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〈工業技術與資訊〉電動車成新一代電子載具

工業技術與資訊月刊 2023-07-29 09:00

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未來電動車更像一個大型複雜的電子產品,可以把電動車看成新一代的電子載具。(圖/123RF)

撰文/陳怡如

智慧化與電動化是車輛兩大趨勢,根據統計,全球車用電子產品數量逐年增加,估計 2027 年將成長至 8.8 億個,臺灣的半導體、PCB 供應鏈位居全球要角,面對車用電子的龐大商機,電動車會成為半導體、PCB 下一個關鍵出海口嗎?工研院「電動車大未來」研討會深入剖析。

備受關注的半導體市場,正出現關鍵的消長。根據國際研調機構 Gartner 數據指出,2022 下半年半導體產業受全球經濟通膨影響,成長率大幅放緩,2023 年半導體產業甚至將出現負成長。

工研院產業科技國際策略發展所分析師鍾淑婷指出,在「電動化」和「智慧化」兩大趨勢帶動下,車用半導體卻異軍突起,成為近 5 年成長最快的半導體應用領域,2022 年至 2027 年車用半導體年均複合成長率達 11.8%,2025 年可望突破千億美元大關,是未來幾年半導體成長的主要動能;預計到 2027 年,汽車應用將成為半導體第三大應用市場。

臺灣善用半導體優勢 進軍國際供應鏈

車用半導體在各應用類別上,目前以車身控制與安全系統的應用占比最大,但預估到 2027 年,電動車/混和動力車(EV/HEV)相關應用則成為最大市場,占比達 23.9%;至於成長幅度最大的,要屬車用高效能運算(HPC)市場。

車用半導體不僅帶動規格升級,在電動車上的需求數量也更多,2022 年平均每輛新車約有 1,400 顆晶片,但電動車則有高達 3,000 顆晶片,「未來電動車更像一個大型複雜的電子產品,可以把電動車看成新一代的電子載具,」鍾淑婷說。

電動車加速車用電子走向開放、軟體定義汽車的新趨勢,掀起供應鏈革命。鍾淑婷認為,臺灣廠商進軍汽車產業並扎根的時代來臨,可多加善用在半導體領域的優勢,此外零組件標準化也是臺灣擅長的市場及供應鏈模式,新樣態的供應鏈模式尚在塑形,可多方嘗試異業合作和結盟,搶得市場先機並保持調整彈性。

車用 PCB 臺灣居冠 電動車成主要市場

受惠車用半導體高速成長,也帶動車用印刷電路板(PCB)的蓬勃發展。2022 年全球 PCB 產值高達 868 億美元,車用 PCB 約占 10%,達 87.8 億美元。臺灣是全球 PCB 製造龍頭,2022 年 PCB 產值高達新臺幣 9,033 億元,其中車用 PCB 占 10.5%,同樣也居車用 PCB 世界之冠,在全球擁有 36% 的市占率。

工研院產科國際所分析師張淵菘指出,車用 PCB 包括多層板、高密度互連技術(HDI)、載板和軟板四大類產品。多層板是車用 PCB 中應用最多的產品,占臺灣車用 PCB 產值 61%,包括車身附屬設備、中控台、各式電子控制單元(ECU)等,其中又以 ECU 是未來多層板主要的成長來源。

而 HDI 則因為具有小型、高密度的特性,符合車輛電動化、ADAS 普及和 5G 車聯網的需求,應用範圍逐漸擴大,是未來成長最快的車用 PCB 板,主要動能來自高性能的 ECU、ADAS 和車用鏡頭模組。

雖然目前燃油車還是車用 PCB 的主要應用市場,占 84% 比重,但由於電動車的 PCB 用量會比燃油車多 1 至 2 倍,隨著電動車加速普及,預估到 2028 年,電動車將成為車用 PCB 的主要應用市場,占比達 63%。

「未來車用 PCB 的技術發展,將朝向高密度、高功率和電池軟板的趨勢發展,」張淵菘說。高密度以 HDI 為代表,高功率以多層板為主,電池軟板則是以輕薄、可彎曲的軟板,取代連接電池的線材,可有效減輕車體重量。

掌握六大核心 導入國際標準

汽車是高度講求可靠性和安全性的產業,車用半導體和 PCB 想打入國際市場,就必須符合國際標準,成了車用電子最大的挑戰和門檻,協助許多半導體公司通過認證 SGS 台灣檢驗科技公司經理張國樑,以豐富經驗分享如何導入國際標準。

張國樑表示,車用電子國際標準最主要講求汽車的「信賴性」,包含六大核心,功能、可用性、可靠度,再來第四是功能安全,功能要安全執行,比如啟動自動駕駛時,必須確保安全;第五是資訊安全,這是近兩年才出現的新標準,當未來汽車聯網時,可能就有駭客攻擊的風險,凸顯資安的重要性;第六是預期功能安全,這是因應汽車智慧化趨勢而生,像是大量的 AI 運算或感測器,在沒有故障的情況下,確保預期功能安全。

目前在汽車領域有 3 個最重要的國際標準,也就是 ISO 26262、ISO 21434、ISO 21448,工程師在設計驗證和開發流程上,都要依循這些標準才能確保信賴性,也是進入國際汽車供應鏈的基本門檻之一。

「汽車的外顯意義是功能可正常使用,而內顯意義則是如何符合國際標準。」張國樑表示,世界車用電子大廠在國際標準上花很大的精力和資源投入,才能在競爭激烈的市場存活,半導體產業是臺灣強項,未來切入車用市場時,也需要以國際標準為依歸。

全球車用電子產品數量逐年增加。
全球車用電子產品數量逐年增加。

轉載自《工業技術與資訊》月刊第 375 期 2022 年 7 月號,未經授權不得轉載。





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