安森美：關注智能電源和感知，賦能汽車和工業(yè)

1   可持續(xù)發(fā)展的關鍵點：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%），這是安森美重點關注的領域。但在汽車和工業(yè)領域，細分市場非常多，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。盡管細分市場非常繁多，但共同點是可持續(xù)發(fā)展，無論汽車行業(yè)還是工業(yè)領域，最后都會集中到兩個非常關鍵的技術：電源技術，感知技術。電源是新的前沿，因為氣候和可持續(xù)發(fā)展是電氣化和電源高能效主要的需求驅(qū)動力。同時汽車和工業(yè)也在加速電氣化和自動化。感知方面，通過工業(yè)自動化可以驅(qū)動更大的產(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+ 的自動駕駛的步伐。擁有顛覆性技術和強大生態(tài)的企業(yè)將會獲勝，尤其在未來10 年會獲得好的發(fā)展。如果看智能電源和智能感知，據(jù)OMDIA 2020 年7 月的報告，2021—2025 年可以分別實現(xiàn)6% 和10% 的年復合增長率(CAGR)。而汽車和工業(yè)相關的領域與這兩項技術是息息相關的。通過智能電源和智能感知技術，安森美希望讓客戶實現(xiàn)“魚和熊掌兼得”，實現(xiàn)相輔相成發(fā)展的力量。客戶無需在成本、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現(xiàn)更高的能效?？蛻羯踔量稍诟邷丨h(huán)境下非常安全地作業(yè)，同時降低散熱方面的需求，整個產(chǎn)品更加輕盈，同時實現(xiàn)每個模塊更少的裸片，提高所需的功率。例如，電動車在額定電池容量下可以實現(xiàn)更高的功率范圍，達到更長的續(xù)航里程。智能感知可提供最先進的功能，達到最佳的效果，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   熱點應用的趨勢

1）云電源和5G。因為現(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提升功耗；同時由于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，在服務器、計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。所以安森美會投入與功率密度相關的技術，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 個層面：①底層技術方面，進行相應的投入；②基于技術構建起來的產(chǎn)品，在提升產(chǎn)品性能方面進行相應的投入；③把產(chǎn)品組合成模塊，在模塊設計和工程方面也會有相應的投入。安森美的團隊非常專注在這3 個方面，創(chuàng)新目前都是非常領先的。

2）工業(yè)。主要有3 個領域：工廠自動化、能源基礎設施、電動車充電。

●   工廠自動化。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，使得機器人和協(xié)作機器人成為可能。

●   能源基礎設施。因為現(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。同時考慮到儲能系統(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候就需要相應的儲能方案。

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

3）機器視覺。很多高速動態(tài)場景，例如人們快速地眨眼，還有快速移動的物體，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)自動化系統(tǒng)中是非常必要的。

4）先進安全。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絕對可靠，安森美分析了4 000 多種故障模式——這個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小時會拯救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，都需要同一個攝像頭能夠看清所有的圖像，感知到所有的圖像。不像手機在夜間或光線較暗的時候，可以把手電筒打開，汽車需要同一個攝像頭，而且要能夠遠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，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）電動車

據(jù)瑞士信貸（Credit Suisse）2021 年3 月26 日的報告，預計2028 年，電動和混動車將占到汽車銷量的50% 以上（如圖1）。所以這是一個極大的機會，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。

傳動系統(tǒng)和先進安全共同推動車輛的電子含量的增長，它是一對雙引擎。如果從傳動系統(tǒng)來看，是從內(nèi)燃機向電動機方向逐漸地發(fā)展。先進的安全就是自動駕駛從L0 級、L1 級一直到L4/L5 級發(fā)展。所以在內(nèi)燃機時代，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，電子含量可能會達到280 美元。再到電動車、混動車L2+，電子含量會達到750 美元。未來如果達到L4/L5 級自動駕駛，電子含量的機會可以達到每輛車1 600 美元?？匆幌聦嶋H的客戶情況（如圖2），如果是L2+ 自動駕駛功能或者是汽車安全用的是電動車或者是混動車，可以達到每輛車715 美元的含量；而在2019 年的時候，客戶只需要131美元，所以僅僅3 年的時間就翻了5 倍。

