意法半导体曹志平:2035年全球新能源汽车需要1285亿颗芯片!

意法半导体曹志平:碳中和背景下的半导体产业机遇

意法半导体副总裁、中国区总经理曹志平

“去年以来,集成电路产业上下游企业都深深感受到整个行业正处于供应短缺、不够的状况。去年的疫情、德州大雪以及今年的马来西亚疫情等,都导致产业链上供应商工厂运营的中断。” 曹志平提到。

除了这些供应链的扰动因素外,碳中和也在一定程度上对半导体供应短缺起到了推动作用。面对短期、中长期的短缺,整个半导体产业链会怎么样?今后五年、十年又会是一个什么趋势?曹志平表示,半导体产业在碳中和大背景、能源结构性的剧烈变革之下,未来发展前景应该是非常明确的。

尤其是去年下半年,习总书记在联合国大会上,通过视频会议的方式,向全世界郑重承诺,中国明确提出碳达峰和碳中和的具体时间表。至此以后,对于整个产业链来讲,形成了一个巨大的推动作用。

除了各个国家政府对于碳中和具体时间表有明确承诺外,很多公司都已经针对碳中和作出承诺。以意法半导体为例,2027年会完全达到碳中和的目标,目前已经有了具体的执行计划,2024年左右,我们会采用二氧化碳补偿的方式,捕捉在整个生产过程中不可避免产生的碳排放等。

那么碳中和为什么这么重要?我们可以看到,各个政府作出明确承诺之后,立刻带动了几个产业发生巨大变革。曹志平解释道,例如光伏风能发电产业新能源汽车产业这两个已经运行了近十年时间的产业,在未来的十年甚至几十年时间里,将会处于蓬勃发展、高速前进的状态。

曹志平表示,目前,电力结构以及未来的电力结构会发生巨大的变化。从今年的中国数据来看,整个发电的装机容量,来自风能、太阳能估计各占12%-13%,总体下降25%,从最后发电比重来讲,风能和太阳能约占7个点、8个点,原因在于装机容量不代表发电容量。为了达到2050年全球碳中和的目标,估计未来全球在风能、太阳能和各种生物可再生能源方面的投入将会非常巨大。

据介绍,到2050年,太阳能装机容量需要预计达到14000GW,然而目前为止,全世界光伏发电的装机容量才700GW左右,以去年为例,全世界光伏装机容量约130多GW,所以未来的增量非常巨大。类似的情况也会出现在风能领域。

截止2020年,全球光伏装机容量才760GW,到2030年,估计要达4100GW,每年增量为334GW,并且2030年以后,每年要部署的光伏装机容量达到将近500GW,未来十年仍会进一步增加。

这个光伏装机容量的增加代表着什么?曹志平指出,这代表着半导体芯片需求的巨量增加。当然,太阳能发电板、单晶硅发电板的需求量更大,但是跟半导体有关的需求量也会高速成长。这就是碳中和给半导体在光伏发电领域能带来的机会。

此外,全世界各主要政府针对燃油车的禁售也提出了非常明确的时间表,也就是说,未来基本上都是可再生能源能量驱动的车,有氢能的车,有电能的车,有生物能源的车。这个巨大的政策变化,也会推动交通领域对能源结构产生巨大的变化。未来,全球交通总体能源消耗会降低,化石能源的比重会越来越低,到2050年,估计只占10%,大量的比重会倾向于电能、生物能源、氢能

为了实现这一变化,各种xEV、BEV(纯电驱动)、PHEV(插电式混合驱动)、EREV(增程驱动)车等已经在市场上出现。曹志平表示,在汽车领域,无论是车身还是车上的娱乐系统、底盘、安全、动力总成,以及辅助驾驶、自动驾驶等汽车核心功能区域,都需要大量使用半导体。有专家预测,在新的xEV的时代,每一辆车所消耗的半导体的数量,跟传统车相比,至少3-4倍。为什么今年所有的行业都缺芯,但汽车行业缺芯这么严重?主要原因在于所有车厂在新能源车的生产方面是不会妥协的,能妥协的只有那些传统化石能源驱动的车子,这是行业趋势。

在和国内排名前三的车厂做沟通之后,曹志平指出,新能源车用到的电源管理芯片,跟以前传统车相比增长20%需求,每辆车用到50个芯片。此外,MCU增加至少30%的需求量,每辆车至少35片等。现在IGBT、碳化硅,都是传统车上不需要的,但却是新能源车对半导体产生的全新需求。

那么,这些行业变化带来半导体实际的需求量又是怎样的?虽然去年新能源车比重很小,全球也就占5%左右,估计用到的芯片是439亿颗,但到2026年,至少需要900多亿颗芯片,短短几年就翻一倍。2035年则需要1285亿颗芯片,这是一个巨大的增长。

从晶圆来讲,无论是12英寸、8英寸、6英寸还是4寸,在汽车行业都将有一个非常明显的增量,而这一种增加幅度,在过去十年都没有看到过。所以,新时代来了,我们该如何面对?

对此,曹志平介绍了意法半导体是如何面对碳中和所带来的市场机遇。

据其介绍,意法半导体是一家完全为碳中和所打造的半导体公司,我产品主要是围绕三个方面来展开,专注服务于智能出行汽车行业、电力能源的管理,以及物联网和5G。在碳中和时代里,意法半导体可以非常好的满足增量市场所带来的各种需求。

ST在碳化硅已经有25年投入,2021年碳化硅的出货量和2027年相比,涨了45倍。作为业界最早一批在探索8英寸晶圆上生产碳化硅产品的公司,意法半导体已经成功研制,在未来两年左右的时间,会正式推动商用,大规模的生产。曹志平指出,意法半导体的目标是到2024年,利用Norstes的产能实现碳化硅供应链里面40%的衬底供应完全自主。

目前,意法半导体晶圆厂主要分布在意大利、法国和新加坡,封装主要分布在中国深圳、马尔他、马来西亚和菲律宾。包括最新投资的两个12英寸的晶圆厂,一个在意大利的Agrate,重点放在功率器件方面,另外一个位于法国Crolles12寸。需要注意的是,这周Agrate的晶圆厂已经正式落成,马上要搬入设备进行调试,目标是明年三季度有产品能够产出。

最后,曹志平强调,意法半导体在中国有5000多名员工,希望可以通过跟中国上下游的合作伙伴展开全方位形式多样的合作,一起推动中国半导体进一步发展。

来源:半导体产业观察
 

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