先探投资2058期/车用半导体MOSFET急先锋

http://www.cntimes.info 2019-09-27 01:13:32
 近两年全球汽车产业不景气,但各大车厂依然积极往电动车与自动驾驶车发展,而背后需要各式的功率元件、影像感测、毫米波雷达等车用半导体,潜在的商机相当可观。虽然国内在车用半导体领域起步较晚,但相关业者仍努力通过各项车规认证,并与国际车用IDM大厂积极合作,成为供应链之一员。

【文/冯欣仁】

受到美中贸易战干扰,全球车市仍未走出寒冬,不少车厂都开始撙节开支,甚至停工减产;冲击到车用电子、车用半导体等汽车零组件产业链营运。不过日前刚闭幕的法兰克福车展,宾士、福斯、BMW、保时捷等品牌都不约而同发表电动车,主要是因自明年起欧盟九五%汽车二氧化碳排放量必须减少到九五克,二○二一年所有新车都须符合,此一严苛法规驱使各家车厂无不积极投入电动车的开发。全球最大车厂福斯汽车推出首款平价电动车ID3,希望能够抢攻电动车市占率,不让Tesla Model 3专美于前。锁定金字塔顶端客层的保时捷,也发表首款电动车超跑Taycan,不论是性能或续航力几乎凌驾竞争对手Tesla;同时宣布在三年内投入六○亿欧元发展电动车。

尽管全球车市依然疲弱不振,但投资界看好电动车未来的成长潜力。尤其,欧洲市场可望成为中国与美国之外另一新兴市场。就各国对于电动车推进时程,根据IEA统计,预估二○二五年全球新挂牌电动车可望突破二五○○万辆,届时全球新车每四辆就有一辆电动车。车用电子和电动车渗透率长期稳定提升趋势,有助带动相关零件及供应链表现。除了电动车之外,汽车自动化比例愈高,则需要仰赖更多电子元件协助,依据车用半导体大厂ON Semi指出当自动驾驶车从Level 2升到Level 4时,驾驶辅助系统配备的各种IC半导体感测器数量,将达到四○个以上;至于电动汽车所搭载的各种电子元件成本将高达五八○美元,电源IC年复合成长率将达到四二%。

国际大厂主导中高压MOSFET

虽然目前看来电动车或自动驾驶车的渗透率并不高,但就长期趋势而言,只是时间早晚问题。从投资角度来看,或许当前不少供应链股价在相对低档位置,若能逢低布局,等待时机成熟,相信股价就会有所反应。因应电动车快速成长,将带动车用半导体中的功率半导体或元件需求大增。基本上,功率半导体大致可分为功率离散元件(Power Discrete)与功率积体电路(Power IC)二大类,而功率离散元件产品包括金属氧化物半导体场效电晶体(MOSFET)、二极体(Diodes)、绝缘栅双极电晶体(IGBT);其中,MOSFET占功率半导体比重超过五成。

根据全球功率半导体龙头英飞凌统计,传统汽车功率半导体成本约为七一美元,平均每辆新车配备十八颗MOSFET元件,若是纯电动车(BEV)和油电复合动力车(HEV),分别为四五五、三八七美元,MOSFET用量约为二五○颗;不论是成本或是元件使用量均倍数增长。目前全球中高规格MOSFET厂商以欧、美、日的功率半导体IDM厂所主导,包括Infineon(IFX)、On Semi(ON)、Vishay(VISH)、Diodes(DIOD)、STMicroelectronics(STM)、Renesas、三菱电机(6503.JP)、Rohm(6963.JP)等。

有鉴于硅材料的发展已接近其物理极限,因此英飞凌也积极投入新世代宽能隙(Wide Band-gap)材料如碳化硅(Silicon Carbide;简称SiC)、氮化镓(Gallium Nitride;简称GaN)。英飞凌自一九九二年即跨足SiC技术开发,以沟槽式(Trench)技术突破了平面式SiC制程的瓶颈,在二○一六年发表以CoolSiC为名的MOSFET系列产品并于一七年正式上市,可提供高性能、高可靠度、高功率密度,且具成本效益的电源解决方案;该系列产品将以太阳能、电动车充电系统与工业级电源供应为主要的应用领域。

与传统硅(Si)材料IGBT和MOSFET的开关元件相比,CoolSiC MOSFET提供了在一二○○V的开关中具有较低的闸极电荷与电容、反向并联二极体无反向恢复损耗、较低切换损耗等。韩国现代汽车已宣布未来新世代电动车,将采用英飞凌CoolSiC系列产品。此外,英飞凌为了研发与生产SiC产品,除了与Cree签署了碳化硅晶圆的供应合约之外,去年更收购位于德国德勒斯登的新创公司Siltectra,该公司开发一种创新的冷切割技术(Cold Split),可有效处理晶体材料,并可大幅减少材料损耗。(全文未完)

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