安森美：关注智能电源和感知，赋能汽车和工业
如果看一下温室气体的排放趋势，汽车、工业领域占了温室气体排放的三分之二（其中汽车14%，工业52%），这是安森美重点关注的领域。但在汽车和工业领域，细分市场非常多，一家公司想要选好阵地很难。安森美的战略是看可持续发展的大趋势。尽管细分市场非常繁多，但共同点是可持续发展，无论汽车行业还是工业领域，最后都会集中到两个非常关键的技术：电源技术，感知技术。电源是新的前沿，因为气候和可持续发展是电气化和电源高能效主要的需求驱动力。同时汽车和工业也在加速电气化和自动化。感知方面，通过工业自动化可以驱动更大的产出，带来更高的效率；在汽车行业，通过智能感知可以加速自主功能, 加快L2+ 的自动驾驶的步伐。拥有颠覆性技术和强大生态的企业将会获胜，尤其在未来10 年会获得好的发展。如果看智能电源和智能感知，据OMDIA 2020 年7 月的报告，2021—2025 年可以分别实现6% 和10% 的年复合增长率(CAGR)。而汽车和工业相关的领域与这两项技术是息息相关的。通过智能电源和智能感知技术，安森美希望让客户实现“鱼和熊掌兼得”，实现相辅相成发展的力量。客户无需在成本、能效、性能、芯片的占位和重量方面做取舍，即可享受所有这些方面带来的优势。例如有了智能电源技术就可以更好地控制电压、电流和温度，然后通过感知的集成实现更高的能效。客户甚至可在高温环境下非常安全地作业，同时降低散热方面的需求，整个产品更加轻盈，同时实现每个模块更少的裸片，提高所需的功率。例如，电动车在额定电池容量下可以实现更高的功率范围，达到更长的续航里程。智能感知可提供最先进的功能，达到最佳的效果，可在最小的封装之内提高能效，减少系统延迟。因此处理器或传感器可能处于边缘/ 摄像头之内，而不再集中放置，所以能够提供更好的效果。
2 热点应用的趋势
1）云电源和5G。因为现在数据中心部署的步伐加快，数据中心的物理密度增加会提升功耗；同时由于5G 全球部署使这些数据中心的发展步伐非常快。这些耗电大户能耗是一方面，但是另一方面需要考虑的是密度，在服务器、计算处理器电源功率密度是怎么样的，密度提升可以提升能效。所以安森美会投入与功率密度相关的技术，包括IGBT 在内，优化在碳化硅方面的能效，至于投资主要分了3 个层面：①底层技术方面，进行相应的投入；②基于技术构建起来的产品，在提升产品性能方面进行相应的投入；③把产品组合成模块，在模块设计和工程方面也会有相应的投入。安森美的团队非常专注在这3 个方面，创新目前都是非常领先的。
2）工业。主要有3 个领域：工厂自动化、能源基础设施、电动车充电。
● 工厂自动化。安森美专注于提高生产力和吞吐量，还有智能化方面，通过自主系统根据编程的参数和人工智能（AI）来做决定，使得机器人和协作机器人成为可能。
● 能源基础设施。因为现在的能源需求增长非常迅速，需要看可再生能源的发展，通过可再生能源去支持能源需求的增长。同时考虑到储能系统，完善能源连续使用的周期，例如在夜间没有太阳能的时候就需要相应的储能方案。
● 充电。很多企业在进行大量的投资，主要是创新快速充电的系统，这样电动车不用等待好几个小时才充满电，而是在20~30 分钟之内就可完成。
3）机器视觉。很多高速动态场景，例如人们快速地眨眼，还有快速移动的物体，如果是通过卷帘快门的方式去捕捉、曝光，得到的图像/ 影像是被扭曲的。但是如果有了安森美的小封装全局快门，就可以非常清晰地捕捉到动态的、没有扭曲的图像，这在汽车安全系统和工业自动化系统中是非常必要的。
4）先进安全。汽车驾乘者对于安全的需求是非常高的，而且汽车行业的用例和其他行业不一样：感知必须要绝对可靠，而且日夜兼程都要有保证。
