安森美：關(guān)注智能電源和感知，賦能汽車和工業(yè)

1   可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵點(diǎn)：智能電源和感知

如果看一下溫室氣體的排放趨勢，汽車、工業(yè)領(lǐng)域占了溫室氣體排放的三分之二（其中汽車14%，工業(yè)52%），這是安森美重點(diǎn)關(guān)注的領(lǐng)域。但在汽車和工業(yè)領(lǐng)域，細(xì)分市場非常多，一家公司想要選好陣地很難。安森美的戰(zhàn)略是看可持續(xù)發(fā)展的大趨勢。盡管細(xì)分市場非常繁多，但共同點(diǎn)是可持續(xù)發(fā)展，無論汽車行業(yè)還是工業(yè)領(lǐng)域，最后都會(huì)集中到兩個(gè)非常關(guān)鍵的技術(shù)：電源技術(shù)，感知技術(shù)。電源是新的前沿，因?yàn)闅夂蚝涂沙掷m(xù)發(fā)展是電氣化和電源高能效主要的需求驅(qū)動(dòng)力。同時(shí)汽車和工業(yè)也在加速電氣化和自動(dòng)化。感知方面，通過工業(yè)自動(dòng)化可以驅(qū)動(dòng)更大的產(chǎn)出，帶來更高的效率；在汽車行業(yè)，通過智能感知可以加速自主功能, 加快L2+ 的自動(dòng)駕駛的步伐。擁有顛覆性技術(shù)和強(qiáng)大生態(tài)的企業(yè)將會(huì)獲勝，尤其在未來10 年會(huì)獲得好的發(fā)展。如果看智能電源和智能感知，據(jù)OMDIA 2020 年7 月的報(bào)告，2021—2025 年可以分別實(shí)現(xiàn)6% 和10% 的年復(fù)合增長率(CAGR)。而汽車和工業(yè)相關(guān)的領(lǐng)域與這兩項(xiàng)技術(shù)是息息相關(guān)的。通過智能電源和智能感知技術(shù)，安森美希望讓客戶實(shí)現(xiàn)“魚和熊掌兼得”，實(shí)現(xiàn)相輔相成發(fā)展的力量?？蛻魺o需在成本、能效、性能、芯片的占位和重量方面做取舍，即可享受所有這些方面帶來的優(yōu)勢。例如有了智能電源技術(shù)就可以更好地控制電壓、電流和溫度，然后通過感知的集成實(shí)現(xiàn)更高的能效。客戶甚至可在高溫環(huán)境下非常安全地作業(yè)，同時(shí)降低散熱方面的需求，整個(gè)產(chǎn)品更加輕盈，同時(shí)實(shí)現(xiàn)每個(gè)模塊更少的裸片，提高所需的功率。例如，電動(dòng)車在額定電池容量下可以實(shí)現(xiàn)更高的功率范圍，達(dá)到更長的續(xù)航里程。智能感知可提供最先進(jìn)的功能，達(dá)到最佳的效果，可在最小的封裝之內(nèi)提高能效，減少系統(tǒng)延遲。因此處理器或傳感器可能處于邊緣/ 攝像頭之內(nèi)，而不再集中放置，所以能夠提供更好的效果。

2   熱點(diǎn)應(yīng)用的趨勢

1）云電源和5G。因?yàn)楝F(xiàn)在數(shù)據(jù)中心部署的步伐加快，數(shù)據(jù)中心的物理密度增加會(huì)提升功耗；同時(shí)由于5G 全球部署使這些數(shù)據(jù)中心的發(fā)展步伐非常快。這些耗電大戶能耗是一方面，但是另一方面需要考慮的是密度，在服務(wù)器、計(jì)算處理器電源功率密度是怎么樣的，密度提升可以提升能效。所以安森美會(huì)投入與功率密度相關(guān)的技術(shù)，包括IGBT 在內(nèi)，優(yōu)化在碳化硅方面的能效，至于投資主要分了3 個(gè)層面：①底層技術(shù)方面，進(jìn)行相應(yīng)的投入；②基于技術(shù)構(gòu)建起來的產(chǎn)品，在提升產(chǎn)品性能方面進(jìn)行相應(yīng)的投入；③把產(chǎn)品組合成模塊，在模塊設(shè)計(jì)和工程方面也會(huì)有相應(yīng)的投入。安森美的團(tuán)隊(duì)非常專注在這3 個(gè)方面，創(chuàng)新目前都是非常領(lǐng)先的。

