• 功率半導體大餅越做越大  電動車、充電站需求強勁
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作者:魏聖峰     文章出處:先探雜誌   2250期      出刊區間:112/06/02~112/06/08

車用半導體產品中,功率半導體的占比超過三一%,市場規模已超過一三八億美元,英飛凌是箇中翹楚。第三代化合物半導體興起,英飛凌、安森美均跨入。




當前經濟成長前景不明,很多大型企業公布的財報與財測內容不佳,半導體產業也受到很大的影響。景氣前景混沌不明,大型車用半導體業者公布的財報內容大多優於市場預期。電動車對車用半導體需求大,即便是汽燃油車的車用零件中,包括晶片在內的汽車電子占總成本比重越來越高,逐漸逼近五成比重,提高汽車零組件附加價值提升,而電動車內汽車電子的比重更超過九成。

歐盟汽燃油車的落日條款在二○三五年,歐洲很多車廠在二○三○年以後在當地只賣電動車,將驅動車用半導體需求強勁成長。根據Statista統計,去年車用半導體銷售額已達到四八六.八億美元,年成長率為十一.五%。研調機構Gartnet預估,二○二○到二六年的年複合成長率(CAGR)為十三%,高於總體半導體的五.六%。Yole Intelligence預測,未來五年內,每輛汽車內安裝的半導體零件數量從八二○顆成長到一一○○顆左右,每輛車使用半導體零件的價格也將從五五○美元上漲到九一二美元。量價齊揚下,都讓車用半導體的前景亮眼。



五大業者市占率將近一半



電動車製造商中,除了特斯拉的晶片採用自家設計並委託製造外,其他電動車業者都向車用半導體廠商採購。英飛凌、恩智浦半導體、瑞薩電子、德州儀器和意法半導體是全球前五大車用半導體製造業者,這五家公司市占率總和達到四八.八%,將近一半。英飛凌在二○二○年以八七億美元收購Cypress後以十三.二%市占率躍居龍頭地位,英飛凌的車用產品中,以驅動IC、IGBT、MCU、MOSFET和車用資安為主。值得注意的是,IGBT模組和MOSFET均屬於功率半導體,與電源、電力控制應用有關,功率半導體的特色是功率大、速度快,有助於提高能源轉換效率。

根據Yole統計,汽車中有超過三一%的車用半導體屬於功率半導體,市場規模超過一三八億美元。預估到二○二七年,功率半導體的市場規模將有機會達到二一二億美元,仍是所有車用半導體市場比重最高的產品,年複合成長率為八.八%。英飛凌的強項在於功率半導體,且是全球最大IGBT模組供應商。除IGBT,英飛凌的MOSFET也是市場龍頭,全球市占率達二四.四%,領先第二名安森美市占率十二.四%達一倍之多。二一年九月英飛凌在奧地利的Villach設立一座新廠,以十二吋晶圓生產功率半導體元件,提供車廠客戶使用,維持在功率半導體的競爭優勢。



英飛凌調高全年財測



英飛凌在五月初的最新財報,車用半導體部門營收年增四成、達到二○.八億歐元(約二二.四六億美元),超過市場預期的二○.六億美元。公布財報後宣布調高本會計年度財測,從先前預估的一五○∼一六○億歐元上調到一五九∼一六五億歐元,高於市場平均預期的一六○億歐元,英飛凌調高財測的理由,就是看好車用半導體以及再生能源需求強勁,英飛凌車用半導體的營收占比超過五成。

傳統的IGBT以矽(Si)為材料,主要特性為耐高壓、高電流,主要應用在大功率、大電流電力設備或電力基礎。能耐高溫、高壓,IGBT就成為電動車功率元件的架構,缺點是無法縮裝。物理性能的限制,在高電壓時,矽材料的耐受性較差、轉換效率不佳,而且還有散熱的問題。在第三代化合物半導體的碳化矽(SiC)、氮化鎵(GaN)材料興起,有助於解決矽材料元件的困境,並能廣泛應用在高功率、高頻和高溫電子電力系統,電動車的電力系統和充電設備就是碳化矽和氮化鎵最主要的用途,包括英飛凌在內的車用半導體業者陸續跨入這塊市場。為了強化在氮化鎵產業的發展,今年二月英飛凌以八.三億美元收購GaN Systems。既然國際大廠都已跨入這塊領域,即使特斯拉宣布要減用價格昂貴的碳化矽,碳化矽和氮化鎵未來在車用半導體的使用量會持續擴大。

WolfSpeed是全球最大碳化矽供應商,在碳化矽基板的市占率高達六成。不過,WolfSpeed近期基本面不佳,今年以來股價跌幅超過三二%。四月底公布的上季財報中,因為該公司最重要的Mohawk Valley工廠製程轉換,造成良率下降,還有老舊設備漸短缺等問題造成產能下降,使得四月底公布的財報和財測都低於市場預期,財報公布後造成WolfSpeed股價重挫。財報公布前特斯拉創辦人馬斯克的那番未來要減用碳化矽材料的言論,也衝擊WolfSpeed股價表現。經過利空消息的洗禮,WolfSpeed的股價似乎在利空中出現築底現象,有利於未來股價表現。

WolfSpeed樂觀看待碳化矽在電動車產業的運用,去年全球電動車銷售年增率達六五%、市場滲透率已達十%,且支援電動車充電的快衝電壓持續上升,目前主流電壓都已達到四○○V以上。碳化矽因為物理特性,在六五○V以上傳統廠景應用將較IGBT拒絕的性能優勢且可大無減少體積,而八○○V以上更是只有碳化矽可承受。近兩年能支援八○○V的車款越來越多,包括保時捷、現代汽車、Volvo、GM、比亞迪及Rivian等車廠也都有車款支援八○○V。



安森美擴大碳化矽產能



車用半導體大廠安森美,因上季財報、財測內容都優於市場預期,還有碳化矽產量超過市場預期,激勵股價大漲。近期安森美價維持在歷史高檔區震盪,市場看好安森美未來的股價表現。安森美預估本季EPS介於一.一四∼一.二八美元間,營收介於十九.七五∼二○.七五億美元間,均優於市場預期。安森美在全球車用半導體市場排名約第七位,該公司主要生產ADAS用晶片。去年安森美因為業績表現強勁,在費城半導體指數全年大跌之際,安森美股價全年僅下跌八.一七%,是去年表現最強勁的成分股,而二一年全年股價大漲超過一○七%。

安森美碳化矽產量超過預期,管理高層在五月中旬宣布要投資二○億美元來擴大碳化矽產量。安森美在美國、捷克和南韓都有生產工廠,公司碳化矽產量在南韓,這次的投資案要打造一條龍式生產,將碳化矽粉末製成晶片,不受單一生產據點的限制,該公司的目標希望到二○二七年,能在車用碳化矽市場的市占率達到四○%。

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