汽车行业无疑正经历着颠覆性的时期，既有积极的一面，也有消极的一面。继2023年强劲增长后，标普全球移动出行公司最新报告称，2024年轻型汽车产量下降了1.6%。造成这一现象的原因包括疫情后的高库存水平、全球经济逆风、政府对电动汽车购买激励措施的减少以及复杂的供应链挑战。
但是从长远来看，汽车芯片行业的前景远非悲观——事实上，我们有充分的理由保持乐观。
世界经济正在复苏
尽管道路充满曲折，国际货币基金组织和世界银行均预测到2025年全球经济将稳步增长，后者预计全球经济增长率为2.7%。利率也在缓慢下降，不过有人担心美国的新关税政策可能导致全球通胀压力上升，从而抑制利率下行空间。如果利率持续稳步下降，这将有助于全年提振消费需求。
车内半导体含量增长迅猛
高级驾驶辅助系统(ADAS)是推动车内半导体使用量增加的重要因素之一，其增速超过了整个汽车市场的发展速度。同样，越来越复杂且人性化的座舱用户体验功能也是原因之一。
事实上，根据标普全球移动出行公司的预测，到2030年，每辆车平均使用的半导体价值可能从目前的大约1,000美元上升至超过1,400美元，增幅高达40%。当然，高端车辆中的半导体含量将远超这个平均水平。
具体到ADAS方面，根据美国交通安全分析研究伙伴关系(PRA)的一份报告指出，在14项ADAS功能中，已有10项在新车中的市场渗透率超过50%，其中前方碰撞预警、自动紧急制动(AEB)、行人检测预警、行人AEB和车道偏离预警等功能的市场渗透率已经达到了91%至94%。
ADAS的日益普及趋势适用于电动汽车、混合动力汽车和内燃机(ICE)汽车。标普估计，仅用于ADAS的汽车半导体平均成本就将从目前的160美元增长到2030年的260美元以上。
就电动汽车而言，分析机构RHO Motion估计，电动汽车所需的半导体数量是传统燃油汽车的三倍。标普预测，2023年至2030年间，电动汽车产量的复合年增长率将达到19%，而燃油汽车的产量则预计将以每年约12%的速度减少。这意味着到2030年，电动汽车将占汽车总产量的40%以上。
全球监管压力也将有助于确保这些目标的实现，汽车制造商担心如果未能达到电动汽车生产的目标比例，政府可能会对他们处以罚款。欧洲尤其坚定地坚持其早期设定的排放目标，最近的消息强调，2024年将是历史上温室气体排放最高的年份之一，这可能会进一步集中立法者的注意力。
这一切意味着什么？
过去几年，碳化硅和砷化镓功率半导体因其在提升汽车，尤其是电动汽车电源转换效率方面的潜力，而受到媒体的高度关注。然而，模拟和混合信号元件的作用也不容忽视，毕竟智能汽车的“智能”源于数据，而这些数据则来自传感器。无论是ADAS还是信息娱乐系统，都在大量使用各种类型的传感器。
虽然ADAS的主要驱动力是安全性——尤其是在法规强制要求的情况下——但它也带来了显著的便利性。自适应巡航控制、自动泊车辅助、数字后视镜和环视摄像头都属于这类应用。为了实现这些功能，如今的入门级汽车大约配备10个传感器，而豪华汽车则配备了30个甚至更多——所有这些传感器都由模拟、数字和混合信号半导体驱动。
传感器在越来越多的汽车功能中变得无处不在。(来源：indie)
如今，视觉、雷达、激光雷达和超声波传感器已在高端汽车中广泛应用，但汽车制造商尚未就最佳的传感器技术组合达成一致，不同的车型和级别之间会有差异。
从座舱用户体验的角度来看，个性化不仅受到消费者的青睐，也受到汽车制造商的青睐，因为它有助于定义和推动品牌差异化。这种个性化体现在多个方面，例如移动设备与车辆的无缝集成和对接。
能够轻松连接Apple CarPlay或Android Auto、支持有线和无线充电以及可靠的USB连接，都是座舱便利性的典范。此外，能够在车内高速、低延迟地无缝传输高分辨率视频，也成为一项重要优势。长途旅行时，尤其是带孩子的乘客，都会认同旅途中的娱乐功能确实令人向往。
不仅如此，消费者还希望可以根据个人喜好甚至心情，定制座舱氛围灯的亮度、色调和饱和度。个性化甚至延伸到行政座椅功能和空调出风口的电动控制，为实用功能增添了更多的便捷体验。
对于外部照明，矩阵LED控制、自适应远光技术以及动态转向信号灯等先进技术的应用，不仅提高了安全性，还增强了驾驶的便利性。
汽车座舱环境对美观性、功能性和操作安全性的要求越来越高。(来源：Adobe Stock)
顺便提一句，标普估计，这些座舱功能所用半导体的价值甚至可能高于ADAS。目前每辆汽车的座舱半导体平均价值约为350美元，预计到2030年将升至约550美元。
广义上讲，受益于ADAS和座舱用户体验增长的主要半导体需求类别包括微控制器(MCU)、存储器和混合信号SoC。这些需求将受到多种因素的推动，比如各类传感器对先进信号处理和数据采集的需求、用于数据和视频传输的高速网络，以及用于设备接口、小型电机控制和复杂照明的强大电源管理和控制需求。
由于这些趋势，麦肯锡预测汽车芯片销售额的增长速度将高于整个行业水平。而标普全球移动出行公司认为，从2024年到2030年，汽车行业的可寻址半导体市场规模将以9%的复合年增长率扩大，这意味着市场将从去年的820亿美元增长到本世纪末的1490亿美元。
展望未来五年：汽车芯片前景向好
没有人能准确预测未来，特别是在当前地缘政治和经济环境如此不确定的背景下。但各大机构的研究结论已经高度一致：受上述趋势推动，汽车半导体行业在未来几年将迎来强劲增长。而对于那些最具创新力的半导体企业来说，他们的业务正好覆盖了最热门的技术领域，因此前景尤为光明。
（原文刊登于EE Times美国版，参考链接：Automotive Chips: Gloom and Doom or Boom by 2030?，由Franklin Zhao编译。）