2）工業(yè)。主要有3 個(gè)領(lǐng)域：工廠自動(dòng)化、能源基礎(chǔ)設(shè)施、電動(dòng)車充電。

●   工廠自動(dòng)化。安森美專注于提高生產(chǎn)力和吞吐量，還有智能化方面，通過自主系統(tǒng)根據(jù)編程的參數(shù)和人工智能（AI）來做決定，使得機(jī)器人和協(xié)作機(jī)器人成為可能。

●   能源基礎(chǔ)設(shè)施。因?yàn)楝F(xiàn)在的能源需求增長非常迅速，需要看可再生能源的發(fā)展，通過可再生能源去支持能源需求的增長。同時(shí)考慮到儲(chǔ)能系統(tǒng)，完善能源連續(xù)使用的周期，例如在夜間沒有太陽能的時(shí)候就需要相應(yīng)的儲(chǔ)能方案。

●   充電。很多企業(yè)在進(jìn)行大量的投資，主要是創(chuàng)新快速充電的系統(tǒng)，這樣電動(dòng)車不用等待好幾個(gè)小時(shí)才充滿電，而是在20~30 分鐘之內(nèi)就可完成。

3）機(jī)器視覺。很多高速動(dòng)態(tài)場景，例如人們快速地眨眼，還有快速移動(dòng)的物體，如果是通過卷簾快門的方式去捕捉、曝光，得到的圖像/ 影像是被扭曲的。但是如果有了安森美的小封裝全局快門，就可以非常清晰地捕捉到動(dòng)態(tài)的、沒有扭曲的圖像，這在汽車安全系統(tǒng)和工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)中是非常必要的。

4）先進(jìn)安全。汽車駕乘者對于安全的需求是非常高的，而且汽車行業(yè)的用例和其他行業(yè)不一樣：感知必須要絕對可靠，而且日夜兼程都要有保證。

為了使汽車攝像頭的智能感知技術(shù)絕對可靠，安森美分析了4 000 多種故障模式——這個(gè)覆蓋面比所有的競爭對手都要廣，而且要做得比人眼視覺更好，這樣才能夠拯救生命。安森美的先進(jìn)駕駛輔助系統(tǒng)(ADAS) 里智能感知所占的市場份額超越了所有競爭對手的總和。據(jù)安森美測算，安森美的解決方案平均每個(gè)小時(shí)會(huì)拯救9 條生命。安森美的優(yōu)勢在于攝像頭比人眼的視覺強(qiáng)百倍。汽車的攝像頭非常重要，無論是白天太陽光之下，還是在夜間根本沒有路燈的道路上，都需要同一個(gè)攝像頭能夠看清所有的圖像，感知到所有的圖像。不像手機(jī)在夜間或光線較暗的時(shí)候，可以把手電筒打開，汽車需要同一個(gè)攝像頭，而且要能夠遠(yuǎn)距離地去探測到物體。安森美的800 萬像素傳感器可以在185 米的距離外檢測到行人和石頭，是人眼視覺的100 倍。又例如汽車開到了煙霧之中，可能人眼已經(jīng)看不見了，但是汽車的攝像頭通過智能感知技術(shù)，能夠看到煙霧之中的前車在哪里。所以智能感知方案一定要超越人眼，并且要以3D 的方式去看到前面的車。安森美的這種智能感知技術(shù)是用了最小的占位、封裝，具有能效、重量和性能的絕對優(yōu)勢。

5）電動(dòng)車

據(jù)瑞士信貸（Credit Suisse）2021 年3 月26 日的報(bào)告，預(yù)計(jì)2028 年，電動(dòng)和混動(dòng)車將占到汽車銷量的50% 以上（如圖1）。所以這是一個(gè)極大的機(jī)會(huì)，能夠支持可持續(xù)生態(tài)系統(tǒng)的發(fā)展。

安森美有廣泛的產(chǎn)品組合來支持快速的汽車電子含量的增長。安森美的產(chǎn)品解決方案能夠使得每輛車的電源含量達(dá)到超過750 美元，能夠以高能效的電源方案延長汽車的行駛里程。

傳動(dòng)系統(tǒng)和先進(jìn)安全共同推動(dòng)車輛的電子含量的增長，它是一對雙引擎。如果從傳動(dòng)系統(tǒng)來看，是從內(nèi)燃機(jī)向電動(dòng)機(jī)方向逐漸地發(fā)展。先進(jìn)的安全就是自動(dòng)駕駛從L0 級、L1 級一直到L4/L5 級發(fā)展。所以在內(nèi)燃機(jī)時(shí)代，如果是L0 級、L1 級的汽車，可能車輛的電子含量只有50 美元，生產(chǎn)到48 V、L2+ 的汽車，電子含量可能會(huì)達(dá)到280 美元。再到電動(dòng)車、混動(dòng)車L2+，電子含量會(huì)達(dá)到750 美元。未來如果達(dá)到L4/L5 級自動(dòng)駕駛，電子含量的機(jī)會(huì)可以達(dá)到每輛車1 600 美元?？匆幌聦?shí)際的客戶情況（如圖2），如果是L2+ 自動(dòng)駕駛功能或者是汽車安全用的是電動(dòng)車或者是混動(dòng)車，可以達(dá)到每輛車715 美元的含量；而在2019 年的時(shí)候，客戶只需要131美元，所以僅僅3 年的時(shí)間就翻了5 倍。

