汽車芯片大廠，各顯神通

在汽車領域，幾家頂尖的半導體公司正展現出它們在各自細分市場的強勢地位。英飛凌在整個汽車芯片市場以及功率半導體領域中佔據領導地位，而恩智浦則在汽車處理器市場上遙遙領先。意法半導體佔據着最大的 SiC 器件和模組市場份額，瑞薩則是汽車 MCU（微控制器單元）的佼佼者。這些公司通過多年的技術積累和戰略併購，構建了高毛利率的商業模式，使它們得以跑贏 2023 年下行的半導體週期。

在當前快速變化的汽車行業中，電動汽車的快速普及和碳化硅（SiC）在電動汽車市場中的重要性，對整個 SiC 價值鏈的參與者產生了深遠影響。正所謂 “得碳化硅者得汽車天下”。據麥肯錫的統計分析，目前 SiC 器件市場價值約為 20 億美元，預計到 2030 年將達到 110 億至 140 億美元，複合年增長率預計為 26%，而且預計 70% 的 SiC 需求將來自電動汽車。在這一巨大的市場蛋糕面前，全球汽車芯片巨頭包括 ST、英飛凌、安森美、羅姆和瑞薩紛紛搶灘佈局，展開激烈競爭。

此外，軟件定義汽車的趨勢下，汽車的電子電氣架構將從分散式架構向集中式架構演進，MCU 將承擔更多的計算、控制和通信功能。這對 MCU 廠商提出了更高的要求，不僅要提供高性能、低功耗的 MCU 芯片，還要提供完善的軟件平台和工具鏈，幫助汽車製造商快速開發和部署軟件。

總之，為了在不斷變化的汽車芯片市場中佔據重要地位，這些汽車芯片廠商各出奇招。

英飛凌：重在收購

英飛凌是功率半導體的老大，也是全球最大的汽車芯片供應商。2023 財年，英飛凌創下了收入和利潤的新紀錄，總營收為 163.09 億歐元，同比增長 15%，利潤達 43.99 億歐元，同比增長 30%。

在整個功率半導體市場，英飛凌近幾年來持續增長，遠遠的拉開了與其他公司的距離。如下圖 Yole 的分析統計，第一名是英飛凌，排名第二的是安森美，排名第三的是意法半導體，然後是排名第四的三菱電機，第五是 Vishay，第六到第九均是日企，分別是羅姆、東芝、富士電機、瑞薩，第十是中國的安世半導體。

而在英飛凌功率半導體的領先地位背後，收購起到了很大的作用。2015 年英飛凌收購了具有 Power GaN 業務的 International Rectifier，2018 年收購了具有 SiC 晶圓切割技術的 Siltectra，2023 年 4 月，英飛凌又宣佈以 8.3 億美元現金收購 GaN Sysytem。2023 年 10 月 24 日，對 GaN Sysytem 的收購正式落下帷幕。

這是迄今為止功率 GaN 行業最大的一筆交易，也是英飛凌的一個重大舉措。8.3 億美元的收購價格約佔英飛凌電力電子產品收入的 18%，這也暗指英飛凌對 GaN 增長潛力的看重，並希望在 SiC 之外，再次利用 GaN 來進軍大功率市場，鞏固其在功率半導體領域的地位。據 Yole 預估，到 2028 年，功率應用的 GaN 收入將增 10 倍以上，複合年增長率高達 53%，屆時整個 GaN 市場規模將增長至 20 億美元。

除了功率半導體，英飛凌的傳感器和微控制器產品也助力其贏下汽車市場。在幾乎所有汽車的應用中，英飛凌都有非常完整的、全面的、系統級的解決方案，比如在車身與電子電氣架構領域中的多車身控制模塊、網關、zone 等等；在底盤與安全自動駕駛，領域，有雷達的解決方案，攝像頭、激光雷達，包括 TPMS、胎壓等等；在動力總成方面，英飛凌在持續有非常豐富的產品，從信息娛樂、車機、儀表盤、抬頭顯示，再到 OBC、DCDC、BMS、主逆變器等。英飛凌已獲得了包括 MCU 和功率半導體在內的多個汽車半導體長期合同。

