车电半导体 想像空间大

因智能手机带入的风潮，整合云端、移动通讯的车用电子系统，在产业间也是，多家汽车厂商也针对此一应用规划，提出不同的整合系统。图片来源：FORD提供

汽车电子如同信息产业的缩影，包括智能安全装置及车载资通讯等技术快速发展，让汽车已不再只被视为代步工具，而汽车电子更主动地提升，成为人与车之间的「互动关系」界面；而各厂商也卯足全劲，利用汽车产业利用车内电子的多元应用特性，透过微型传感系统与自动控制警示装置，以及智能装置的广泛使用，促使汽车电子趋向整合性研发。

此外，包括车用电池、电力管理系统的革新，更改变产业未来发展蓝图，清楚点出了整体汽车产业的「便利、安全、节能」三项趋势。

根据资策会MIC研究指出，在汽车诞生至今超过一世纪的时间内，汽车产业经过了50年代高压缩比引擎、70年代微电子控制等技术所引发的两波革命风潮后，到了90年代，随着新兴科技与数码化应用的加入，安全、娱乐与智能等车用电子技术与应用相继产生，车用电子已成为继3C之后的下一个新兴科技市场热门领域。

估计至2020年，比重将提升至50%，全球车用电子产业超过5,000亿美元规模，也带动另一波新的革命。这个由车用电子所带动的汽车数码化革命，衍生出新兴技术、产品的发展，也形成一个庞大、稳定的市场商机。这个商机的参与者，将不是只有汽车产业。基于对便利、安全、节能的需求，汽车产业与资通讯产业、数码内容与服务产业厂商，将产生更深入的连结与整合，不论是硬件或软件系统，均发展出更多不同想像的契机。

研究机构IHS车用半导体分析师Ahad Buksh分析，车用市场对半导体元件与IC需求大增，主要应归功于各国对废气排放的法令管制越趋严格，导致对先进传感器的需求也随之成长。加上近年电动车与油电混合车的蓬勃发展，相较于过去汽车传动系统所需要的半导体元件，这些新兴技术所带出来的需求，将会是过去的10倍以上。

随着使用者在节能、安全以及便利舒适等需求的驱动下，车辆智能化、车用设备电子化程度日益提高，其中以主动安全、车载资通讯(Telematics)等新兴应用系统为发展主流，平均每台车所使用的电子控制单元(ECU)数量持续成长。但虽然车用半导体朝向小型化与功能提升的要求，促使部分功能较单纯的ECU走向整合。

但另一方面，由于系统复杂度直线提升，也导致车内ECU数量攀高，整车所使用总数也呈现增加态势，高端车种所使用的ECU甚至可能超过50个，从需求展开的应用，也刺激车用半导体在研发上的大幅迈进。

安全与影音娱乐并重

车电系统依功能别大致可分为动力传动(Powertrain)、底盘控制(Chassis)、安全、车身、保全(Security)，以及车载资通讯与娱乐(Infotainment)等几个次系统。其中动力传动、底盘控制、安全、车载资通讯与娱乐等次系统为近期车用电子领域发展重点项目。

根据统计，车用半导体市场近年成长最大的几大类别，尤其以DC/DC(直流转换器)等电压转换元件，以及驾驶辅助等系统为主。从IHS的估计来看，车用电压转换元件2014年产值年增24%、2015年则可望年增22%，驾驶辅助系统2015年产值则可望年增21%、来到18亿美元。

以车用安全系统为例，包括车身，或是整合传动与底盘控制等主动安全系统，是目前车用电子化发展的首要议题。这块需求的快速发展，除驾驶人对行车安全的自发要求外，政府的强制规范也是推动其发展的重要因素。这些法规不但带动车载摄影相关系统的快速发展，另外像是预防酒驾及预防瞌睡等安全侦测系统，也随之带起预防酒驾及预防瞌睡等法规要求，产生新的进展，而更多国家积极投入交通安全的规范制订，也让车用安全系统的研发更为蓬勃。

