汽車市場(chǎng)的電氣化時(shí)代來臨

對(duì)汽車產(chǎn)業(yè)而言，2017年5月是個(gè)值得關(guān)注的歷史轉(zhuǎn)折點(diǎn)。 全球最大汽車零部件制造商博世集團(tuán)(Bosch Group)與美國(guó)最大的汽車零部件供貨商Delphi先后宣布重大組織變動(dòng)：博世將把自家的汽車起動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)等事業(yè)部門出售給中國(guó)鄭州煤礦機(jī)械集團(tuán);Delphi則將全面分拆旗下的動(dòng)力總成(Powertrain)部門。 原公司將專注于電子電氣業(yè)務(wù)，尤其是自動(dòng)駕駛、智能技術(shù)及安全技術(shù)等領(lǐng)域。

內(nèi)燃機(jī)汽車生命周期走入尾聲

從產(chǎn)業(yè)發(fā)展的角度來看，博世與Delphi的動(dòng)作，象征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(jìn)排氣、變速箱、傳動(dòng)系統(tǒng)、發(fā)電機(jī)等關(guān)鍵零部件，即便在短時(shí)間內(nèi)仍有龐大的維修更換需求支撐其市場(chǎng)，但隨著電動(dòng)車的普及率越來越高，也很難有業(yè)務(wù)成長(zhǎng)的空間。

事實(shí)上，隨著電動(dòng)車技術(shù)不斷精進(jìn)，電動(dòng)車淘汰燃油車已經(jīng)不是會(huì)不會(huì)發(fā)生，而是何時(shí)會(huì)成真的問題。

世界第一大汽車市場(chǎng)中國(guó)與世界第三大汽車市場(chǎng)歐盟，對(duì)于傳統(tǒng)燃油車的態(tài)度都相當(dāng)不友善。 眾所周知，中國(guó)政府為了維護(hù)空氣質(zhì)量，已經(jīng)祭出多次「限行」政策，甚至在車牌申請(qǐng)上給燃油車設(shè)下種種限制，目的就是要抑制中國(guó)消費(fèi)者購(gòu)買傳統(tǒng)動(dòng)力車的想法，并透過大量補(bǔ)貼，要將購(gòu)車需求引導(dǎo)到新能源車上。 歐盟國(guó)家德國(guó)跟瑞典則更已明確宣示，要在2030年與2025年全面禁售燃油車。

至于美國(guó)，即便因?yàn)榇ㄆ丈吓_(tái)的因素影響，使得電動(dòng)車補(bǔ)貼政策出現(xiàn)轉(zhuǎn)折。 但美國(guó)車廠擁抱電動(dòng)車的速度未必比其他國(guó)家的車廠來得慢。 福特(Ford)、通用(GM)等老牌車廠，還是在電動(dòng)車上砸下重本，并將公司的未來押在電動(dòng)車上。 原因無他，當(dāng)整個(gè)汽車產(chǎn)業(yè)都在朝電氣化邁開大步前進(jìn)時(shí)，堅(jiān)守在傳統(tǒng)動(dòng)力陣營(yíng)不會(huì)帶來任何好處。

智能車搧風(fēng)點(diǎn)火 汽車電氣化快馬加鞭

除了節(jié)能環(huán)保的理由外，近年來興起的先進(jìn)駕駛輔助系統(tǒng)(ADAS)與自駕車，也是促成汽車產(chǎn)業(yè)興起電氣化浪潮的重要原因之一。

隨著汽車自動(dòng)駕駛的程度越來越高，可以預(yù)料到的是，汽車終將成為配備四個(gè)輪胎，并具有強(qiáng)大運(yùn)算能力的計(jì)算機(jī)，車載電子系統(tǒng)的數(shù)量也只會(huì)越來越多。 但傳統(tǒng)引擎是無法產(chǎn)生電力的，只能靠與引擎連動(dòng)的發(fā)電機(jī)來供電，這意味著要在燃油車上實(shí)現(xiàn)各種先進(jìn)智能功能，其電源樹(Powertree)架構(gòu)將會(huì)變得十分復(fù)雜。

而且，能夠支持自動(dòng)駕駛的運(yùn)算系統(tǒng)，其效能必然不低，功耗也是個(gè)問題。 當(dāng)車載系統(tǒng)的耗電量越高，則引擎便得轉(zhuǎn)得更快，或搭配輸出功率更大的發(fā)電機(jī)，才能產(chǎn)生足夠的電力，這會(huì)造成汽車的油耗與碳排放量增加。 而純電動(dòng)車除了電源架構(gòu)簡(jiǎn)潔的優(yōu)勢(shì)外，即便車上電子設(shè)備的負(fù)載增加，頂多是降低電池續(xù)航力，這讓汽車設(shè)計(jì)者有很多權(quán)衡考慮的空間。

另一方面，自駕系統(tǒng)與電動(dòng)馬達(dá)的匹配也更為理想。 據(jù)汽車業(yè)內(nèi)人士表示，由于引擎的轉(zhuǎn)速主要是由燃料噴射量的多寡來決定，其控制機(jī)制是非常模擬的，因此每當(dāng)行車計(jì)算機(jī)對(duì)引擎下達(dá)某項(xiàng)指令時(shí)，引擎響應(yīng)或多或少會(huì)有一點(diǎn)時(shí)間差。 但電動(dòng)馬達(dá)不然，其轉(zhuǎn)速是靠電流大小來決定，而且響應(yīng)速度極快。

在駕駛者是人類的情況下，這點(diǎn)差距并不明顯，因?yàn)槿说姆磻?yīng)速度還是遠(yuǎn)比引擎響應(yīng)的速度來得慢，但在駕駛者是計(jì)算機(jī)的情況下，電動(dòng)馬達(dá)快速響應(yīng)的特性與價(jià)值就會(huì)被凸顯出來。

