EV
福斯投資Argo AI 攜手福特研發自駕/電動汽車
福特汽車(Ford)和福斯汽車(Volkswagen)近日宣布擴大業務合作,合作範圍擴大至自動駕駛技術開發和電動汽車(EV)領域。同時Volkswagen同意投資福特旗下的自動駕駛技術開發公司Argo AI,投資金額逾70億美元。此次合作使兩家汽車製造商能夠將Argo AI的自動駕駛系統(SDS)獨立整合到自己的車輛中,進而讓兩家公司提高競爭力,並提升全球商業規模。
福特總裁兼執行長Jim Hackett表示,雖然福特和Volkswagen在市場上依舊保持獨立且維持競爭關係,但在自動駕駛技術上與Argo AI合作可以同時降低研發成本,提高發展效率以及商業規模。這項合作可以大幅提升福特和Volkswagen在智慧汽車時代的競爭力。
福特和Volkswagen將各自將Argo AI的自動駕駛系統整合到產品中,Argo AI平台的目標是提供支援自駕車等級Level 4(SAE Level 4)的自動駕駛系統,以實現在交通環境較複雜地區的車輛共享服務以及貨物運送服務。
另外值得一提的是,福特將成為第一家使用Volkswagen專用電動汽車架構和模組化電動工具包(Modular Electric Toolkit, MEB)的汽車製造商,並預計從2023年開始在歐洲量產量零排放(zero-emission)汽車。
Volkswagen執行長Herbert Diess表示,未來將有更多的使用者能夠受惠於Volkswagen的電動汽車架構,拓展Volkswagen的MEB可以幫助降低零排放汽車的開發成本,進而促進全球電動汽車的普及。此次的合作可以提高資本效率,進一步提高福特和Volkswagen雙方的競爭力和商業地位。
Volkswagen執行長Herbert Diess與福特總裁兼執行長Jim Hackett宣布擴大業務合作。
促進EV/HEV發展 車廠/電池業者各擁對策
全球市場研究機構TrendForce在最新「第一季全球汽車市場解析」報告中指出,2019年全球汽車市場規模預估為9,440萬台,相較於2018年衰退了0.8%。儘管全球汽車市場規模有下滑的趨勢,但車廠轉為搶攻電動車市場,驅動市場發展,預估2019年電動車出貨量為515萬台,年成長率達28%,若僅計算新能源車(不含油電混合車),年增率預估將高達51%。
TrendForce分析師陳虹燕指出,2019年汽車市場受到中美貿易戰的衝擊,預估在五大主要區域市場中,中國與美國的汽車銷售持續下滑,西歐和日本持平至小幅衰退,僅印度在經濟成長力道仍強勁的條件下維持正成長。
陳虹燕進一步分析,中美貿易談判持續進行,雙方目前皆宣布暫停實施懲罰性關稅。然而,貿易戰拖得越久,對2019年的汽車市場就越不利,受影響的國家也將增多。原因在於汽車銷售與國家經濟的連動性高,消費者若對未來的就業、收入成長與整體經濟成長持悲觀態度,對汽車的新購和汰換將出現遲疑和推延消費等現象。
反觀全球電動車市場發展,在全球對於節能減排的期待以及各國相關政策推動的情況下,各車廠積極發展電動車,加快電動車款推出的速度,策略發展朝向將電動車列為全系列新車的選項,穩固在電動車市場的地位。此外,電池廠產能擴充、價格持續下降、電池在地化生產等都為電動車的發展加分。
陳虹燕指出,今年的電動車發展變數多來自於政府政策,尤其中、美兩國有志一同希望將電動車的發展推向市場自由競爭機制,開始縮減補貼額度以及調高門檻,該舉措雖會為電動車車市帶來波動,但對於市場的去蕪存菁有正向幫助。另一電動車產業發展的指標則在於充電站的鋪設速度與普及程度,以及電網負荷程度與供電穩定性,綜合以上考量因素,TrendForce預測,2019年電動車滲透率為5.5%,至2023年將提升至13%~15%。
推動EV/HEV市場 豐田宣布免版稅專利
為促進電動汽車市場發展,並鞏固其在油電混合車的市場優勢,豐田汽車(Toyota)宣布提供免版稅的專利和電動汽車技術支援,藉此把握電動汽車市場開發與推廣的機會。首先,豐田宣布開放其24,000項車輛電氣化相關技術專利。其次則將為其他開發和銷售電動汽車的製造商提供收費技術支援,包括馬達、電池、PCU、控制ECU以及其他車輛電氣化系統技術。
豐田汽車公司執行副總裁Shigeki Terashi表示,由於感受到大量推廣動力混合的需求並接收了許多電動汽車公司電氣化系統相關技術的詢問,豐田認為現在正是合作的時機。藉由授予免版稅專利並為其他開發和銷售電動汽車的製造商車輛電氣化系統提供技術支援,豐田致力於促進電動汽車的普及,進而幫助政府、汽車製造商和整個社會向更環保的目標邁進。
