專論

汽車電子為我國電子及光學產業帶來新機會 (今日合庫)
邱昰芳

2019/03/20
本文刊登於今日合庫,第531期

前言
 

繼個人電腦之後,2018年全球智慧手機市場漸趨普及,在產品缺乏明顯的創新之下,導致國內外手機品牌發展面臨瓶頸,使得過去高度仰賴智慧手機應用的台廠面臨挑戰,開始思考營運轉型的方向,除陸續投入穿戴式裝置、物聯網(Internet of ThingsIoT)、人工智慧(Artificial IntelligenceAI)等新興技術與應用的開發之外,汽車電子在電動車、自動駕駛的風潮下,亦成為台廠積極布局的重點領域。


繼智慧手機之後,汽車將成為重要的終端應用領域
 

過去十年,智慧手機作為我國電子產業最重要的終端應用領域,帶動半導體、面板、印刷電路板、光學鏡頭的手機相關供應鏈廠商營運獲利逐年成長。對照全球智慧手機每年超過14億台的市場規模,根據國際汽車製造商協會(OICA)的估計(詳見圖一)2018年全球汽車市場銷售量達9,835萬台,年銷售規模雖遠不及智慧手機,但在電動車、自動駕駛、先進駕駛輔助系統(ADAS)等技術與應用的迅速發展之下,汽車電子化的趨勢更趨明顯,預計2030年汽車電子元件占整車成本比重可望提升至50%,此將為發展面臨瓶頸的全球電子產業注入一股活水,帶來全新的成長機會。
 
資料來源:國際汽車製造商協會(OICA)、車輛中心(ARTC)、台灣經濟研究院產經資料庫整理,201812
圖一  全球汽車市場銷售量及年增率走勢
 

電動車與自動駕駛將帶來龐大的市場商機
 

因應全球節能減碳的風潮,為有效減少碳排放,包括挪威、荷蘭、法國、英國、印度、芬蘭、德國及台灣等均陸續宣布在20252040年間停售燃油車,並積極透過各項政策補助與獎勵措施,加速推動電動車的發展,其中中國目標在2020年前電動車累計銷售量可達500萬輛,而日本則目標在2020年達到電動車市占率20%的目標(詳見圖二)。其中全球最大的電動車市場中國為加速電動車產業的發展,20179月正式頒佈《乘用車企業平均燃料消耗量與新能源汽車積分並行管理辦法》,2019年起將開始實施電動車積分制,個別車廠依照管理辦法計算「新能源汽車積分」,個別結算年度生產量或進口量與新能源汽車積分的乘積,2019年需達到10%以上,2020年需達到12%以上,促使各大品牌車必須加快電動車的開發與銷售的時程規劃。

 

面對各國政府陸續訂定停售燃油車的時程規劃,除電動車大廠特斯拉(Tesla)之外,傳統品牌車廠亦開始加速投入電動車的發展,包括戴姆勒(Daimler AG)、福特(Ford)、日產(Nissan)、寶馬(BMW)、福斯(Volkswagen)、富豪(Volvo)、本田(Honda)等各大品牌車廠均加速投入電動車的開發,福斯計畫在未來五年投資60億歐元投入電動車領域,目標2025年之前推出50款電動車。而戴姆勒集團則計畫未來3年將投資108億歐元在電動車的開發,Volvo則宣布2019年起推出的所有車款都將是電動車或油電混合車,不再推出內燃引擎汽車,成為首家確切宣布汽柴油車停產時程的傳統車廠,企圖在電動車時代來臨前,搶占市場先機,取得相對有利的市場地位。
 
資料來源:今週刊、台灣經濟研究院產經資料庫整理,201810
圖二  世界各國禁售燃油車時程與主要車廠推動電動車發展目標

在世界各國陸續公布相關獎勵政策及各大品牌車廠加速投入發展之下,全球電動車市場將逐步起飛,根據BCG Analysis的預估(詳見圖一)2017年電動車占全球汽車市場銷售量比重僅5%,預計2025年電動車比重可望緩步提升至24%2030年之後電動車比重可望逐步超越燃油車,成為全球汽車市場的主流,促使國內外汽車、電子零組件等相關廠商加速搶進,以爭取未來龐大的市場商機。
 