汽車電氣化革命商機(jī) 臺(tái)灣半導(dǎo)體廠無緣參與

電池技術(shù)還在持續(xù)進(jìn)步，使得電動(dòng)車在續(xù)航力、充電速度、電池壽命、溫寬等核心性能方面表現(xiàn)越來越好，而且整車售價(jià)也越來越親民。 這些特性都使電動(dòng)車易于維護(hù)、車內(nèi)空間更大、更安全、更易于智能化等優(yōu)點(diǎn)變得更加搶眼，并且加速燃油車的末日到來。

國(guó)際能源總署(IEA)近期才剛宣布，由于電動(dòng)車的技術(shù)成熟速度優(yōu)于預(yù)期，加上中國(guó)、印度政府有意加大新能源車補(bǔ)貼力道，因此該機(jī)構(gòu)正研究重新檢討電動(dòng)車使用量及全球原油需求量預(yù)測(cè)數(shù)字。 以個(gè)別國(guó)家來看，挪威是目前全球最積極擁抱電動(dòng)車的國(guó)家。 該國(guó)2016年新領(lǐng)牌的載人客車中，已有近三成是電動(dòng)車。

對(duì)汽車產(chǎn)業(yè)而言，由燃油轉(zhuǎn)換成電池動(dòng)力，牽涉到的是全球上百萬名員工的生計(jì)，許多公司都將面臨組織改造、甚至關(guān)廠裁員的風(fēng)險(xiǎn)。 但對(duì)于向來在動(dòng)力總成著墨不深的臺(tái)灣汽車零組件供應(yīng)鏈業(yè)者來說，汽車電氣化將帶來全新的發(fā)展機(jī)會(huì)。 包含電源模塊、纜線、馬達(dá)、充電樁等電動(dòng)車關(guān)鍵零部件，甚至汽車電力電子量測(cè)設(shè)備，都已經(jīng)有臺(tái)廠順利打入國(guó)際車廠供應(yīng)鏈。

然而，相較于中下游與周邊業(yè)者大賺電動(dòng)車商機(jī)，臺(tái)灣的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)，在這波汽車電氣化浪潮中，恐怕還是很難順勢(shì)切入動(dòng)力總成相關(guān)市場(chǎng)，關(guān)鍵原因在于臺(tái)灣的IC設(shè)計(jì)產(chǎn)業(yè)、甚至晶圓代工業(yè)者，都不具備進(jìn)軍電動(dòng)車動(dòng)力總成的核心能力。

首先，動(dòng)力總成基本上是沒有售后市場(chǎng)(Aftermarket)的，對(duì)于汽車自有品牌不夠強(qiáng)的臺(tái)灣來說，本地的半導(dǎo)體業(yè)者只能在國(guó)際市場(chǎng)上直接與耕耘汽車市場(chǎng)多年的國(guó)際大廠競(jìng)爭(zhēng)。 在汽車產(chǎn)業(yè)，信賴關(guān)系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(jī)會(huì)拿到客戶的訂單。 即便是正在大力推動(dòng)半導(dǎo)體供應(yīng)鏈自主化的中國(guó)，當(dāng)?shù)剀噺S對(duì)于關(guān)鍵芯片，還是傾向于使用外商解決方案，由此便可看出要打入汽車前裝市場(chǎng)的難度。

其次，電動(dòng)車動(dòng)力總成所使用的芯片零組件，未來將朝碳化硅(SiC)發(fā)展。 利用碳化硅材料制造的場(chǎng)效晶體管(MOSFET)、二極管(Diode)，在性能與功率密度上遠(yuǎn)高于使用傳統(tǒng)硅材料的組件，即便這類組件單價(jià)偏高，還是能從縮小系統(tǒng)尺寸、減少散熱片跟磁性材料使用量等優(yōu)勢(shì)彌補(bǔ)其缺點(diǎn)。 然而，目前臺(tái)灣的晶圓代工業(yè)者并無碳化硅制程產(chǎn)能，也缺乏相關(guān)技術(shù)，這使得臺(tái)灣的電源芯片業(yè)者很難挾著晶圓代工的奧援切入市場(chǎng)。

第三，臺(tái)灣的芯片設(shè)計(jì)公司擅長(zhǎng)于經(jīng)營(yíng)產(chǎn)品迭代快速的消費(fèi)性應(yīng)用市場(chǎng)，對(duì)于需要長(zhǎng)期供貨保證跟建立庫(kù)存?zhèn)淞系钠囆酒袌?chǎng)不夠熟悉，因此在經(jīng)營(yíng)決策上很難做出準(zhǔn)確的判斷。 應(yīng)用在前裝市場(chǎng)的汽車芯片投資期過于漫長(zhǎng)，也令不少芯片業(yè)者望而卻步。

整體來說，第二點(diǎn)是目前臺(tái)灣芯片業(yè)者切入電動(dòng)車最主要的進(jìn)入門坎，且主動(dòng)權(quán)不在芯片業(yè)者手上。 在臺(tái)積電、聯(lián)電等晶圓代工業(yè)者仍將重心放在先進(jìn)制程的情況下，可以預(yù)見的是，動(dòng)力總成相關(guān)系統(tǒng)所使用的芯片，都將是整合組件制造商(IDM)的天下，例如英飛凌(Infineon)、意法(ST)、羅姆(Rohm)等。 因?yàn)檫@些IDM廠擁有自家晶圓產(chǎn)能，并且已投入碳化硅等制程研究多年，擁有相對(duì)成熟的技術(shù)。