所以從內(nèi)燃機(jī)的汽車時(shí)代一直到L4/L5 級自動(dòng)駕駛的電動(dòng)車、混動(dòng)車，可以推動(dòng)30 倍以上的電子含量增長。

3   安森美的規(guī)劃

據(jù)OMDIA 和Gartner 的預(yù)測，2021—2025 年智能電源、智能感知和其他半導(dǎo)體的年復(fù)合增長率為3.5%~4.0%^{[ 注1]}。安森美的年復(fù)合增長率目標(biāo)是7%~9%，其中智能電源會(huì)高出市場的平均水平，達(dá)到15% 的增長；而智能感知也可以達(dá)到13% 的增長。在汽車和工業(yè)領(lǐng)域，安森美的目標(biāo)是收入占比從2021 年的60% 增長到2025 年的75%。預(yù)計(jì)未來幾年的年復(fù)合增長率達(dá)7%~9%，其中汽車行業(yè)是17%，工業(yè)領(lǐng)域是7%，其他的一些市場有可能會(huì)所下降，但是5G 也是一個(gè)非常重要的市場，預(yù)計(jì)5G 方面的年復(fù)合增長率將達(dá)11%。安森美的客戶群是高度多樣化的，前20 大客戶占到了35%。關(guān)于銷售渠道，40% 是直接銷售，60% 通過代理。所以通過這種多元的組合銷售方式，可以更高效地服務(wù)于各個(gè)客戶。同時(shí)，安森美的整個(gè)業(yè)務(wù)模式也從傳統(tǒng)的垂直整合制造商（IDM）模式逐漸轉(zhuǎn)向Fab-Liter（輕量級的晶圓廠制造）。因?yàn)閭鹘y(tǒng)制造的弱點(diǎn)是需要大規(guī)模地?cái)U(kuò)充產(chǎn)能，但有時(shí)回報(bào)率不是很高；今后，安森美會(huì)采取更加靈活的制造路線和策略，同時(shí)利用內(nèi)部和外部的產(chǎn)能，把資源更多地投入到差異化技術(shù)和戰(zhàn)略增長的領(lǐng)域。所以安森美會(huì)退出規(guī)模不足的晶圓廠，把重心轉(zhuǎn)向300 mm 的產(chǎn)能。同時(shí)也會(huì)加大通用封裝后端廠的外部產(chǎn)量，外部產(chǎn)量將從2021 年的34% 提升到約45%。在中國，安森美也會(huì)采取一致性的制勝策略。例如，將順應(yīng)中國發(fā)展大趨勢，發(fā)展智能電源和智能感知技術(shù)，推動(dòng)2 倍的市場增長，尤其關(guān)注汽車功能電子化、自動(dòng)駕駛、機(jī)器視覺、工廠自動(dòng)化、5G、云電源這些領(lǐng)域。最重要的一點(diǎn)是，安森美會(huì)與中國的戰(zhàn)略客戶簽訂長期的供應(yīng)協(xié)議，這樣當(dāng)客戶需要進(jìn)行產(chǎn)能或者需求擴(kuò)張的時(shí)候，能夠給他們保證長期穩(wěn)定的供應(yīng)。同時(shí)安森美也會(huì)支持中國的2030 碳達(dá)峰、2060 碳中和的目標(biāo)。

4   在碳化硅和氮化鎵領(lǐng)域的投資結(jié)構(gòu)

如果看2021 年2 季度的財(cái)報(bào)，營收6% 做了資本投入，投資于新的技術(shù)和產(chǎn)能。未來2 年在產(chǎn)能方面的投入將會(huì)是現(xiàn)在的2 倍，投入主要有兩個(gè)方面，①擴(kuò)充300 mm 晶圓廠的產(chǎn)能，②在整個(gè)碳化硅供應(yīng)鏈環(huán)節(jié)，包括從襯底到最終產(chǎn)品到封裝相關(guān)的技術(shù)都會(huì)進(jìn)行較大的投入，未來5 年公司制造產(chǎn)能將會(huì)是現(xiàn)在的1.3 倍。