表一  全球電動車與燃油車銷售比重及預測

注:上述電動車包含純電動車(Battery Electric VehicleBEV)、插電式混合動力汽車(Plug-in Hybrid Electric VehiclePHEV)、混合動力汽車(Hybrid Electric VehicleHEV)、輕度混合動力汽車(Mild Hybrid Electric VehicleMHEV)

資料來源:BCG Analysis、台灣經濟研究院產經資料庫整理,201812
 

為實現自動駕駛,先進駕駛輔助系統(ADAS)先行
 

除電動車之外,「自動駕駛」亦是驅動汽車電子市場需求的另一關鍵驅動力,所謂「自動駕駛」係指具備感知、決策及控制等功能,透過資訊蒐集、遙控、自動導引或自動駕駛驅動,應用於運輸、科學研究、軍事與民生等用途。根據BI Intelligence的預測,2015年~2020年自駕車銷售量年複合成長率可達134%,而BCG集團亦預測2025年全球自駕車市場產值可達420億美元,顯示自動駕駛未來深具發展潛力。為逐步實現自動駕駛的功能,並減少交通事故所造成的人員傷亡與社會損失,促使各國政府陸續公布相關獎勵政策,鼓勵國內外廠商針對先進駕駛輔助系統(Advanced driver assistance systemsADAS)相關技術與應用的開發,透過車載鏡頭、毫米波雷達與超聲波雷達等各項感測器,即時蒐集車內外資訊,再經由電子控制單元將蒐集到的資訊進行運算與分析,並將決策結果以聲音、影像或方向盤震動等方式提醒駕駛人注意可能發生的情況。

 

就先進駕駛輔助系統(ADAS)而言,涵蓋自動緊急煞車系統(AEB)、主動式車距控制巡航系統(ACC)、車前碰撞預警系統(FCW)、停車輔助系統(PA)、抬頭顯示器(HUD)、車道偏離警示系統(LDW)、盲點監控系統(BSM)、夜視行車系統(NVS)、胎壓監測系統(TPMS)、交通號誌/路標辨識系統(Traffic Sign/Signal Recognition)等。在發展先進駕駛輔助系統(ADAS)系統的過程中,各國透過法規強制搭載各項ADAS系統(詳見表二),成為帶動全球ADAS系統市場需求萌芽的主要驅動力,其中以胎壓監測系統(TPMS)、車道偏離警示系統(LDW)以及自動緊急煞車系統(AEB)強制規範的程度較高。值得注意的是,除各國法規的驅動力量之外,主要品牌車廠為刺激市場銷售,有效進行產品區隔,亦加速導入各項先進駕駛輔助系統(ADAS),帶動其市場需求逐步放大,因而吸引國內外廠商積極搶進。
 

表二  各國推動先進駕駛輔助系統(ADAS)相關政策一覽表

資料來源:科技產業資訊室、台灣經濟研究院產經資料庫整理,201812

 

特斯拉的崛起,成為台廠切入電動車/先進駕駛輔助系統(ADAS)供應鏈的起點
 

在全球掀起電動車、自動駕駛、先進駕駛輔助系統(ADAS)風潮的過程中,特斯拉(Tesla)的出現,引領全球汽車產業加速朝向電動車、先進駕駛輔助系統與自動駕駛等方向發展,其中特斯拉不同於傳統的汽車設計概念,全面改用電池供應電力的電動車,徹底顛覆德國車廠過去強調的引擎與變速箱的基礎,除強調硬體性能之外,更重視軟體設計,大舉導入各項創新科技服務,強調從消費者需求出發,重視顧客體驗。另一方面,特斯拉大量採用雷達、感測器及攝影鏡頭等影像感測技術,積極導入停車輔助系統、盲點偵測系統、後方碰撞警示系統、偏離車道警示系統、行人辨識系統等先進駕駛輔助系統,大舉提高駕駛對於周圍環境的感知能力,進而強化行車安全性,加速實現自動駕駛的功能。

 

