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汽车:全球半导体市场的新动力?

汽车:全球半导体市场的新动力?

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虽然一段时间以来国际汽车市场销售低迷,但汽车业在普及半导体方面却不断升温。据美国克里夫兰市场咨询公司最近的调查报告,经历了近两年全球半导体市场前所未有的低迷后,目前已进入恢复期,并开始逐步摆脱不景气的局面。2004年全球半导体市场规模约增加18.6%,达到2100亿美元。

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汽车成为“电子茧”

汽车成为“电子茧”

  近年来,一个令厂家高度关切的信息是: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,汽车今后将会大量消费最尖端的元器件技术,并直接推动最尖端技术的发展。

  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。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的消耗将因此而迅速增长。由于汽车今后将不断朝着更加安全和舒适的方向发展,从而并将会在技术和市场两方面形成连锁效应。

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车载电脑大普及

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(防滑煞车系统),并没什么可炫耀的。因为最新型的汽车,是那些装有功能齐备的车载电脑以及其他电子设备,包括能让孩子在旅行途中看DVD碟片、玩电脑游戏的汽车。

  丰田公司不久前与微软公司签署了一项协定,将在丰田汽车上安装带有WINDOWSCE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这样的车载电脑的汽车价格是否会上涨,不过公司相信,大约有30%至40%的顾客将会购买这一新装备。丰田公司较为谨慎的估计是:到2006年,大约33%的丰田车将装备这一新型车载电脑。

  除了丰田公司以外,还有四家汽车生产厂家计划在12种车型上安装使用WINDOWSCE操作系统的车载电脑。宝马公司已经在2002年9月推出了带有WINDOWSCE的新型车。

  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,其中一个显著特点是车上均普遍配备了电脑,使汽车成为“移动办公室”。专家认为,在未来的商用车中,电脑将成为标准配备。除电脑外,有的汽车还配备了打印机和文件柜。

  这种商用车不仅可以“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。

  业内权威人士认为,车载电脑的普及不仅将直接拉动半导体的消耗,而且市场增长潜力巨大。

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车内时兴多媒体

车内时兴多媒体

  专家相信,汽车的多媒体设计亦需要更多半导体技术的支持。近年来,在信息技术的推动下,汽车也许不久就会变成移动着的“多媒体通信运输工具”。其显著特征是汽车消耗的电子器材将越来越多。

  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。

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元件品牌巧提升

元件品牌巧提升

  越来越多的厂家正在把汽车可靠性与元器件的品牌价值联系起来。如,夏普公司已经决定,除了经营公司的主打产品显示器之外,将首次进军车载导体元件市场,并将开发动态范围高达140dB的CMOS传感器,并力争于2005年面向汽车领域进行批量生产。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用其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1/3的市场份额。

  夏普进军车载导体元件市场并非只是因为市场规模巨大,而是认为,如果自己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该公司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。

  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。

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推动开发新器件

推动开发新器件

  松下电器产业目前正在加紧进行SiC(碳化硅)元件的研究。该项目面向汽车领域开发新的半导体技术。NEC早在10年前就预测到汽车领域的需求,并开始了相关研究。松下电器公司认为,碳化硅元件比硅元件的导通电阻更低,应用于冰箱和空调后能大幅降低耗电量。如果把现有硅元件更换成SiC元件,按照理论计算,甚至可以少用两座核电站。另一个优点是,导致SiC元件失去半导体作用的阀值焊接温度高达400℃左右(硅只有约175℃),可在高温下正常使用。

  业内权威人士认为,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;二是在数百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。

  如果人们坚信车载SiC元件市场将会崛起,就会加快开发,一旦进入批量生产,成本必将进一步降低。

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车商生产半导体

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。业内权威人士认为,车商进入半导体领域是战略转变。

  近几年本田汽车正在招聘的半导体专业人员包括:“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”……丰田发布的招聘广告,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,13个职业中有6个与半导体元器件技术有关。由此可以看出,汽车厂商都在积极进行车载元件的开发。

  丰田公司于两年前已经提出自产核心元件的口号。目前丰田已经拥有以开发和试制为主的半导体量产工厂,2003年的量产规模,以125mm芯片换算相当于每月8万片。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。

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未来质量推动力

未来质量推动力

  作为今后的高增长领域,意法半导体(ST)公司最为关注的就是车载半导体市场。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5%的车载半导体在整个半导体产业中的平均水平。

  业内权威人士认为,意法半导体大力发展车载半导体的原因,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。汽车厂商要求的质量远高于其他领域。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。汽车配件不是“技术推动力”,而是“质量推动力”。

  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,就有长期供货的需求。在产品阵容中加入此类产品将有利于稳定业绩。

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