此外，由智能手机引领的云端时代，因智能手机带入的风潮，整合云端、移动通讯的车用电子系统，在产业间也是，多家汽车厂商也针对此一应用规划，提出不同的整合系统。如果以消费性电子的发展方向来看，不论是在日常生活中常见的云端、社群服务、LBS(在地化服务)与影音娱乐等都将会在车用电子有更多的整合与应用。

不过，现阶段发展瓶颈仍在于系统成本较高，因此如何降低整个系统成本便成为系统厂商首要任务，目前全球半导体产业正致力于新一代微处理器及图形控制器研发，以整合度更高、性价比更好的产品来降低系统成本，随着新一代产品推出，车载显示技术将会推展更加迅速。

台湾车电契机何在？

不过，就系统发展而言，车电系统可分为前装与后装市场，以车电半导体的角度来看，这两个市场的要求极为不同。前装系统是整车业者将车载资通讯系统直接内嵌进车身，直接可从车辆取得资通讯或是多媒体娱乐的服务；而后装系统，则是在既有的车电系统上另外加购产品，透过车上的电力可取得服务。

想当然尔，前装系统在设计与车身有高度连结，在作业环境的要求上，自然也就严苛许多，而台湾的车电系统业者，目前专精的部分也是在后装的功能性车用电子设备上。

就产品类别而言，车用半导体可分为微控器、特定应用标准产品(ASSP)？特定应用集成电路(ASIC)、类比(Analog)与功率晶体管(Transistor)、传感器(Sensor)及其他。

各产品类别在车电次系统的使用比重，ASSP/ASIC较偏重在「车载资通讯与娱乐」，微控制器则是较偏重动力传动、底盘控制与安全。类比与功率晶体管在各次系统使用比较平均，至于传感器则是偏重在动力传动及安全。

此外，微控制器、传感器等产品，因与动力传动、底盘控制、安全等应用关联度较高，车电厂商采购心态慎重且保守，倾向找特定厂商合作，故产业集中度偏高，这也是前装市场难以突破的原因。

业界普遍的认知，在前装系统由于需要长时间认证与系统设计，加上市场数量有限与长时间稳定供货等诸多要求，对于资本规模有限的半导体业者而言，确有着相当程度的高门槛，台湾业者目前对于前装市场仍有相当进步空间。有半导体业者就指，如果台湾车用电子要进一步发展，前装市场是目前急需抢进的目标，因此在自有品牌建立与政府政策辅助，将是重要关键。

除此之外，2015年CES强打的车联网，也是车电发展的重点，以IEK预估来看，由于智能汽车发展加速，预估2015年全球车用半导体市场将达300亿美元，年增10%；车联网先进驾驶辅助系统(ADAS)应用市场，因厂商积极导入，预估年增率将达108%。

智能汽车信息娱乐与先进联网、安全等应用快速发展，汽车电子系统需要处理的数据量与日俱增，汽车电子占整车成本比重日益增加；2013年国际汽车品牌汽车电子占整车平均成本近25%，预估到2015年车电占比将有机会进一步提升到50%。其中安全性应用的存储器成长率，将快速超越信息娱乐市场，并影响未来智能车电产品策略与商业模式。

这同时会造成未来汽车电子存储器容量激增。现今普遍运用在微控制器芯片内的动态随机存取存储器(DRAM)，已不足以支持智能车应用、软件和多媒体数据的储存需求，可能还需要专属的DRAM和快闪记忆和储存元件等。

另从显示器端来看，自由形状设计的车用显示器将导入汽车内装设计，包含汽车仪表板、中控台显示屏幕的自由变形设计，可提升汽车整体视觉设计感，结合ADAS的功能界面，更可提升驾驶的安全度和舒适度，这也是目前已成熟的台湾后装车电厂商可以注意的走向。