車用晶片荒、電動車等題材已驅動全球車用市場成為市場關注的焦點，特別是車用晶片荒要明顯獲得舒緩恐需至2022年上半年，而電動車在政策及市場驅動下，2021年全球出貨量可望突破500萬輛的水準，2025年滲透率更有機會來到20%，主要是2015~2025年全球碳排目標40%，此無法由純燃油車達成，需要電動車的挹注，同時新能源、能耗等雙積分措施，以及各國提出車輛全面電子化的期程，均將推升電動車的市場規模；而國內在MIH聯盟的帶動下，顯然已形成軟硬體整合的平台，讓國內傳統與科技業者將於電動車世代一展長才，至於我國車用半導體市場的發展也相當令人期待；至於國內半導體業者如何以專業分工的模式，來挑戰國際IDM大廠原先掌握全球多數車用的商機，更值得後續關注。以下將就車用半導體業的市場規模變化、國內外半導體業者布局與競合局面作一詳細論述。
壹、不論是電動車世代來臨、汽車半導體含量不斷提升等大環境，均意謂車用
市場應用領域未來在全球半導體市場將扮演一定關鍵的角色
由於車載資通訊、ADAS、自駕車與電動車成為汽車產業的發展趨勢，也為驅動車用半導體成長的重要關鍵，更有車用晶片報價不斷上漲，因此除了2021年全球車用半導體市場年增率將超過一成之外，車用市場應用領域未來在全球半導體市場將扮演一定關鍵的角色。事實上，根據表一的預測資料可知，雖然2024年全球半導體應用市場占比將以無線通訊半導體為首，其次為運算用半導體，再者為工業/醫療/軍用/航空半導體，而車用電子半導體則位居第四，比重為10.9%，但其表現已較原先的低個位數有所攀升，甚至2019~2024年全球半導體應用市場規模的年複合成長率將以儲存用半導體為首，其次為車用電子半導體，增幅來到9.3%，顯然其成長潛力不容忽視；而車用半導體的產品，主要可區分為MCU(偏重動力傳動、底盤控制與安全)、ASSP/ASIC(偏重在車載資通訊與娛樂)、類比IC(在車用半導體各系統平均皆有使用)、功率電晶體(在車用半導體各系統平均皆有使用)、感測器(偏重在動力傳動及安全)等。
表一 2024年全球半導體各應用領域的規模占比與年複合成長率(2019~2024年)
資料來源：Gartner、台灣經濟研究院產經資料庫(2022.01)。
事實上，每輛新車內含半導體晶片價值，2013年約310美元，但2021年已攀升至600多美元，電動車更高達800多美元；另一方面，車用搭載的半導體數量，電動車、自駕車等未來車將搭載超過2,000顆半導體，明顯高於燃油車搭載200~300顆半導體的水準；至於隨著汽車電子化、新能源車、自動駕駛等發展確立，CIS、中高壓功率元件、各類車聯網羅及晶片需求將逐步遞增，車用半導體佔整車成本比重將至少從3%提升至10%。
貳、基於車用電子供應鏈的裙帶關係，以及產品認證耗時等因素，過去全球車用半導體市場多掌握於美、日、德，未來車廠庫存模式改變是否提供台廠切入的契機，將是觀察重點
汽車應用講求品質與安全，故過去多數車用半導體供應商多為自行掌握設計、製造、封測的IDM廠，加上地緣優勢與產業供應鏈的裙帶效應，以及車用電子認證複雜且漫長(耗時1~3年)，此均為國際IDM大廠所掌握的優勢，尤其是汽車產業發展向來受品牌廠驅動影響，市占率位於領先地位的車用半導體大廠，不僅企業總部位於歐洲、美國，擁有地利之便，顯然國際IDM大廠與汽車生產鏈環環相扣；特別是全球前五大車用半導體廠均由歐美日大廠所掌握，Infineon因收購Cypress而超越NXP成為全球第一大廠，其他代表性廠商還包括NXP、Renesas、TI、STM等，顯然伴隨著車用電子供應鏈的裙帶關係，以及產品認證耗時等因素，都讓先前這些國際車用半導體業者能搶占先機。
表二 2020年全球前五大車用半導體廠排名狀況
單位:億美元、%
資料來源：Gartner、數位時代、台灣經濟研究院產經資料庫整理(2022.01)。
事實上，歐美日等車用大廠各有其優勢，例如全球前五大車用半導體廠均由歐美日大廠所掌握，總計市佔率達43%，Infineon因收購Cypress而超越NXP成為全球第一大廠，而NXP在感測晶片、汽車微控制器、車載資訊娛樂系統具優勢，收購Marvell以增強自身無線連結技術實力，至於Renesas為車用MCU的領導族群，再者STM與Bosch合作開發車用MCU，而其他全球車用半導體廠也各有其發展優勢，例如TI具備類比IC技術，可用來發展耐受高電壓的半導體製造技術，為電動車不可或缺的技術，而Samsung瞄準車用AP、車載資通訊的控制單元，也與關係企業Harman共同開發5G車載資訊控制單元，亦有與Tesla擴大合作共同開發5奈米車用晶片。值得關注的是，電動車、自駕車發展將使汽車供應鏈被迫調整，訂價權與庫存模式將會變革，原本二級供應鏈的車用晶片廠、車用晶片委託的代工廠，價格制定上將站在有利的位置，而台灣半導體廠在車用半導體爭取商機的關鍵，恐將是先進製程的導入速度與對車用半導體的產能掌握度。