恩智浦：對軟件的重視

恩智浦一半以上的業務來自汽車，而汽車處理器業務正是其重要的支柱。根據 TechInsights Strategy Analytics 的數據，恩智浦在 2022 年全球汽車處理器領域中排名第一。

恩智浦的汽車處理器代表性產品是 S32，恩智浦正在不斷擴展 S32 處理器的能力，其最近推出的軟件定義汽車邊緣節點專用電機控制解決方案 S32M2 就是一大例證。據悉，S32M2 可充分提高 S32 汽車計算平台的軟件複用率。另外，恩智浦也是少有的將汽車芯片推向先進工藝的公司之一，傳統上，汽車領域的芯片採用成熟工藝較多，而恩智浦最先進的 S32 旗艦級處理器已經來到了 5 納米。

受汽車和核心工業領域的業務拉動，恩智浦預測，在充滿挑戰和週期性的市場環境中，2023 年全年收入將與 2022 年持平。其中，2023 年第一季度恩智浦收入為 31.2 億美元，毛利率為 56.7%；2023 年第二季度收入為 33 億美元，毛利率為 57.0%；2023 年第三季度營收為 34.3 億美元，毛利率為 57.2%。

如果看恩智浦近幾年來的發展走向，可以看出，其越來越看重軟件。這也是軟件定義汽車時代下，恩智浦所作出的一大轉變。這具體表現在，恩智浦愈發發力於平台性的解決方案，而且儘可能的讓平台和工具之間都能兼容。

從 90 年代發佈第一款 CAN 收發器開始，到現在恩智浦的產品線已經包含了多種多樣的產品類別，有 MCU 微處理器、模擬前端、柵極驅動器、安全電源管理以及車載網絡、傳感器等。恩智浦將這些產品有機地結合在一起，成為一家電氣化域系統級解決方案供應商。恩智浦所有的產品幾乎都是基於 Arm 架構，便於用户自上而下的擴展。這讓恩智浦可以贏下眾多汽車 OEM 的長單與合作。

恩智浦是前幾大汽車芯片廠商中唯一沒有在 SiC 佈局的企業，不過到目前為止，恩智浦是全球為數不多的可以把客户的幾乎每一個電控單元都能以整體系統思維的方式呈現給客户並和客户互動的公司。

意法半導體：先聲奪人

特斯拉和意法半導體（ST）在 SiC 領域的早期合作使得 ST 佔據了最大的市場份額。如下圖所示，根據麥肯錫的研究，在 2022 年的 SiC 分立器件和模組市場中，ST 佔據 36% 最大的市場份額。因此，ST 正在加大對 SiC 的押注。ST 計劃在今年投資約 40 億美元的資本支出，擴大其 300 毫米晶圓製造和碳化硅製造能力。

SiC 分立器件和模組的市場佔比情況

據麥肯錫的分析，中國是電動汽車預期需求最高的國家，預計將佔電動汽車生產中碳化硅總需求的 40% 左右，而且到 2030 年，中國仍將是最大的 SiC 市場。面對中國快速崛起的汽車電動市場，ST 也在本土進行了製造上的佈局。今年 6 月份，ST 與中國三安光電宣佈將在重慶成立一家合資製造廠，進行 8 英寸碳化硅 (SiC) 器件大規模量產，以此滿足中國汽車電氣化、工業電力和能源等應用對 ST SiC 器件日益增長的需求。

2023 年，受益於汽車業務增長的拉動，ST 逆行業趨勢而行。2023 年第一季度營收為 42.5 億美元，毛利率為 49.7%；2023 年第二季度營收為 43.3 億美元，毛利率為 49%，汽車和工業芯片依然功不可沒；2023 年第三季度 ST 營收 44.3 億美元，毛利率 47.6%，汽車產品和功率分立器件收入雙雙增長。

瑞薩：開拓 SiC 新領域

根據 ICinsights 的統計數據，瑞薩的汽車 MCU 市佔排名第一（2022 年），市場份額高達 30%。瑞薩的主打芯片產品是 R-CAR 系列，目前國內主流的車型均採用了瑞薩的 R-CAR V3H。