为了使汽车摄像头的智能感知技术绝对可靠，安森美分析了4 000 多种故障模式——这个覆盖面比所有的竞争对手都要广，而且要做得比人眼视觉更好，这样才能够拯救生命。安森美的先进驾驶辅助系统(ADAS) 里智能感知所占的市场份额超越了所有竞争对手的总和。据安森美测算，安森美的解决方案平均每个小时会拯救9 条生命。安森美的优势在于摄像头比人眼的视觉强百倍。汽车的摄像头非常重要，无论是白天太阳光之下，还是在夜间根本没有路灯的道路上，都需要同一个摄像头能够看清所有的图像，感知到所有的图像。不像手机在夜间或光线较暗的时候，可以把手电筒打开，汽车需要同一个摄像头，而且要能够远距离地去探测到物体。安森美的800 万像素传感器可以在185 米的距离外检测到行人和石头，是人眼视觉的100 倍。又例如汽车开到了烟雾之中，可能人眼已经看不见了，但是汽车的摄像头通过智能感知技术，能够看到烟雾之中的前车在哪里。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车。安森美的这种智能感知技术是用了最小的占位、封装，具有能效、重量和性能的绝对优势。
5）电动车
据瑞士信贷（Credit Suisse）2021 年3 月26 日的报告，预计2028 年，电动和混动车将占到汽车销量的50% 以上（如图1）。所以这是一个极大的机会，能够支持可持续生态系统的发展。
安森美有广泛的产品组合来支持快速的汽车电子含量的增长。安森美的产品解决方案能够使得每辆车的电源含量达到超过750 美元，能够以高能效的电源方案延长汽车的行驶里程。
传动系统和先进安全共同推动车辆的电子含量的增长，它是一对双引擎。如果从传动系统来看，是从内燃机向电动机方向逐渐地发展。先进的安全就是自动驾驶从L0 级、L1 级一直到L4/L5 级发展。所以在内燃机时代，如果是L0 级、L1 级的汽车，可能车辆的电子含量只有50 美元，生产到48 V、L2+ 的汽车，电子含量可能会达到280 美元。再到电动车、混动车L2+，电子含量会达到750 美元。未来如果达到L4/L5 级自动驾驶，电子含量的机会可以达到每辆车1 600 美元。看一下实际的客户情况（如图2），如果是L2+ 自动驾驶功能或者是汽车安全用的是电动车或者是混动车，可以达到每辆车715 美元的含量；而在2019 年的时候，客户只需要131美元，所以仅仅3 年的时间就翻了5 倍。
所以从内燃机的汽车时代一直到L4/L5 级自动驾驶的电动车、混动车，可以推动30 倍以上的电子含量增长。
3 安森美的规划
据OMDIA 和Gartner 的预测，2021—2025 年智能电源、智能感知和其他半导体的年复合增长率为3.5%~4.0%[ 注1]。安森美的年复合增长率目标是7%~9%，其中智能电源会高出市场的平均水平，达到15% 的增长；而智能感知也可以达到13% 的增长。在汽车和工业领域，安森美的目标是收入占比从2021 年的60% 增长到2025 年的75%。预计未来几年的年复合增长率达7%~9%，其中汽车行业是17%，工业领域是7%，其他的一些市场有可能会所下降，但是5G 也是一个非常重要的市场，预计5G 方面的年复合增长率将达11%。安森美的客户群是高度多样化的，前20 大客户占到了35%。关于销售渠道，40% 是直接销售，60% 通过代理。所以通过这种多元的组合销售方式，可以更高效地服务于各个客户。同时，安森美的整个业务模式也从传统的垂直整合制造商（IDM）模式逐渐转向Fab-Liter（轻量级的晶圆厂制造）。因为传统制造的弱点是需要大规模地扩充产能，但有时回报率不是很高；今后，安森美会采取更加灵活的制造路线和策略，同时利用内部和外部的产能，把资源更多地投入到差异化技术和战略增长的领域。所以安森美会退出规模不足的晶圆厂，把重心转向300 mm 的产能。同时也会加大通用封装后端厂的外部产量，外部产量将从2021 年的34% 提升到约45%。在中国，安森美也会采取一致性的制胜策略。例如，将顺应中国发展大趋势，发展智能电源和智能感知技术，推动2 倍的市场增长，尤其关注汽车功能电子化、自动驾驶、机器视觉、工厂自动化、5G、云电源这些领域。最重要的一点是，安森美会与中国的战略客户签订长期的供应协议，这样当客户需要进行产能或者需求扩张的时候，能够给他们保证长期稳定的供应。同时安森美也会支持中国的2030 碳达峰、2060 碳中和的目标。
