ST 如何推動特斯拉和蘋果的電動汽車和 5G 雄心

通常情況下，少數(shù)客戶推動公司在特定市場或應(yīng)用程序中的發(fā)展。對于意法半導(dǎo)體而言，汽車和消費電子產(chǎn)品的成功取決于兩個關(guān)鍵客戶：特斯拉和蘋果。

在本文中，Yole Développement 的成像、化合物半導(dǎo)體和電力電子團隊基于其功率器件和圖像傳感器，簡要介紹了該公司在這兩個領(lǐng)域的滲透和成功。

汽車和電動汽車

對于意法半導(dǎo)體和特斯拉來說，一直都是關(guān)于碳化硅（SiC）的。早在 2018 年，特斯拉就成為第一家將全碳化硅功率模塊集成到其 Model 3 牽引電機中的高端汽車制造商。當(dāng)時， System Plus Consulting 的拆解揭示了體積小、功率密度高的逆變器功率模塊包含 ST Microelectronics 的 SiC MOSFET——意法半導(dǎo)體和 SiC 在電動汽車中的未來已經(jīng)確定。

圖片：Yole Développement

自這一發(fā)現(xiàn)以來，汽車產(chǎn)品中的 SiC 市場不斷增長。特斯拉采用 SiC 牽引逆變器向電動和混合動力汽車汽車制造商表明，該技術(shù)可用于對安全至關(guān)重要的牽引逆變器，其中設(shè)備可靠性是關(guān)鍵。如今，世界各地的原始設(shè)備制造商正忙于為這個電動汽車市場開發(fā) SiC 解決方案。

對于意法半導(dǎo)體來說，這意味著一個好消息，因為它為車輛中的關(guān)鍵電氣模塊制造模塊，包括牽引逆變器、車載充電器和直流到直流轉(zhuǎn)換器。然而，與特斯拉一起證明其牽引逆變器技術(shù)仍然是其成功的關(guān)鍵。

相對于車載充電器和直流到直流轉(zhuǎn)換器，牽引逆變器是價值最高、增長潛力最大的電動汽車細(xì)分市場。這些關(guān)鍵的主逆變器包含最多的 SiC MOSFET，從設(shè)備銷售中獲得最大的收入，并且在所有電動和混合動力電動汽車中都是必需的。相比之下，車載充電器僅用于插電式混合動力汽車 (PHEV) 和電池電動汽車 (BEV)，而 DC/DC 則涉及較低的功率轉(zhuǎn)換（組件含量較低）。

圖片：Yole Développement

很大程度上得益于特斯拉，意法半導(dǎo)體在蓬勃發(fā)展的電動汽車市場領(lǐng)域站穩(wěn)了腳跟，成為當(dāng)今功率 SiC 器件市場的領(lǐng)導(dǎo)者。它與雷諾-日產(chǎn)-三菱聯(lián)盟在車載充電器方面的合作有助于鞏固其地位，而最近與中國比亞迪的交易也推動了第四季度的數(shù)據(jù)。與此同時，Yole Développement (Yole) 的分析表明，意法半導(dǎo)體仍將是特斯拉的第一大供應(yīng)商。

但是 SiC 容量限制呢？包括 Cree、Rohm、英飛凌科技、安森美半導(dǎo)體、三菱電機和意法半導(dǎo)體在內(nèi)的企業(yè)一直在努力應(yīng)對 6 英寸晶圓供應(yīng)，短缺威脅到利潤率和收入，這已不是什么秘密。

包括意法半導(dǎo)體在內(nèi)的許多行業(yè)參與者都看到了這一趨勢，擴大了產(chǎn)能并達成了長期供應(yīng)協(xié)議以填補空白。2019年12月，意法半導(dǎo)體還收購了瑞典SiC晶圓制造商Norstel。通過 Norstel，意法半導(dǎo)體打算加強其內(nèi)部 SiC 晶圓供應(yīng)，同時消除對外部晶圓來源的依賴——事實上，意法半導(dǎo)體現(xiàn)在計劃到 2024 年解決超過 40% 的內(nèi)部生產(chǎn)。此外，8 英寸晶圓的研發(fā)也在進行中，使公司在行業(yè)向未來更大的晶圓過渡方面處于有利地位。

蘋果在 5G 移動和消費者領(lǐng)域獲勝

顯然，意法半導(dǎo)體與特斯拉的關(guān)系及其穩(wěn)固的汽車行業(yè)戰(zhàn)略正在取得成效。然而，該公司的財務(wù)業(yè)績也得到了蘋果的大力支持。

盡管在 CMOS 圖像傳感器 (CIS) 領(lǐng)域鮮為人知，但意法半導(dǎo)體在 2019 年這個 193 億美元的市場中占據(jù)了 6% 的收入，預(yù)計到 2020 年將增長到至少 200 億美元。其 6% 的 CIS 市場份額為公司帶來了收益在以索尼和三星為主導(dǎo)的行業(yè)中排名第四，2019 年這兩家公司的市場份額合計略高于 60%。與此同時，CMOS 圖像傳感器制造商豪威科技以 10% 的市場份額排名第三。

圖片：Yole Développement

意法半導(dǎo)體在 CIS 市場的實力與 Apple 平臺的 3D 成像和傳感密切相關(guān)。早在 2017 年，意法半導(dǎo)體就利用其用于真深度結(jié)構(gòu)光相機的近紅外 (NIR) 圖像傳感器和還配備泛光照明器的飛行時間 (ToF) 接近檢測器，在 Apple iPhone X 中占據(jù)了多個插槽。

快進到今天，意法半導(dǎo)體正在為 Apple 的大部分 iPhone 12 系列提供 ToF 接近探測器和 NIR CMOS 圖像傳感器，這無疑推動了 2020 年第三季度的銷售。

更重要的是，在供應(yīng)出現(xiàn)瓶頸后，蘋果智能手機的生產(chǎn)部分轉(zhuǎn)移到了第四季度，預(yù)計這將刺激意法半導(dǎo)體上一季度的收入。

但這不僅僅與蘋果有關(guān)。STMicroelectronics 的多區(qū) ToF 檢測器還用于最近發(fā)布的三星 Galaxy S21 智能手機，增加了收入。與美國企業(yè)不同的是，該公司并沒有受到華為貿(mào)易禁令的太大影響，最近獲得了為陷入困境的中國跨國公司制造設(shè)備的許可證，該公司擁有未來在這里生產(chǎn)的潛力。

盡管如此，一個關(guān)鍵的威脅迫在眉睫——容量?？赡艿靡嬗谄涑渥愕闹圃炷芰?，索尼的直接 ToF 圖像傳感器最近被集成到蘋果的 iPad Pro 和最新的 iPhone 12 系列中。更多的索尼傳感器有望集成到未來的蘋果設(shè)備中。

雖然 STMicroelectronics 繼續(xù)為其許多系統(tǒng)爭取更多的代工空間，但 Yole 尚未看到其 CIS 產(chǎn)品采用這種策略——這可能會限制 CIS 市場未來的機會。盡管如此，憑借其強勁的 2020 年第四季度業(yè)績，之后會發(fā)生什么？

只有時間才能證明意法半導(dǎo)體是否會贏得更多特斯拉和蘋果的交易，但毫無疑問，它的收入動態(tài)將在許多季度與這些行業(yè)領(lǐng)導(dǎo)者密不可分。

本文基于Yole Développement 最初發(fā)表的分析。

審核編輯 黃昊宇