在特斯拉崛起的過程中,由於電動車設計概念明顯與傳統汽車不同,加上導入多項先進駕駛輔助系統(ADAS),大幅改變既有的汽車供應體系,因此特斯拉積極尋求與各大電子零組件廠商合作,對於過去難以切入各大車廠供應體系的台廠提供一個絕佳的切入機會,包括和大、程泰、富田、宸鴻、群創、為升、台達電、致茂、正崴、貿聯、健和興、胡連、宣德、維熹、新普、亞光、錩新、美磊、恆耀、順德、毅嘉、巧新、建準、康普、崧騰、祥儀等台廠均陸續切入特斯拉供應鏈,成為特斯拉的重要合作夥伴。

 

有鑑於汽車電子市場逐漸起飛,台灣汽車電子廠商搶進電動車、毫米波雷達領域
 

有鑑於電動車、自動駕駛等風潮帶動全球汽車電子市場逐步起飛,吸引台廠加速搶進,除傳統汽車電子裝置積極切入車載影音系統、導航設備、胎壓偵測系統及雷達等產品之外,國內面板、印刷電路板、電子連接器及光學鏡頭廠商均陸續切入汽車應用領域,藉以降低對於手機應用訂單的依賴程度,尋求新的成長動能來源。

 

就國內汽車電子裝置廠商而言,主要產品涵蓋車用音響、車載多媒體系統、衛星導航、汽車冷氣、車用顯示器、電力電池系統、電池管理系統等(詳見表三),其中胎壓監測系統(TPMS)因美國自2007年起新車強制裝設,而後歐盟、韓國等國陸續跟進,帶動胎壓監測系統市場需求大幅增加,吸引車王電子、怡利電子、為升電裝、橙的電子、研勤科技、溢源實業及系統電子等廠商積極搶進,主攻售後服務(AM)市場。
 

表三  我國汽車電子裝置廠商主要產品一覽表

資料來源:MoneyDJ、公開資訊觀測站、台灣經濟研究院產經資料庫整理,201810

 

近年來受到市場需求成長明顯放緩,且投入廠商眾多,導致市場競爭加劇,使得台廠逐步投入轉型,其中車王電子轉型發展電動車用電源管理系統(BMS)、大容量電池模組及車聯網相關產品,並自行開發物聯網系統平台,與華德電能合作開發自駕電動中型巴士,在台中港加工出口區建置新廠,預計2020年投產,逐步打造自駕電動巴士相關供應鏈。而原以發展車載主機為主的怡利電子,近年來面對中東訂單流失,產品價格競爭激烈,營運表現欠佳,2018年加速轉型,積極投入抬頭顯示器、環景影像系統等,爭取切入東南亞日系車廠供應鏈,以尋求營運轉機。至於聚焦胎壓監測系統的橙的電子,則選擇持續深耕胎壓監測系統市場,透過與日本Michelin、軟銀集團合作,開發結合雲端大數據分析之胎壓監測系統,以提高產品客製化程度爭取品牌車廠認同,切入原廠市場,尋求新的成長機會。

 

除此之外,由於先進駕駛輔助系統(ADAS)市場需求持續放大,使得在各項ADAS系統中扮演重要角色的車載雷達亦成為台廠積極搶進的方向(詳見表四),包括同致電子、輝創、明泰、啟碁、為升、環隆科等廠商陸續投入超聲波雷達、毫米波雷達的開發與量產,在超聲波雷達方面,同致電子、輝創均已推出相關產品,其中同致倒車輔助系統已順利切入通用、福特、日產等車廠供應鏈,並積極爭取長城、長安與東風等中國品牌車廠。而輝創亦已透過車道偏疑警示系統、盲點偵測系統,切入一線車廠供應鏈。至於在毫米波雷達方面,包括明泰、啟碁、為升、環隆科等台廠均已推出24GHz短距毫米波雷達系統,至於77GHz毫米波雷達則多處於驗證階段。
 

表四  台廠布局車用雷達市場概況

資料來源:各公司、台灣經濟研究院產經資料庫整理,201812

 

繼手機之後,我國電子及光學廠商逐步投入車用市場布局以分散風險
 

值得注意的是,除汽車電子裝置廠商積極搶進電動車、自動駕駛等領域之外,國內面板、印刷電路板、被動元件、電子連接器、光學廠商面對全球智慧手機市場漸趨飽和,缺乏明顯的成長動能,亦逐步投入車用市場的布局,透過多元化應用領域的布局,以避免過於仰賴單一應用領域所帶來的營運風險,積極尋求新的成長機會。