参、晶圓代工仍是未來我國在車用半導體市場發展最具競爭力的族群，特別是台積電先進製程獨步全球的優勢更可搶占未來自駕車晶片的商機
有鑑於未來車用市場將具有相當的成長潛力，可為半導體業者帶來中長期業績另一個重要的支撐點，故包括國內晶圓代工、積體電路設計業、記憶體業、半導體封測業、分離式元件、第三代化合物半導體等廠商均積極投入此領域進行布局(請參考表三)。
其中晶圓代工仍是未來我國在車用半導體市場發展最具競爭力的族群，在先進駕駛輔助系統及車載娛樂服務系統均需要高效能處理器及感測器，加上自駕車也需高效能運算晶片之下，此將推動半導體高階邏輯製程持續成長，這也與台積電先進製程不斷推進的公司技術藍圖吻合，因而公司將積極搶佔未來自駕車晶片的商機，也意謂短期之內雖然成熟製程仍是車用晶片的主流，但高性能、高可靠度的自駕車先進車用晶片將是台積電發展的重要契機與優勢；其他車用市場也將帶動特殊製程CMOS、MEMS、Power IC等代工需求，而由於台積電可提供車用半導體製程從高壓的0.13微米到14奈米，先進製程方面也是獨霸全球，等同是全球能提供最多元車用半導體製程的晶圓代工廠，故將成為國內半導體業者中因已建立車用電子晶片完整生態系統而具競爭優勢的廠商；不過其他包括聯電、世界先進、力積電、穩懋、宏捷科等在車用體系也各有其發展潛力。
而在半導體封測業部分，影響汽車產品的關鍵是利用高度整合的封裝技術、高安全規格的IC製造並整合各種感測器，而先進的封裝技術能有效提升效率與良率，提高汽車的可靠性和安全性，預計日月光投控將以高度整合以及更先進的扇出型封裝來搶佔車用封測商機；此外車載鏡頭數量也將呈倍數增加，同步激發車用CIS需求，故不少台系封測廠將車用CIS業務視作未來重要的成長動能，例如同欣電擁有最龐大的CIS封測產能，精材則是專注CIS CSP，尤以車用占比最高。至於積體電路設計業方面，全球汽車業的大變革，使得過去難以切入車用市場的台灣積體電路設計業也開始有所斬獲，如聯發科推出Autus車用平台，車用產品包括智慧座艙系統、車載資通訊、毫米波雷達解決方案等，預計車用晶片市佔率將在2020~2025年達成成長20~30%的目標；另外凌陽也看好智慧座艙系統將有大幅成長，將從後裝市場跨入前裝市場；至於瑞昱透過既有乙太網技術切入車載系統，擴大頻寬通道；此外，車用影音系統從實體按鍵轉換成面板觸控，也成為LCD驅動晶片廠聯詠、敦泰投入的契機。
再者記憶體部分，至2024年除了車載資訊娛樂系統仍是車用DRAM消耗的主要應用外，另隨著自駕等級的提升，車用DRAM位元消耗量將占整體DRAM位元消耗量3%以上，其後續發展潛力可期，故南亞科、華邦電均重兵佈署車用記憶體，前者於2022年將推出20奈米DDR 3/1A奈米LP DDR4，後者則是於2022年上半年前推出25奈米LP DDR4、2022年下半年推出25奈米Shrink LPDDR4等。而分離式元件方面，車用市場已成為分離式元件廠商近年來的布局重心，以整流二極體供應商強茂來說，其MOSFET(金屬半場效電晶體)更順利打入特斯拉供應鏈體系，加上中高壓MOSFET供需緊俏，強茂相對受惠，且高階車用及工控產品出貨提升，產品組合明顯優化，公司更是加碼資本支出用於車用產品擴產與製程優化，此皆顯示國內業者積極布局車用市場的情況。
值得一提的是第三代化合物半導體，氮化鎵(GaN)、碳化矽(SiC)等能承受更高的電壓、電源轉換效率更高、高頻傳輸效率更佳，應用領域其中一項就是車用二極體，也因而近期第三代化合物半導體聲勢不斷看漲；而台積電在矽基板氮化鎵上，已開發出150伏特和650伏特兩種平台，顯然台積電有機會搶攻未來電動車第三代半導體化合物的成長大趨勢，特別是台積電已運用8吋廠為STM生產車用的化合物半導體晶片，未來預計將有機會再爭取到國際IDM大廠訂單，顯然台積電可利用電動車的媒介，順利將競爭優勢由第一代半導體延伸至第三代半導體化合物領域；世界先進因擁有大量8吋設備而大力發展矽基的氮化鎵晶片製造技術，以提升附加價值；惟國內在車用第三代化合物半導體的發展仍未如歐美廠商，甚至面臨中國加速追趕，仍值得留意。
整體而言，晶圓代工、半導體封測廠接獲國際車用晶片與IDM廠訂單或包產能為現在進行式(如聯電與NXP簽約六年、世界先進擴產為Infineon、台積電南京廠擴產)，同時聯發科、聯詠、瑞昱、凌陽已入列MIH聯盟，可將為該聯盟晶片競爭力帶來提升的作用，再者車用記憶體商機龐大，華邦電、南亞科重兵布局，顯然我國半導體業布局車用半導體的方向以出爐，即台積電具備車用晶圓代工完整製程、生態系而最具競爭力，而積體電路設計業者逐步由後裝市場逐步往前裝市場小幅邁進，至於記憶體廠正以多元、完整產品線策略力求突破。
表三 國內半導體業者於車用市場的布局動向
資料來源：台灣經濟研究院產經資料庫(2022.01)。