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

3   安森美的規(guī)劃

據(jù)OMDIA 和Gartner 的預測，2021—2025 年智能電源、智能感知和其他半導體的年復合增長率為3.5%~4.0%^{[ 注1]}。安森美的年復合增長率目標是7%~9%，其中智能電源會高出市場的平均水平，達到15% 的增長；而智能感知也可以達到13% 的增長。在汽車和工業(yè)領域，安森美的目標是收入占比從2021 年的60% 增長到2025 年的75%。預計未來幾年的年復合增長率達7%~9%，其中汽車行業(yè)是17%，工業(yè)領域是7%，其他的一些市場有可能會所下降，但是5G 也是一個非常重要的市場，預計5G 方面的年復合增長率將達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，可以更高效地服務于各個客戶。同時，安森美的整個業(yè)務模式也從傳統(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）。因為傳統(tǒng)制造的弱點是需要大規(guī)模地擴充產(chǎn)能，但有時回報率不是很高；今后，安森美會采取更加靈活的制造路線和策略，同時利用內(nèi)部和外部的產(chǎn)能，把資源更多地投入到差異化技術和戰(zhàn)略增長的領域。所以安森美會退出規(guī)模不足的晶圓廠，把重心轉(zhuǎn)向300 mm 的產(chǎn)能。同時也會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，安森美也會采取一致性的制勝策略。例如，將順應中國發(fā)展大趨勢，發(fā)展智能電源和智能感知技術，推動2 倍的市場增長，尤其關注汽車功能電子化、自動駕駛、機器視覺、工廠自動化、5G、云電源這些領域。最重要的一點是，安森美會與中國的戰(zhàn)略客戶簽訂長期的供應協(xié)議，這樣當客戶需要進行產(chǎn)能或者需求擴張的時候，能夠給他們保證長期穩(wěn)定的供應。同時安森美也會支持中國的2030 碳達峰、2060 碳中和的目標。

4   在碳化硅和氮化鎵領域的投資結(jié)構

如果看2021 年2 季度的財報，營收6% 做了資本投入，投資于新的技術和產(chǎn)能。未來2 年在產(chǎn)能方面的投入將會是現(xiàn)在的2 倍，投入主要有兩個方面，①擴充300 mm 晶圓廠的產(chǎn)能，②在整個碳化硅供應鏈環(huán)節(jié)，包括從襯底到最終產(chǎn)品到封裝相關的技術都會進行較大的投入，未來5 年公司制造產(chǎn)能將會是現(xiàn)在的1.3 倍。

5   芯片短缺主要原因及預測

2019 年整個半導體行業(yè)進入了去庫存的階段，因為很多客戶在2018 年采購了大量的芯片，2019 年還有剩余的庫存沒有用完，消費不是特別旺盛。因此行業(yè)的產(chǎn)能也有相應的調(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，各個行業(yè)開始逐漸恢復，恢復之后就是所有的行業(yè)，包括汽車行業(yè)、消費者行業(yè)，因為很多人居家辦公，需求增大。當需求從四面八方來的時候，半導體行業(yè)的產(chǎn)能一時跟不上需求的涌現(xiàn)，所以這是目前芯片短缺最大的原因。未來是否會出現(xiàn)產(chǎn)能過剩的情況？ El-Khoury 認為安森美不會出現(xiàn)。因為迄今沒有哪家能夠百分百地將供應和需求完全匹配。盡管供應有所增加，但需求增加得更加旺盛。例如智能電源和智能感知技術，如果智能電源技術發(fā)展起來有了更多的產(chǎn)品，電動車領域也會相應有更加長足的發(fā)展。

6   未來自動駕駛的落地需要多長的時間

現(xiàn)在市場上人們已經(jīng)開始很少談及L4/L5 自動駕駛，換了一個說法叫L2+，這其實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、激光雷達。El-Khoury認為，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)境實現(xiàn)完全的自動駕駛了。但就大眾市場全面自動駕駛的實現(xiàn)，還得是下個年代的事情，未來5~10 年不會完全落地，要再下個10 年。

7   為何在汽車圖像傳感器領域有優(yōu)勢

的確有一些新公司想要進入汽車市場，尤其是進入到CMOS 圖像傳感器(CIS) 的領域。但是安森美的業(yè)務并沒有涉及到移動和消費市場，還是專注于汽車市場，在汽車市場安森美的全球市占率達到60%，在ADAS的市占率是80%，還是有相當大的優(yōu)勢。因為安森美的技術從最開始就是為汽車行業(yè)設計，而不是將用于移動和消費行業(yè)的相關技術拿來的嫁接到汽車上。安森美為汽車從頭進行量身定制專屬設計，具備很多優(yōu)勢。例如強調(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（高動態(tài)范圍）。全局快門可以探測到快速移動的物體，并且使得這個圖像成型，這都是安森美具有的優(yōu)勢技術。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之上，安森美有優(yōu)勢的技術、器件、封裝等，在市場上處于領先地位，幫助客戶解決問題。無論產(chǎn)品技術多好，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，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）