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谁盯上了汽车半导体
2006年6月27日 8:58  来源:中国机电企业网

    近年来,一个令业界高度关切的信息是:全球半导体市场正在获得新的增长动力。

    20世纪90年代前半期,LSI(大规模集成电路)和FPD(平面显示器)等元器件技术和市场发展的推动力是个人电脑(PC);进入后半期,手机成为仅次于PC的第二大推动力;如今,众多元件开发商开始关注汽车领域。一些技术领先的元器件厂商已经注意到,汽车今后将会大量采用最尖端的元器件技术,并直接推动最尖端技术的发展。

    最近,全球排名头两位的汽车半导体芯片巨头飞思卡尔和意法半导体(ST)在北京联合宣布,决定共同组建汽车电子控制系统的CPU开发部门,且共享知识产权,以拼抢全球汽车半导体市场。双方的联合开发部门总部将设在德国慕尼黑,主要开发内容包括汽车电子控制系统的微处理器、半导体晶体管、汽车导航系统等领域。

    业内人士认为,意法半导体大力发展车载半导体的原因之一,是通过生产车载半导体,能够得到质量(可靠性及耐高温特性等)更可靠的技术。汽车厂商对质量的要求远高于其他领域。通过确立车载半导体的量产技术,也能提高其他产品的质量。另一原因是汽车业务非常稳定。车载半导体尽管对价格和质量要求非常严格,但产品一旦被采用,就有长期订货的需求。在产品阵容中加入此类产品将有利于稳定业绩。

    作为今后的高增长领域,车载半导体已经成为意法半导体公司最为关注的市场。事实上,车载半导体在该公司销售额中所占的比例已达14%,大大高于其在整个半导体产业中5%的平均水平。

    这是一个强烈的信号,表明至少未来10年里汽车业将成为全球半导体市场的新动力,而汽车半导体这块大蛋糕也将成为商家获取盈利的新亮点。

    新的增长动力

    汽车半导体技术作为支撑现代汽车工程的技术基础之一,在汽车性能、环保、能源、安全等问题的解决中占有不可替代的重要地位。

    据美国克里夫兰市场咨询公司最近的调查报告,2005年全球汽车半导体市场规模达165亿美元,比2004年增长7.3%,预计2012年汽车半导体年收入将达260亿美元。

    随着信息技术的高速发展,汽车电子产品在汽车上的应用比例越来越大,电子产品逐渐成为汽车的重要组件。同时半导体解决方案替代机械组件的趋势日趋明显,特别是半导体器件在汽车电子产品中的广泛应用,使汽车具有了交通、娱乐和通信等多种功能。而对汽车的可靠性、安全性以及废气排放控制等方面越来越严格的要求,也将推动汽车半导体行业的发展。

    汽车半导体器件的应用主要集中在汽车动力传动系统、底盘电子控制系统、车身电子控制系统、信息通信系统等4大领域。这4大系统对汽车半导体器件的市场需求额占汽车半导体总体需求的86.4%。

    丰田汽车已经制订了在2020年把日本国内汽车事故减少一半的目标,并将为此采取逐步把汽车设计成“电子茧”的方针,即利用数百个传感器把车辆包围起来,根据来自这些传感器的信息,利用激励器对刹车和方向盘进行电控。由此,各种传感器、可快速处理来自传感器大量信息的处理器和驱动激励器的高耐压大规模集成电路,都将迅速增长。

    车载电脑大普及

    如果一辆汽车只是装备了空调、安全气囊、助力转向和ABS(防滑刹车系统),并没什么可炫耀的。最新型的汽车,是那些装有功能齐备的车载电脑以及其他电子设备的汽车。

    丰田公司不久前与微软公司签署了一项协议,将在丰田汽车上安装带有Windows CE操作系统的车载电脑,为顾客提供“G-BOOK”车载网络服务。有了这项网络服务,驾车人便可在车里下载音乐、网上购物、选择最佳行驶路线以及请求公路救援等。

    丰田公司尚未透露加载了此类车载电脑的汽车价格是否会上涨,不过该公司相信,大约有30%至40%的顾客将会购买这一新装备。据其估计,到2007年,大约40%的丰田车将装备该新型车载电脑。

    除了丰田公司以外,还有其他四家汽车生产厂家计划在共计12种车型上安装使用Windows CE操作系统的车载电脑。

    除了小轿车,商用车也将大量普及电脑。从近两年在世界各地举行的商用车车展上可以发现一个显著特点,那就是车上均普遍配备了电脑,使汽车成为“移动办公室”。

    通过这种商用车,用户不仅可以“在汽车内也拼命干活”,而且公司本部还能随时监督员工的工作情况。日本铃木公司的概念车“TWIN移动办公车”就是一个名副其实的移动办公室。车体尺寸与普通轻型汽车相仿,配备了笔记本电脑、打印机以及文件柜。由于助手席变成办公桌,因此额定乘员为1人。

