博世半导体，新能源汽车发展的“芯”动力

据统计，2022年全球新能源汽车销量约1065万辆，年增长63.6%。即使全球经济形势遭遇波折， 2023年预计的销量仍将达到1451万辆，年增长36.2%。新能源汽车已经成为未来十多年全球经济增长最强劲的动力之一，半导体方面的汽车电子也将在全球当下的逆势中受益。

由全球科技媒体集团AspenCore主办的“中国国际汽车电子高峰论坛”于2023年2月23日正式开幕，论坛上，车用半导体第六大生产商、MEMS传感器全球第一厂商博世汽车电子的中国区战略发展部负责人Sebastian Mueller分享了他对全球和中国半导体市场的评估，以及碳化硅市场的趋势。

影响全球半导体市场的五大趋势

“影响全球半导体市场发展的趋势，第一是我们看到大规模晶圆厂建设的投资增长。2021年整个行业在晶圆厂的扩大和新建方面的投资达到1500亿美元，2022年增长了20%；尽管今年投资不会有去年那么高，但仍然可能达到1470亿美元，这个金额仍然非常高。

第二是科技行业巨头开始自己研发和设计芯片；第三是材料和技术方面出现持续的创新；第四是在一些应用领域的市场会持续增长，其中最重要的一个是汽车，这也是博世专注的行业。第五是很多初创公司将给老牌企业，比如博世或其他芯片公司带来很多压力，在高算SoC，MCU，智能座舱等方面的应用，现在中国有很多优秀的公司，开始跟这些老牌企业竞争。” Sebastian Mueller阐述道。

上面提到的最大的半导体的应用市场（Application markets）中，占比最大的是计算与存储及无线通讯。但是增长率方面，汽车是最高的，达到了12%。

半导体应用增长势头受到了一系列市场因素的挑战，其中影响的主要因素有：

短期供需不匹配、经济和地缘政治挑战、自然灾害、大流行病和劳动力短缺、原材料价格上涨以及更严峻的可持续性要求。

这些比较重要的因素会影响到应用市场，进而会影响到芯片的需求，当然也会影响到芯片供应链的发展。

譬如，原材料价格上涨方面，2021年PSMC在一些领域有些产品价格增长10-30%，2023年预测可能只有3-6%，但这依然是一个比较重要的因素。同时，碳排放的要求也变得越来越高，包括半导体芯片制造研发的各大公司，都会有降低碳排放量的计划。

在汽车市场可以看到三个趋势：电动化、自动化、互联化和个性化。在这些方面博世提供了包括ABS，ESB，AC的各种传感器、芯片和解决方案，同时在智能座舱也有成熟的产品。

“博世在半导体领域做了很多年，上个世纪60年代研发出第一款车用功率半导体；70年代推出了车用集成电路，使得电子控制单元更可靠更强大；1995年研发了第一个微机电传感器（MEMS）……现在我们也有自己的晶圆厂”，Sebastian Mueller介绍。

由于有着悠久的历史沉淀和深厚的研发能力，博世目前在全球车用半导体行业排名第六，MEMS市场排名第一。

到2030年，博世将在芯片业务上投资超过100亿欧元。

碳化硅市场

在碳化硅方面，博世非常看重这个市场，也在进行重点投资。

相比硅基半导体，碳化硅具有更高速的开关切换、更低的开关损耗和更高的效率，更低的杂散电感，可以实现简化的冷却系统，可以在更高的电压和频率上工作，能够实现电池的小型化。

特别是在新能源汽车上，使用碳化硅器件可以使用电压系统，把电池体积做得更小，同等体积下提升续航，这正是新能源汽车目前阶段最重要的痛点。

上图中，左边可以看到所有可以用上碳化硅的零部件，在一辆汽车中，有充电桩，充电器，高压电池，逆变器、电机、低压电池和直流交流转换等。

其中对碳化硅最重要的零部件，也是用得最多，市场份额最大的是逆变器。80%碳化硅市场是新能源汽车，20%是光伏和工业应用。这80%中的80%是逆变器，因此大部分碳化硅芯片会用在逆变器上面。

如果用传统的IGBT和逆变器，续航可以提高5%，这个提升不明显，价值可能不大。

如果用800V电池加上碳化硅逆变器，续航会提升12%，这种提升效果将比较大。

因此，碳化硅在提升续航方面可以作出很大的贡献。

同时，使用800伏和碳化硅逆变器还可以加快充电速度、提高转换效率。从20%电量充电到80%，用碳化硅方案只需要10-20分钟时间。转化效率相比传统器件也能提高10%。此外，使用碳化硅技术能够省掉很多高压线缆，使车辆变得更轻。

车载800V电池+碳化硅市场趋势

据咨询公司统计，2023年，车载800V电池市场份额会达到7%，到2030年将会增长到25%，这对800V逆变器的需求将会越来越高。

同时，搭载碳化硅逆变器的新能源汽车厂商越来越多。

自特斯拉开始使用碳化硅后，比亚迪，蔚来、小鹏、吉利已经大量使用该技术和器件，奥迪今年也将开始使用碳化硅。整个市场的发展非常活跃，从2022-2027年可以明显看到，大部分市场份额还是NEV，XEV Applicatio新能源汽车的应用。