 

在車載面板方面,有鑑於汽車電子市場需求穩定攀升,帶動中高階車載面板需求隨之增溫,加上車載面板毛利率高且訂單相對穩定,吸引友達、群創及華映等國內面板廠積極搶進,以有效優化產品結構,其中友達2017年為全球第二大車載面板廠(詳見表五),僅次於日廠JDI2018年積極拓展儀表板、電子後視鏡等新興應用,積極爭取中國車廠訂單,估計車載面板占營收比重可望提升至10%。而群創車載面板除成功切入BMWPorscheJaguarFordTesla等國際品牌車廠供應鏈之外,2018年更成功獲得GM訂單,並積極研發曲面搭載觸控功能的車載面板,加速爭取高階車用面板市場。
 

表五  全球主要車載面板廠商出貨概況

單位:百萬片

資料來源:DIGITIMESIHS Markit、台灣經濟研究院產經資料庫整理,201810

就印刷電路板廠商而言,面對全球個人電腦市場需求持續疲弱、智慧手機市場成長放緩之下,我國PCB廠商除積極投入軟板、軟硬結合板、IC載板等產品切入高階手機應用領域之外,過去聚焦NB應用的硬板廠商著眼於汽車電子市場需求穩定增溫、價格穩定,亦積極切入汽車電子領域,其中敬鵬在歷經多年發展下,2014年起躍居成為全球第一大汽車板供應商,而健鼎、定穎、競國、金像電、楠梓電、燿華及先豐等廠商均積極投入車用板市場的布局(詳見表六),產品應用領域從傳統的電動車窗、影音娛樂系統、安全氣囊逐步擴大至先進駕駛輔助系統、動力系統及電池控制系統等,在布局效益漸趨發酵下,車用板2017年起已成為我國PCB第三大應用領域,逐步成為台灣PCB營運獲利成長的重要動能來源。

 

表六 我國車用PCB主要廠商發展概況

資料來源:各公司、台灣經濟研究院產經資料庫整理,201812

在被動元件方面,面對智慧手機市場漸趨飽和,大宗規格被動元件的價格競爭激烈,促使村田製作所(Murata)TDK、太陽誘電(Taiyo Yuden)等日本大廠2017年以來加速搶進汽車電子應用領域,逐步淡出大宗規格被動元件領域,台廠在車用市場的布局相對較晚,2018年仍以資通訊應用領域為主,但著眼於車用市場未來深具潛力,促使國巨、華新科、奇力新、乾坤等被動元件大廠逐步切入車用領域(詳見表七),其中國巨、華新科、奇力新2018年透過一連串的併購,擴大車用產品線,加速投入車用市場布局。而乾坤則搭配母公司集團台達電在車用市場的布局已久的優勢,積極爭取與車廠合作。

 

表七 我國被動元件廠商布局車用市場概況

資料來源:各公司、台灣經濟研究院產經資料庫整理,201812

 

另一方面,有鑑於國內外各大車廠競相投入車聯網與先進駕駛輔助系統(ADAS)相關技術與應用的發展,以逐步實現不同等級的自動駕駛,加上20179月美國眾議院通過自動駕駛法案《SELF DRIVE Act》,首次對自動駕駛汽車的生產、測試和發布進行管理以及美國聯邦運輸部公布美國自駕車安全藍圖2.0,驅動車載鏡頭市場需求逐步放大,在看好車載鏡頭未來仍深具發展潛力之下,吸引國內外光學廠商加速投入布局。根據Techno Systems Research的資料,估計2018年車載鏡頭出貨量將達到1.22億顆,預計2020年可望成長至1.46億顆,市場規模持續擴大。

 