為了滿足汽車市場的需求，瑞薩電子最近公佈下一代汽車 SoC 和 MCU 處理器路線圖，其中 SoC 引入了先進封裝小芯片技術。而新的 MCU 旨在為下一代汽車 E/E 架構中的域和區域電子控制單元 (ECU) 提供所需的高性能。作為其路線圖的一部分，瑞薩電子計劃提供一個虛擬軟件開發環境，以適應汽車行業向左移方法的發展。

除了在傳統的 MCU 和 SoC 領域繼續發力之外，瑞薩也緊跟汽車行業的發展趨勢開始瞄準 SiC 功率器件，瑞薩打算將於 2025 年開始生產 SiC。瑞薩還與 Wolfspeed 簽署了總價值 20 億美元的 SiC 晶圓供應協議，接收 150mm 和 200mm 碳化硅裸片和外延片。

但是由於當前汽車行業仍然存在不確定性，尤其是中國市場的變化，所以瑞薩表示將放慢 SiC 的生產速度。2023 年瑞薩的整體業績雖説下降不大，但是也感受到一些下降：第一季度瑞薩的銷售額為 3597 億日元（同比增長 3.7%），營業利潤為 1248 億日元（同比減少 108 億日元）；第二季度銷售額為 3687 億日元（同比下降 2.2%），營業利潤為 1291 億日元（同比下降 163 億日元），汽車和工業/基礎設施/物聯網的銷售額均出現一定成都的下降。2023 年第三季度瑞薩的銷售額為 3,794 億日元，營業利潤為 1,323 億日元，汽車業務的銷售額同比增長 11.7%，達到 1,763 億日元。而工業、基礎設施和物聯網業務的銷售額下降了 11.5%，達到 2,007 億日元。

瑞薩過去 3 年的營收情況一覽

德州儀器：大力建廠

德州儀器近幾年的戰略的核心是大力投資擴大其內部製造能力。作為最早邁進 300 毫米晶圓廠的廠商，德州儀器的戰略重點一直是 300 毫米晶圓製造。過去幾年，在現有工廠的基礎上，德州儀器進行了一系列擴產計劃，正在增加六座新的 300 毫米晶圓廠，重點投資並增加 45 至 130 納米技術節點的產能：

• 在猶他州李海德州儀器有兩座晶圓廠，分別是 LFAB1、LFAB2：LFAB 於 2021 年被收購，並於 2022 年開始 300 毫米晶圓生產；2023 年 2 月宣佈，德州儀器宣佈將在該地點建造第二座 300 毫米半導體晶圓廠，並與現有晶圓廠相連。

• 德克薩斯州理查森（RFAB1、RFAB2）：RFAB 於 2009 年開業，是世界上第一家 300 毫米模擬晶圓廠。與之相連的第二座 300 毫米晶圓廠於 2022 年開始生產。

• 德克薩斯州達拉斯 (DMOS6)：DMOS6 於 2014 年推出 300 毫米模擬技術，是德州儀器首批 300 毫米晶圓廠運營之一。

• 目前德州儀器正在德克薩斯州謝爾曼建設四座晶圓廠，分別是 SM1、SM2、SM3、SM4。該地點於 2021 年 11 月宣佈，第一座晶圓廠預計將於 2025 年投產。

德州儀器非常看好汽車領域的增長潛力。德州儀器為工業、汽車、個人電子產品、通信設備和企業系統等市場生產模擬和嵌入式處理芯片。2023 年前三季度中，汽車業務是德州儀器唯一增長的業務，在工業領域感受到了疲軟。

具體來看：第一季度營收 43.8 億美元，第二季度營收 45.3 億美元，第三季度營收 45.3 億美元，淨利潤為 17.1 億美元，營收較去年同季度下降 14%。第四季度的預測為 39.3 億美元至 42.7 億美元。即使是最高數字，2023 年的總額也才達到 177.1 億美元，比 2022 年的 200.3 億美元下降 10%。不過，德州儀器還是不斷的進行投資，10 月 23 日左右，據 TI 總裁兼首席執行官 Haviv Ilan 透露，在過去 12 個月裏，他們在研發上投資了 37 億美元，在資本支出上投資了 49 億美元。

