呢?下面就來看一下 10 月份的數據。

          首先看一下剛剛宣布裁員的安森美,該公司 10 月的汽車芯片交期仍然較長,保持在 40-50 周。

          10 月,TI 公司汽車類芯片仍缺貨;ADI 的汽車芯片需求持續增長,目前大多數芯片仍缺貨;NXP 的部分汽車芯片庫存消耗接近尾聲,汽車 MCU/MPU 等高端器件在第三季度的整體貨期處于持續改善狀態;意法半導體第三季度營收 44.3 億美元,同比上漲 2.55%,環比上漲 2.31%,營收表現主要受到汽車業務持續增長的推動,但部分被消費類電子產品收入下降抵消;瑞薩電子最新一季的銷售額為 3,794 億日元,同比下滑 2.1%,環比上漲 2.9%,汽車業務銷售額同比增長 11.7%,推動了整體業績的增長;博通公司需求與前幾個月相似,詢價稍多,但成單率依然非常低,汽車芯片價格大跳水,從幾十美金回歸到幾個美金,成交量逐漸降低。

          總體來看,這些汽車芯片大廠的相關業務營收比較好,個別廠商較差,但相比于其它應用類芯片,汽車芯片營收情況好的很凸出??梢?,目前的汽車芯片市場,整體依然向好,雖然增長率有所下降,但增長沒有停。

          新技術驅動汽車芯片市場發展

          汽車芯片市場長期向好,市場會對具體應用提出更多需求,這樣,各種新技術也會越來越多地應用到汽車芯片和系統當中,這也是保持該市場長期穩定發展的重要元素。相關新技術很多,這里舉幾個例子,包括 Chiplet(小芯片),最先進制程工藝,以及軟件定義汽車。

          Chiplet

          Chiplet 技術將不同功能的 Die 裸片組成一個完整芯片,與傳統 SoC 相比,其靈活性非常高,可采用不同制程工藝,當需要 7nm 及更先進工藝時,Chiplet 可顯著降低成本,并提升良率。

          由于不同汽車產品定位存在差異,對芯片效能要求各不相同,但市面上能獲得的芯片,都是標準化產品,車廠只能在功能定義、軟件算法層面進行差異化修改。對于汽車行業來說,Chiplet 是定制化汽車芯片的一種新途徑,這種方式可以讓車廠拿回架構控制權,并決定運算平臺如何擴展。

          先進制程

          汽車芯片按功能可分為計算控制芯片、存儲芯片、功率器件、傳感器等幾大類,不同汽車芯片對制程工藝需求有較大差異,MCU 主要依靠成熟制程,而智能座艙、自動駕駛和 AI 等主控芯片出于性能和功耗考慮,需要先進制程,高端自動駕駛正在推動汽車算力平臺向 7nm 及以下制程工藝延伸。下圖所示為主要汽車芯片的制程工藝。

          來源:IHS,平安證券研究所

          今年 7 月,臺積電歐洲總經理 Paul de Bot 表示,長期以來,汽車芯片一直被認為是制程技術落后者,幾乎成了成熟工藝代名詞,不過,汽車芯片在 2022 年已經開始使用 5nm 工藝,而這距離 5nm 制程節點開始量產僅兩年時間,發展速度很快。在此基礎上,臺積電計劃在 2024 年推出業界第一款基于 3nm 制程的汽車芯片平臺 N3AE,預計 2025 年可實現 3nm 汽車芯片的量產。

          在此趨勢下,高通、英偉達、聯發科等公司的高效能汽車芯片陸續問世,其中,聯發科可能是第一個嘗鮮的,該公司計劃推出采用 3nm 制程的天璣汽車平臺。汽車芯片公司的產品規劃表明,先進制程汽車芯片開始快速迭代。

          軟件定義汽車

          傳統燃油車是以硬件為中心,并由多個模組構成(最多會超過 200 個),不利于持續拓展,未來,汽車會用軟件定義功能,大幅減少硬件使用量,例如,以往整車 3 公里長的線材,可以精簡至 1.5 公里,模組也能減少至 30 個左右,這樣就大幅降低了硬件成本和汽車重量。另外,通過 OTA(Over The Air)就可以遠程更新信息或優化控制系統,非常便捷。

          所謂軟件定義汽車(SDV,Software Defined Vehicle),是指汽車大部分的操作,都能通過軟件進行管理,依靠軟件創造全新車載體驗和功能,并通過無線方式(OTA)進行功能更新,并提供各種服務。

          展望未來,汽車生態系統將會發生很大變化。以往,車廠訂出規格,由 Tier1 供應商提供,在疫情之后,車廠希望縮短與供應鏈的距離,改為由車廠主導供應鏈,目前,越來越多的車廠與汽車芯片廠商直接溝通,有的還形成了長期戰略合作伙伴關系,英偉達、意法半導體都在這樣做,與車廠合作開發芯片,在這個過程中,車廠可以進一步掌握軟件定義汽車技術,同時深度參與汽車芯片研發和應用規劃。預計 SDV 最快于 2026~2027 年普及,到 2030 年,所有中高端汽車都將采用 SDV。

          對全文做一下總結,2023 年,特別是下半年,全球汽車芯片市場增長放緩,這對部分廠商造成了一些短期影響,但從長期發展來看,無論是市場規模,還是新技術應用,汽車芯片都將保持良好的發展態勢。




          關鍵詞: 汽車芯片 安森美

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