對於台灣廠商而言,相較於大立光、玉晶光、光燿科等廠商聚焦手機鏡頭領域之外,包括佳凌、亞光、今國光、先進光等廠商則憑藉自身在玻璃鏡片領域累積的技術與產能,搶進車載鏡頭領域(詳見表八)。其中亞光初期以倒車影像系統為主,客戶以歐系品牌車廠為主,2017年順利切入電動車大廠Tesla供應鏈,帶動車載鏡頭出貨量持續增溫。而佳凌深耕車載鏡頭多年,產品從倒車影像系統逐步延伸至環景影像系統、車道偏離系統、行車記錄器及抬頭顯示器等,2017年成功取得全球主要車用鏡頭模組廠訂單,並拿下美國光達領導廠商Velodyne光達(LiDAR)鏡頭訂單,估計2018年車載鏡頭占營收比重可望達到20%~25%,成為佳凌最重要的成長動能來源。除此之外,今國光、先進光亦積極耕耘車用市場,其中今國光陸續開發出倒車雷達、環景系統所用之光學鏡頭,積極爭取車用零組件大廠MagnaDelphi供應鏈。而先進光2017年則順利切入Volvo供應鏈,供應環景、盲點監測系統、車道偏移系統所需鏡頭,並透過入股耀崴科技,強化車用產品線,擴大車用市場布局。
 

表八 我國光學鏡頭布局車載鏡頭市場概況

資料來源:各公司、台灣經濟研究院產經資料庫整理,201812

 

汽車電子市場的崛起,將成為台廠轉型升級的重要契機
 

面對電動車、自動駕駛風潮驅動全球汽車電子市場逐步起飛,對於過去在資通訊、電子零組件領域深耕已久的台廠帶來全新的發展機會。過去台廠因缺乏本土品牌支持,加上汽車供應鏈相對封閉,促使台廠多以以切入售後服務(AM)市場為主,較難打進原廠(OE)市場。但進入到電動車與自駕車的時代,全球汽車供應鏈版圖出現洗牌,除傳統品牌車廠及相關車用零組件大廠之外,GoogleNvidiaIntelTesla等科技大廠在現今汽車市場的地位以不可同日而語,使得過往與全球科技供應鏈緊密連結的台廠,取得一個切入汽車電子市場的絕佳時機。

 

相較於消費性電子應用領域,汽車因對於安全性的要求明顯較高,因此對於汽車電子相關元件在溫度、操作年限、濕度負載、可容忍故障率與供貨年限的要求都明顯提高。在技術門檻相對提高之下,產品開發難度大幅提升、開發時間長,車廠認證至少需35年時間,對於中小型廠商將形成一定的進入門檻,但一旦順利取得車廠認證,訂單的穩定性亦相對較高。除此之外,由於電動車的架構明顯與燃油車不同,零組件模組化的程度相對高,對於過去多以單一元件為主、模組化程度低的台廠,在缺乏完整的產品線之下,若想切入品牌車廠原廠(OE)供應鏈的難度將明顯提高。因此,面對電動車、自動駕駛等應用將在2025年~2030年將進入大幅成長的爆發期,台廠若想切入汽車電子領域,除需及早投入各項車用元件與系統的技術與應用的研發之外,更應加速透過聯盟、併購等方式,強化自身在產品線的完整性,並進一步提高產品模組化的程度,才能有效爭取汽車電子市場所帶來的龐大市場商機。

 

展望2019年,雖面對美中貿易戰效應持續發酵,對於美國、中國等汽車市場銷售均已造成一定程度的衝擊,但電動車、自動駕駛的市場需求仍具一定的成長動能,且汽車電子化程度持續提高下,估計全球汽車電子市場需求仍將持續呈現穩定成長的態勢。對於台廠而言,面對個人電腦市場需求持續疲弱,智慧手機市場需求缺乏成長動能,蘋果、三星等高階手機品牌銷售面臨瓶頸,台廠必須尋求新的應用領域引領營運獲利的成長,汽車電子憑藉其市場需求穩定提升,且車用產品利潤相對較佳,有助於優化產品結構,因而成為台廠營運轉型的重要發展方向。2019年隨著我國汽車電子、電子零組件及光學廠商逐步切入車用零組件大廠供應鏈以及新產能逐步開出之下,將帶動汽車電子控制裝置、先進駕駛輔助系統、毫米波雷達、車用PCB、被動元件及鏡頭出貨持續增溫,預計車用市場的布局將成為引領台廠2019年營運獲利能否成長的重要關鍵。

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