    事实上,汽车的多媒体设计也需要更多半导体技术的支持。在信息技术的推动下,汽车也许很快就会变成移动着的“多媒体通信运输工具”。

    近年来数码播放机在汽车中的使用迅速扩大。该行业制造商美国富声公司总经理和创始人丹尼·劳相信,汽车商将成为数码播放机的重要买家。该公司的MP3数码播放机能使车主把音乐从电脑中转移到车上。实际上,这种数码播放机是对汽车已有音响系统的扩充,其配备的软件使用户能够把存放在电脑中的数百小时音乐下载到一个存储器中,然后转移到汽车上。

    IT企业的机会

    越来越多的IT厂商正把汽车可靠性与其生产的元器件的品牌价值联系起来。

    夏普公司表示,除了经营公司的主打产品显示器之外,已首次进军车载导体元件市场。它将开发动态范围高达140dB的CMOS传感器,力争于2007年进行批量生产。该传感器主要用于给汽车驾驶提供支援,扩充和改善司机的视野,即便在公路隧道出口受到阳光照射时,也能够显示色调清晰的图像。夏普公司表示,有的汽车厂商已经开始探讨通过该产品提高汽车安全的可能性。由于每辆汽车有可能配备6个CMOS传感器,该公司希望其发展成规模超过数码相机和手机的大市场。夏普公司计划,2006年力争夺取该市场1/3的份额。

    夏普进军车载导体元件市场并非只是因为市场规模巨大。他们认为,如果夏普的产品能被质量要求极为严格的汽车厂商采用,将会证明包括传感器在内的产品质量非常之高。目前,夏普正在推进通过夺取车载导体元件市场来提高公司品牌价值的战略。

    松下电器产业目前正在加紧进行SiC(碳化硅)元件的研究。该项目主要面向汽车领域开发新的半导体技术。业界预计,汽车在两个方面有望推动SiC技术的低成本化趋势。一是汽车需要能在120℃以上的高温下正常工作的半导体元件,这种元件今后极有可能不断增加。在高温条件下,硅元件需要散热装置,而SiC元件不需要散热也可正常使用。从成本上看,SiC的实用门坎会明显降低;而在数百A~1kA之间的大电流驱动方面,对于电动汽车、燃料电池汽车和油电混合动力汽车等电力驱动电路来说,SiC比硅更合适。

    此外,已经拥有30多年的车载导体元件开发历史的日本电气公司NEC,不仅正在开发车载导体元件,还在开发PC和数码家电半导体元件。

    车商生产半导体

    日本车商近年来开发半导体的规模令同行吃惊。业界认为,越来越多的车商将进入半导体领域。

    近几年本田汽车公司正在招聘人员的半导体专业包括“薄膜太阳能电池开发”、“发电元件组件开发”、“图像传感器开发”、“电极材料开发”、“逆变器·转换器制造技术”等丰田公司发布的招聘广告,也涉及“图像识别技术”和“动力电子核心元件及半导体开发”等专业领域,其中13个职位中有6个与半导体元器件技术有关。

    丰田公司两年前已经提出自产核心元件的口号,目前已经拥有以开发和试制为主的半导体量产工厂,其2005年的量产规模以125毫米芯片换算相当于每月20万片。该工厂主要进行激励器和马达驱动LSI的试制,1997年以后开始量产油电混合车“PRIUS”的马达驱动IGBT(绝缘栅双极晶体管)等元件。只要利用这些经验扩大品种和规格,就不难实现正式量产。

    中国市场潜力巨大

    作为世界上普及汽车最快的国家,未来几年信息通信系统是中国汽车半导体器件市场增长速度最快的应用领域。这主要是由于汽车信息通信系统在中国有巨大的市场发展潜力。

    克里夫兰市场咨询公司的调查报告指出,中国汽车内需市场的提高及汽车电子零件生产能力日渐提升,将带动汽车产业周边的电子零件市场活跃起来。未来5年中国与汽车相关的半导体市场将平均以26.5%的增幅发展,到2012年中国的汽车芯片市场预计将占全球的12%。 

    中国的汽车产业具有巨大的潜在市场优势,如在劳动力成本、工程技术人员数量以及生产潜力等方面有着发达国家无法匹敌的优势。随着全球化进程的加快,中国必将成为全球整车和零部件生产基地。近年来中国汽车产销量的持续增长,为国内汽车电子类半导体器件厂商的发展带来了机遇。

    此外,报告还称,将有更多的汽车供货商进行外部采购,这样就给元件和半导体供应商带来了额外的供应链商机。

    随着全球燃油价格的不断上升及环境保护的要求,加上不同国家在环保、废气排放、能源管理、汽车安全规格等问题上有不同的规定,汽车生产商在废气排放、燃油经济性、环境保护等方面面临巨大的压力。在这种情况下,车商对汽车半导体寄予莫大的期望,并希望从中受益。

    随着汽车日趋转向“多媒体通信运输工具”,汽车消耗的电子器材将越来越多。车载半导体技术的发展正是该技术的主要驱动力之一。

 
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