安森美：贏在策略

回首過往，安森美是一家比較專注於製造層面的 IDM 半導體企業，在具體的產品層面並不是領先。但是自 2020 年之後，尤其是隨着 CEO Hassane El-Khoury 的加入，公司的業務實現了強勁的增長，在這些發展的背後，安森美做對了什麼？

很重要的一點就是安森美在戰略上的轉變。

2021 年 8 月份，安森美開始從一家典型的 IDM 公司，走向更加靈活的 Fab-lite，退出了規模不足的晶圓廠，這讓安森美迅速抓住了汽車和工業市場的市場機會。來到今年 5 月份，安森美又提出了以提高效率和一流投資資本回報率 (ROIC) 的 Fab Right 戰略，並聲稱這是其加速半導體行業收入增長 3 倍的途徑。據安森美的加速財務模型預測：2022 年至 2027 年安森美的收入複合年增長率為 10%~12%，增長速度是半導體市場預測增長的 3 倍。

由於對智能電源和智能感知的聚焦，重點關注碳化硅 (碳化硅)、硅功率（IGBT、FET）和功率 IC，以及汽車和工業領域的智能傳感，安森美取得了卓越的成成果。即使在頗具挑戰性的 2023 年，安森美實現了創紀錄的營收：2023 年第一季度收入 19.597 億美元，汽車收入同比增長 38%，佔總收入的 50%；第二季度收入為 20.944 億美元，汽車收入突破 10 億美元，同比增長 35%；第三季度收入 21.808 億美元，其中來自汽車的收入創歷史新高，達 12 億美元，同比增長 33%。可以看出，安森美今年在汽車領域的收入節節高升。

此前在一次媒體溝通會上，安森美電源方案部執行副總裁兼總經理 Simon Keeton 曾介紹到：“在傳統燃油車上，安森美的電子元件價值每車約為 50-100 美元，而在電動車上，這一數字可超過 2000 美元。”

安森美在汽車領域的大獲成功的 “法寶產品” 是 EliteSiC。其碳化硅產品在今年的收入當中表現不菲，2023Q1 安森美碳化硅收入環比增長了近一倍，2023Q2 碳化硅收入同比增長近 4 倍。為了支持 SiC 製造能力的提升，2023 年 10 月，安森美在韓國富川市的最先進的、世界最大的碳化硅 (SiC) 製造工廠已完成擴建，滿負荷運轉後，該工廠每年將能夠生產超過 100 萬片 200 毫米碳化硅晶圓。安森美正在保持甚至跑贏碳化硅市場的增速。

羅姆：發展本土 SiC 晶圓產能

由於今年整個市場的疲軟，汽車市場成為羅姆少有的實現增長的細分市場。所以羅姆也在重金押注 SiC，計劃在 2028 年 3 月底前向 SiC 注入 5100 億日元。

值得一提的是，羅姆開始投資發展本國的晶圓製造。2023 年 11 月 7 日，羅姆收購了 Solar Frontier 位於日本的原國富工廠的資產收購。該工廠將由羅姆集團旗下的藍碧石半導體作為宮崎第二工廠運營，將成為羅姆 SiC 功率器件的主要生產基地，計劃於 2024 年投產。這是羅姆首次在日本開始生產晶圓，此前羅姆的 SiC 晶圓均是在位於德國的 SiCrystal 來生產。此次收購也有有利於羅姆快速生產擴張。羅姆的目標是，到 2030 年 SiC 晶圓產能相比 2021 年提高 35 倍，其中看的見的是，到 2025 年羅姆 SiC 產能將提升 6.5 倍。

羅姆的 SiC 產能擴張計劃

結語

綜上，可以看出，為了滿足汽車智能化、電動化發展對芯片的更高要求，各大芯片巨頭無不在汽車產品、技術、合作等方面積極佈局，各顯神通。可以預見，未來汽車芯片市場將更加激烈。

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