電動汽車市場將是巨大而重要:電動汽車運算芯片需求暴增,臺積電獲益
電動汽車(BEV)是指以車載電源為動力,用電機驅(qū)動車輪行駛,符合道路交通、安全法規(guī)各項要求的車輛。由于對環(huán)境影響相對傳統(tǒng)汽車較小,其前景被廣泛看好。工作原理:蓄電池——電流——電力調(diào)節(jié)器——電動機——動力傳動系統(tǒng)——驅(qū)動汽車行駛(Road)。
純電動汽車由電動機驅(qū)動的汽車。純電動汽車,相對燃油汽車而言,主要差別(異)在于四大部件,驅(qū)動電機,調(diào)速控制器、動力電池、車載充電器。相對于加油站而言,它由公用超快充電站。純電動汽車之品質(zhì)差異取決于這四大部件,其價值高低也取決于這四大部件的品質(zhì)。純電動汽車的用途也在四大部件的選用配置直接相關(guān)。
純電動汽車時速快慢,和啟動速度取決于驅(qū)動電機的功率和性能,其續(xù)行里程之長短取決于車載動力電池容量之大小,車載動力電池之重量取決于選用何種動力電池如鉛酸、鋅碳、鋰電池等,它們體積,比重、比功率、比能量、循環(huán)壽命都各異。這取決于制造商對整車檔次的定位和用途以及市場界定、市場細(xì)分。純電動汽車的驅(qū)動電機有直流有刷、無刷、有永磁、電磁之分,再有交流步進(jìn)電機等,它們的選用也與整車配置、用途、檔次有關(guān)。
另外驅(qū)動電機之調(diào)速控制也分有級調(diào)速和無級調(diào)速,有采用電子調(diào)速控制器和不用調(diào)速控制器之分。電動機有輪轂電機、內(nèi)轉(zhuǎn)子電機、有單電機驅(qū)動、多電機驅(qū)動和組合電機驅(qū)動等。
9 月 19 日消息 根據(jù)經(jīng)濟日報消息,目前的的電動汽車大多數(shù)搭載智能輔助駕駛系統(tǒng),有的能實現(xiàn)自動駕駛。目前各大廠商的目標(biāo)是實現(xiàn) Level 5 級別自動駕駛,因此對高性能運算芯片的需求十分高。
根據(jù) DIGITIMES Research 估計,到 2025 年全球電動汽車的出貨量可以達(dá)到 973.2 萬輛,今年起每年的增長幅度可以達(dá)到 17%。這部分汽車將搭載高性能自動駕駛芯片,使得臺積電獲益。
特斯拉近期推出了自研的 D1 芯片,該產(chǎn)品使用 7nm 制程生產(chǎn),具有高達(dá) 362 TFLOPS 的運算能力。有研究人員指出,其它廠商未來也將自己研發(fā)芯片,這均需要臺積電等廠商進(jìn)行代工生產(chǎn)。目前能夠提供先進(jìn)制程的半導(dǎo)體廠商僅有臺積電、三星以及英特爾三家,預(yù)計車用芯片將逐步轉(zhuǎn)向更先進(jìn)的制程。
為了滿足汽車運算需求的增長,臺積電有望使用最新的 N5A 5nm 制程工藝制造車用芯片,預(yù)計產(chǎn)品將于 2022 年第三季度問世。
除此之外,臺積電還提供 28nm 制程的閃存芯片,以及 28、22、16nm 制程毫米波射頻芯片。臺積電還有能力制造高靈敏度的互補金屬半導(dǎo)體影像傳感器芯片、光學(xué)雷達(dá)傳感器和電源管理芯片,搶占車用芯片市場。
自動駕駛是電動車的重要訴求,共分為5級,最高等級Level 5將達(dá)到全自駕的目標(biāo)。自駕芯片需要強大運算能力,制程技術(shù)要求高,臺積電技術(shù)領(lǐng)先全球,可望贏得商機。
隨著環(huán)保意識抬頭,各國政府紛紛訂定淘汰傳統(tǒng)燃油車的時間表,促使車廠加速電動車發(fā)展。據(jù)研調(diào)機構(gòu)DIGITIMES Research預(yù)估,2025年全球電動出銷售量可望達(dá)到974.3萬輛規(guī)模,今年起每年成長幅度將以17%起跳。
工研院產(chǎn)科國際所研究總監(jiān)楊瑞臨表示,電動車與傳統(tǒng)燃油車最大不同在于自動駕駛和動力系統(tǒng)。其中,自動駕駛相關(guān)芯片需要強大運算能力,要以先進(jìn)制程生產(chǎn)。
電動車大廠特斯拉(Tesla)日前發(fā)布D1芯片,這款芯片具有362TFLOPS(每秒1兆次浮點運算),以7納米制程生產(chǎn),可用于數(shù)據(jù)中心訓(xùn)練人工智慧網(wǎng)路,強化自駕功能。電動化+智能化升級驅(qū)動汽車單車含硅量顯著提升,千億車載半導(dǎo)體行業(yè)冉冉開啟。 自 1886 年戴姆勒首次將內(nèi)燃機應(yīng)用于汽車以來,汽車工業(yè)的創(chuàng)新一直圍繞內(nèi)燃機 展開,消費者也以追求發(fā)動機馬力等性能指標(biāo)為目標(biāo)。然而,隨著特斯拉在電動化 技術(shù)與自動駕駛技術(shù)領(lǐng)域的顛覆性變革,汽車電動化與智能化漸成主機廠共識,消 費者購車時的考量也逐步從傳統(tǒng)的性能指標(biāo),轉(zhuǎn)向以智能車機、自動駕駛為代表的 智能化體驗視角。
電動化方 面,隨著新能源汽車滲透率的快速提升,“三電系統(tǒng)”逐步取代傳統(tǒng)的燃油動力系 統(tǒng),伴之而來的亦是整車中汽車電子成本占比的顯著提升。根據(jù) Gartner 數(shù)據(jù)統(tǒng)計, 2019 年純電動型汽車的半導(dǎo)體成本(750 美元)要高于插電式混合動力型(740 美 元)和輕度混合動力型汽車(475 美元)。此外,根據(jù)麥肯錫數(shù)據(jù),2019 年國內(nèi)汽 車半導(dǎo)體占據(jù)全球半導(dǎo)體市場份額的 27%(國內(nèi)/國外分別為 30/80 億美元),預(yù)計 2030 年將提升至 40%(國內(nèi)/國外分別為 110/170 億美元),2019-2030 年國內(nèi)外汽車 半導(dǎo)體復(fù)合增速分別為 13.8%、7.8%,國內(nèi)汽車半導(dǎo)體增速顯著高于國外。我們認(rèn) 為在行業(yè)“缺芯”事件以及智能化升級的趨勢下,進(jìn)口替代趨勢將加速,國內(nèi)千億 車載半導(dǎo)體市場未來可期。