本文由長年深耕半導體產業的軒轅宇文、與經貿工作者詹大安合作，為讀者介紹車用IC產業動態。八零年代的「霹靂遊俠（Knight Rider）」李麥克和他的伙計霹靂車：那台黑的發亮、會說話，喊著男主角「老哥」、會自駕、會自動調整座椅（包括把人彈射出去）、自動播放音樂、調整空調、在駕駛人遇到危險時，會通知相關單位來幫忙、前頭還有紅色跑馬燈的炫車，真是屌到不行。
圖一、 （source）
用現有的技術已經全部做得到，靠得就是各種半導體 IC 元件。 IC 如同人的肌肉、神經、智慧，裝置在車上，將一台車變成了充滿智慧，可以使人們生活更好的活物。講到車的智慧等級，一共分五級，如下圖所示。等級越高，需要的電子元件數目越多，對應的元件品質及技術要求也越高。
作者整理
依網路市調單位 Yole 的調查，2020 到 2050 年，汽車銷售量會由一年一億台增加到將近一億五千萬台，這一億五千萬台全為智慧車輛，而 Level 5 的全自動車種會來到一年 3,000 萬台。一台電動車過去只需要 40-50 顆 IC，現在則需要100-200 顆 IC。根據車子的智慧程度，這數字只會不斷上升。這市場想想就知道有多可觀。
圖二、potential evolution of autonomous car sales by level of automation （from Yole）
此外，瑞銀分析師布維尼斯（Francois-Xavier Bouvignies）估計，傳統引擎汽車每台動力系統內建的半導體價值約 80 美元，但電動車動力系統內建的半導體價值高達 550 美元。
2021 年 10 月在 26 日在台灣玉山科技協會論壇中，總統府資政林信義則說，台灣國產成車去年年產值 1,900 億元、出口零件一年有 2,000 億元、汽車電子產值已經到 2,600 億，估計到 2025 年將達到 6,000 億元，因此電動車將成為「下一個兆元產業」。
同個場合中，聯電榮譽副董事長宣明智先生也說，未來電動車市場銷售值可達晶圓代工產業的 20 倍、也將是個人電腦（年產值 3 千億美元）加上智慧型手機產業（年產值 6 千億美元）總和的 2 倍，達到 1.98 兆美元。
重點就是說，接下來幾年，若沒有其他殺手級產品的面世，唯一能推動半導體業成長茁壯的，唯有車用晶片。
下一步，讓我們先來看看，一台車子到底哪些部分需要電子系統。下圖（圖三） 說明一台車子有哪些系統會用到電子系統，用人的身體來比喻，不外乎駕駛系統（手腳）、安全系統（鎧甲及防滑）、影音娛樂系統（六感）、環境舒適系統（身體皮膚）、網路通訊及中控系統（大腦）。
圖三、source
各種系統都需要安裝車用晶片。為了方便大家聚焦理解，我們將各種電子系統再簡化為電子晶片種類，並將其分為三大類，請參考圖四。
圖四 （source）
一、邏輯類比IC：大都是用摻了硼的矽晶圓，八吋為主； 邏輯 IC 用在中央處理器、MCU、記憶體；類比晶片來說，2021 年應用占比達 26％，可以應用在車身電子（Body Electronics）與車用資訊娛樂（Infotainment）兩大系統。
二、感測器：晶圓種類繁多，可以是普通矽晶圓（Si wafer）、矽電晶體結構在絕緣體（SOI）之上、甚至各種非矽材質的材料（如陶瓷、金屬、三五族等等）。
一般用在聲控、胎壓感應（延伸閱讀：2021 Top 5臺灣輪胎廠簡介）、雨滴感應、距離感應、溫度感應等等。
當自動駕駛車輛的自動化等級愈高，所需要的感測元件將會愈多，如 L2 等級自動駕駛，基本需求 4 個以上的感測元件，若達到最高第 5 等級自動駕駛，將需要高達19個以上的感測元件。
三、功率晶片：是電子裝置的電能轉換與電路控制的核心；主要用途包括變頻、整流、變壓、功率放大、功率控制等，並同時可具有節能的功效。晶片製作的原料，一般用普通矽晶圓。若需要耐高壓一點的系統，譬如充電用的元件，則可能用第三代半導體，如 SiC wafer。
電動車的功率積體電路占車用半導體超過50％以上，常用於電壓轉換，譬如將家用110或220伏特的電壓充入電池，或由電池抽出電壓提供電動馬達與車上電子產品使用；
燃油車的功率積體電路占車用半導體低於20％，主要只是發電機與鉛酸電池抽出電壓提供車上電子產品使用而已。
既然車用晶片的數量、品質是車輛自動化高低的靈魂，那誰是供應商? 誰手握著這產業的命脈?
下一集，我們來聊聊上游的 IC 設計公司、代工廠、整合元件製造廠，區分參與這塊智慧車市場的 IC 大咖玩家群，請拭目以待。
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作者簡介｜詹大安
曾居住於台北、紐約。從城市文化風貌到跨國產業研究，在工作和生活之間，嘗試以更宏觀的視角察覺變化中的趨勢。以口舌品味美食、以足跡行遍世界、以文字記錄當下，同時致力於行銷台灣形象的國際經貿工作者。部落格請點選。
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