5   芯片短缺主要原因及預(yù)測

2019 年整個(gè)半導(dǎo)體行業(yè)進(jìn)入了去庫存的階段，因?yàn)楹芏嗫蛻粼?018 年采購了大量的芯片，2019 年還有剩余的庫存沒有用完，消費(fèi)不是特別旺盛。因此行業(yè)的產(chǎn)能也有相應(yīng)的調(diào)整。但是到了2020 年疫情席卷全球影響了所有的行業(yè)，大家都處在基本停滯的狀態(tài)。到了2021 年，各個(gè)行業(yè)開始逐漸恢復(fù)，恢復(fù)之后就是所有的行業(yè)，包括汽車行業(yè)、消費(fèi)者行業(yè)，因?yàn)楹芏嗳司蛹肄k公，需求增大。當(dāng)需求從四面八方來的時(shí)候，半導(dǎo)體行業(yè)的產(chǎn)能一時(shí)跟不上需求的涌現(xiàn)，所以這是目前芯片短缺最大的原因。未來是否會(huì)出現(xiàn)產(chǎn)能過剩的情況？ El-Khoury 認(rèn)為安森美不會(huì)出現(xiàn)。因?yàn)槠駴]有哪家能夠百分百地將供應(yīng)和需求完全匹配。盡管供應(yīng)有所增加，但需求增加得更加旺盛。例如智能電源和智能感知技術(shù)，如果智能電源技術(shù)發(fā)展起來有了更多的產(chǎn)品，電動(dòng)車領(lǐng)域也會(huì)相應(yīng)有更加長足的發(fā)展。

6   未來自動(dòng)駕駛的落地需要多長的時(shí)間

現(xiàn)在市場上人們已經(jīng)開始很少談及L4/L5 自動(dòng)駕駛，換了一個(gè)說法叫L2+，這其實(shí)是比較好也是可持續(xù)的方向。L2+ 現(xiàn)在已經(jīng)具備了，汽車中電子含量大大增加了，不管是攝像頭還是雷達(dá)、激光雷達(dá)。El-Khoury認(rèn)為，未來5%~10% L2+ 都是舒適區(qū)。像AutoX 等公司在一些有限的條件下，能夠在市區(qū)環(huán)境實(shí)現(xiàn)完全的自動(dòng)駕駛了。但就大眾市場全面自動(dòng)駕駛的實(shí)現(xiàn)，還得是下個(gè)年代的事情，未來5~10 年不會(huì)完全落地，要再下個(gè)10 年。

7   為何在汽車圖像傳感器領(lǐng)域有優(yōu)勢

的確有一些新公司想要進(jìn)入汽車市場，尤其是進(jìn)入到CMOS 圖像傳感器(CIS) 的領(lǐng)域。但是安森美的業(yè)務(wù)并沒有涉及到移動(dòng)和消費(fèi)市場，還是專注于汽車市場，在汽車市場安森美的全球市占率達(dá)到60%，在ADAS的市占率是80%，還是有相當(dāng)大的優(yōu)勢。因?yàn)榘采赖募夹g(shù)從最開始就是為汽車行業(yè)設(shè)計(jì)，而不是將用于移動(dòng)和消費(fèi)行業(yè)的相關(guān)技術(shù)拿來的嫁接到汽車上。安森美為汽車從頭進(jìn)行量身定制專屬設(shè)計(jì)，具備很多優(yōu)勢。例如強(qiáng)調(diào)汽車的攝像頭在非常亮和暗的環(huán)境下一視同仁，有智能感知和高像素范圍，即HDR（高動(dòng)態(tài)范圍）。全局快門可以探測到快速移動(dòng)的物體，并且使得這個(gè)圖像成型，這都是安森美具有的優(yōu)勢技術(shù)。另外，車輛安全最高的等級要求汽車內(nèi)部的攝像頭不能夠出故障，必須絕對可靠，這也是安森美的專利/ IP。

8   安森美的最大特色和優(yōu)勢

員工創(chuàng)新的能力和差異化能力是安森美最大的優(yōu)勢。不管是在任何行業(yè)和市場，在員工能力的支持基礎(chǔ)之上，安森美有優(yōu)勢的技術(shù)、器件、封裝等，在市場上處于領(lǐng)先地位，幫助客戶解決問題。無論產(chǎn)品技術(shù)多好，背后支持的都是員工、人的創(chuàng)新能力，這是最寶貴的資產(chǎn)。

注1：智能電源：包括功率分立器件，功率模塊，模擬電源IC。

智能感知：包括圖像傳感器，激光雷達(dá)，超聲波傳感器接口，圖像處理器。

其他：包括連接，邏輯，MCU，光耦，EEPROM，小信號產(chǎn)品，齊納二極管等。

（本文來源于《電子產(chǎn)品世界》雜志2021年9月期）