汽車電氣化革命，國內半導體廠商有機會嗎？

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對汽車產業而言，2017年5月是個值得關注的歷史轉折點。 全球最大汽車零部件製造商博世集團(Bosch Group)與美國最大的汽車零部件供貨商Delphi先後宣布重大組織變動：博世將把自家的汽車起動機、發電機等事業部門出售給中國鄭州煤礦機械集團；Delphi則將全面分拆旗下的動力總成(Powertrain)部門。 原公司將專註於電子電氣業務，尤其是自動駕駛、智能技術及安全技術等領域。

內燃機汽車生命周期走入尾聲

從產業發展的角度來看，博世與Delphi的動作，象徵著問世已有逾百年歷史的引擎車即將步入黃昏，與引擎搭配使用的供油、進排氣、變速箱、傳動系統、發電機等關鍵零部件，即便在短時間內仍有龐大的維修更換需求支撐其市場，但隨著電動車的普及率越來越高，也很難有業務成長的空間。

事實上，隨著電動車技術不斷精進，電動車淘汰燃油車已經不是會不會發生，而是何時會成真的問題。

世界第一大汽車市場中國與世界第三大汽車市場歐盟，對於傳統燃油車的態度都相當不友善。 眾所周知，中國政府為了維護空氣質量，已經祭出多次「限行」政策，甚至在車牌申請上給燃油車設下種種限制，目的就是要抑制中國消費者購買傳統動力車的想法，並透過大量補貼，要將購車需求引導到新能源車上。 歐盟國家德國跟瑞典則更已明確宣示，要在2030年與2025年全面禁售燃油車。

至於美國，即便因為川普上台的因素影響，使得電動車補貼政策出現轉折。 但美國車廠擁抱電動車的速度未必比其他國家的車廠來得慢。 福特(Ford)、通用(GM)等老牌車廠，還是在電動車上砸下重本，並將公司的未來押在電動車上。 原因無他，當整個汽車產業都在朝電氣化邁開大步前進時，堅守在傳統動力陣營不會帶來任何好處。

智能車搧風點火 汽車電氣化快馬加鞭

除了節能環保的理由外，近年來興起的先進駕駛輔助系統(ADAS)與自駕車，也是促成汽車產業興起電氣化浪潮的重要原因之一。

隨著汽車自動駕駛的程度越來越高，可以預料到的是，汽車終將成為配備四個輪胎，並具有強大運算能力的計算機，車載電子系統的數量也只會越來越多。 但傳統引擎是無法產生電力的，只能靠與引擎連動的發電機來供電，這意味著要在燃油車上實現各種先進智能功能，其電源樹(Powertree)架構將會變得十分複雜。

而且，能夠支持自動駕駛的運算系統，其效能必然不低，功耗也是個問題。 當車載系統的耗電量越高，則引擎便得轉得更快，或搭配輸出功率更大的發電機，才能產生足夠的電力，這會造成汽車的油耗與碳排放量增加。 而純電動車除了電源架構簡潔的優勢外，即便車上電子設備的負載增加，頂多是降低電池續航力，這讓汽車設計者有很多權衡考慮的空間。

另一方面，自駕系統與電動馬達的匹配也更為理想。 據汽車業內人士表示，由於引擎的轉速主要是由燃料噴射量的多寡來決定，其控制機制是非常模擬的，因此每當行車計算機對引擎下達某項指令時，引擎響應或多或少會有一點時間差。 但電動馬達不然，其轉速是靠電流大小來決定，而且響應速度極快。

在駕駛者是人類的情況下，這點差距並不明顯，因為人的反應速度還是遠比引擎響應的速度來得慢，但在駕駛者是計算機的情況下，電動馬達快速響應的特性與價值就會被凸顯出來。

汽車電氣化革命商機 台灣半導體廠無緣參與

電池技術還在持續進步，使得電動車在續航力、充電速度、電池壽命、溫寬等核心性能方面表現越來越好，而且整車售價也越來越親民。 這些特性都使電動車易於維護、車內空間更大、更安全、更易於智能化等優點變得更加搶眼，並且加速燃油車的末日到來。

國際能源總署(IEA)近期才剛宣布，由於電動車的技術成熟速度優於預期，加上中國、印度政府有意加大新能源車補貼力道，因此該機構正研究重新檢討電動車使用量及全球原油需求量預測數字。 以個別國家來看，挪威是目前全球最積極擁抱電動車的國家。 該國2016年新領牌的載人客車中，已有近三成是電動車。

對汽車產業而言，由燃油轉換成電池動力，牽涉到的是全球上百萬名員工的生計，許多公司都將面臨組織改造、甚至關廠裁員的風險。 但對於向來在動力總成著墨不深的台灣汽車零組件供應鏈業者來說，汽車電氣化將帶來全新的發展機會。 包含電源模塊、纜線、馬達、充電樁等電動車關鍵零部件，甚至汽車電力電子量測設備，都已經有台廠順利打入國際車廠供應鏈。

然而，相較於中下游與周邊業者大賺電動車商機，台灣的半導體產業，在這波汽車電氣化浪潮中，恐怕還是很難順勢切入動力總成相關市場，關鍵原因在於台灣的IC設計產業、甚至晶圓代工業者，都不具備進軍電動車動力總成的核心能力。

首先，動力總成基本上是沒有售後市場(Aftermarket)的，對於汽車自有品牌不夠強的台灣來說，本地的半導體業者只能在國際市場上直接與耕耘汽車市場多年的國際大廠競爭。 在汽車產業，信賴關係是非常重要的成功要素，唯有耕耘多年，取得車廠客戶信任的供貨商，才有機會拿到客戶的訂單。 即便是正在大力推動半導體供應鏈自主化的中國，當地車廠對於關鍵晶元，還是傾向於使用外商解決方案，由此便可看出要打入汽車前裝市場的難度。

其次，電動車動力總成所使用的晶元零組件，未來將朝碳化硅(SiC)發展。 利用碳化硅材料製造的場效晶體管(MOSFET)、二極體(Diode)，在性能與功率密度上遠高於使用傳統硅材料的組件，即便這類組件單價偏高，還是能從縮小系統尺寸、減少散熱片跟磁性材料使用量等優勢彌補其缺點。 然而，目前台灣的晶圓代工業者並無碳化硅製程產能，也缺乏相關技術，這使得台灣的電源晶元業者很難挾著晶圓代工的奧援切入市場。

第三，台灣的晶元設計公司擅長於經營產品迭代快速的消費性應用市場，對於需要長期供貨保證跟建立庫存備料的汽車晶元市場不夠熟悉，因此在經營決策上很難做出準確的判斷。 應用在前裝市場的汽車晶元投資期過於漫長，也令不少晶元業者望而卻步。

整體來說，第二點是目前台灣晶元業者切入電動車最主要的進入門坎，且主動權不在晶元業者手上。 在台積電、聯電等晶圓代工業者仍將重心放在先進位程的情況下，可以預見的是，動力總成相關係統所使用的晶元，都將是整合組件製造商(IDM)的天下，例如英飛凌(Infineon)、意法(ST)、羅姆(Rohm)等。 因為這些IDM廠擁有自家晶圓產能，並且已投入碳化硅等製程研究多年，擁有相對成熟的技術。

今天是《半導體行業觀察》為您分享的第1337期內容，歡迎關注。

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