4 在碳化硅和氮化镓领域的投资结构
如果看2021 年2 季度的财报，营收6% 做了资本投入，投资于新的技术和产能。未来2 年在产能方面的投入将会是现在的2 倍，投入主要有两个方面，①扩充300 mm 晶圆厂的产能，②在整个碳化硅供应链环节，包括从衬底到最终产品到封装相关的技术都会进行较大的投入，未来5 年公司制造产能将会是现在的1.3 倍。
5 芯片短缺主要原因及预测
2019 年整个半导体行业进入了去库存的阶段，因为很多客户在2018 年采购了大量的芯片，2019 年还有剩余的库存没有用完，消费不是特别旺盛。因此行业的产能也有相应的调整。但是到了2020 年疫情席卷全球影响了所有的行业，大家都处在基本停滞的状态。到了2021 年，各个行业开始逐渐恢复，恢复之后就是所有的行业，包括汽车行业、消费者行业，因为很多人居家办公，需求增大。当需求从四面八方来的时候，半导体行业的产能一时跟不上需求的涌现，所以这是目前芯片短缺最大的原因。未来是否会出现产能过剩的情况？ El-Khoury 认为安森美不会出现。因为迄今没有哪家能够百分百地将供应和需求完全匹配。尽管供应有所增加，但需求增加得更加旺盛。例如智能电源和智能感知技术，如果智能电源技术发展起来有了更多的产品，电动车领域也会相应有更加长足的发展。
6 未来自动驾驶的落地需要多长的时间
现在市场上人们已经开始很少谈及L4/L5 自动驾驶，换了一个说法叫L2+，这其实是比较好也是可持续的方向。L2+ 现在已经具备了，汽车中电子含量大大增加了，不管是摄像头还是雷达、激光雷达。El-Khoury认为，未来5%~10% L2+ 都是舒适区。像AutoX 等公司在一些有限的条件下，能够在市区环境实现完全的自动驾驶了。但就大众市场全面自动驾驶的实现，还得是下个年代的事情，未来5~10 年不会完全落地，要再下个10 年。
7 为何在汽车图像传感器领域有优势
的确有一些新公司想要进入汽车市场，尤其是进入到CMOS 图像传感器(CIS) 的领域。但是安森美的业务并没有涉及到移动和消费市场，还是专注于汽车市场，在汽车市场安森美的全球市占率达到60%，在ADAS的市占率是80%，还是有相当大的优势。因为安森美的技术从最开始就是为汽车行业设计，而不是将用于移动和消费行业的相关技术拿来的嫁接到汽车上。安森美为汽车从头进行量身定制专属设计，具备很多优势。例如强调汽车的摄像头在非常亮和暗的环境下一视同仁，有智能感知和高像素范围，即HDR（高动态范围）。全局快门可以探测到快速移动的物体，并且使得这个图像成型，这都是安森美具有的优势技术。另外，车辆安全最高的等级要求汽车内部的摄像头不能够出故障，必须绝对可靠，这也是安森美的专利/ IP。
8 安森美的最大特色和优势
员工创新的能力和差异化能力是安森美最大的优势。不管是在任何行业和市场，在员工能力的支持基础之上，安森美有优势的技术、器件、封装等，在市场上处于领先地位，帮助客户解决问题。无论产品技术多好，背后支持的都是员工、人的创新能力，这是最宝贵的资产。
注1：智能电源：包括功率分立器件，功率模块，模拟电源IC。
智能感知：包括图像传感器，激光雷达，超声波传感器接口，图像处理器。
其他：包括连接，逻辑，MCU，光耦，EEPROM，小信号产品，齐纳二极管等。
（本文来源于《电子产品世界》杂志2021年9月期）
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