豐田將提供約24,000項專利,授權期立即開始,將持續到2030年底。這些免版稅專利都是電動汽車中的先進技術,特別是用於油電混合車的技術,這些技術幫助豐田增強汽車性能,縮小尺寸和降低成本。更具體地,所包括的專利涉及零件和系統,例如電動機、動力控制單元(PCU)和系統控制。這些是可以應用於各種類型的電動車輛,包括HEV、插電式混合動力車(Plug-in Hybrid Electric Vehicle, PHEV)和燃料電池電動車(Fuel Cell Electric Vehicle, FCEV)等等的開發核心技術。
電動車上路 電池續航里程是關鍵
電動車電池續航的里程長短是影響購買意願的重要因素,為促進電動車發展,瑞士電池製造商Innolith AG近日也宣布其位於德國的實驗室正在開發世界上第一個1000Wh/kg可充電電池。新的Innolith Energy Battery只須充電一次,就能為電動汽車供電超過1,000公里。為了降低成本,Innolith AG避免了必須跨國取得或昂貴的材料,同時也降低了系統的功耗。
Innolith AG在電池的化學過程中採用了創新的轉換方法,以提升每一顆電池的效能。轉化反應材料(Conversion Reaction materials)為高能量密度(High-energy-density)電池提供了新的發展,因為它們可以克服傳統嵌入式(Intercalation-based)材料的缺點,進而提高電池的續航里程。
另外,Innolith Energy Battery將可能成為第一款用於電動汽車的非易燃鋰電池。Innolith AG電池使用不易燃的無機電解質,與使用易燃有機電解質的電池相比安全性較高。
Innolith AG執行長Sergey Buchin表示,目前電動車的發展受到電池限制的阻礙,消費者通常會希望一次充電即可獲得足夠的續航里程,並且具備安全性。Innolith Energy Battery將會是一項突破性技術,可以滿足這些需求。Innolith將在德國初步測試生產,隨後將與主要電池和汽車公司建立合作夥伴關係。Innolith...
搶攻HEV/EV市場 豐田開放2.4萬個汽車電氣化專利
為搶攻電動汽車(Electric Vehicle, EV)市場商機,並鞏固其在油電混合車(Hybrid Electric Vehicle, HEV)的市場優勢,豐田汽車(Toyota)宣布提供免版稅的專利和電動汽車技術支援,藉此把握電動汽車市場開發與推廣的機會。首先,豐田宣布開放其24,000項車輛電氣化相關技術專利。其次則將為其他開發和銷售電動汽車的製造商提供收費技術支援,包括馬達、電池、PCU、控制ECU以及其他車輛電氣化系統技術。
豐田汽車公司執行副總裁Shigeki Terashi表示,由於感受到大量推廣動力混合的需求並接收了許多電動汽車公司電氣化系統相關技術的詢問,豐田認為現在正是合作的時機。藉由授予免版稅專利並為其他開發和銷售電動汽車的製造商車輛電氣化系統提供技術支援,豐田致力於促進電動汽車的普及,進而幫助政府、汽車製造商和整個社會向更環保的目標邁進。
豐田將提供約24,000項專利,授權期立即開始,將持續到2030年底。這些免版稅專利都是電動汽車中的先進技術,特別是用於油電混合車的技術,這些技術幫助豐田增強汽車性能,縮小尺寸和降低成本。更具體地,所包括的專利涉及零件和系統,例如電動機、動力控制單元(PCU)和系統控制。這些是可以應用於各種類型的電動車輛,包括HEV、插電式混合動力車(Plug-in Hybrid Electric Vehicle, PHEV)和燃料電池電動車(Fuel Cell Electric Vehicle, FCEV)等等的開發核心技術。
SiC/GaN電源模組封裝材料2023年產業規模達19億美元
碳化矽(SiC)和氮化鎵(GaN)正在推動新的電源封裝解決方案發展,市場研究組織Yole Développement表示,SiC技術逐步成為滿足工業要求的重要解決方案,市場估計2017年至2023年的複合年成長率(CAGR)達到29%。電源模組封裝材料產業在2017~2023年的CAGR為8.2%,產業規模將從12億美元成長到19億美元。
除半導體產業外,EV/HEV產業對高功率密度和機電整合的需求也以專用封裝解決方案推動了許多電力電子創新。在不斷創新的過程中,有兩個主要技術趨勢,用於混合動力汽車的超模壓雙側冷卻模組和用於電動車的帶有針翅式底板的單側冷卻模組。
事實上,2017年是IGBT功率模組市場令人印象深刻的一年,2018年又更上一層樓,上半年成長超過20%。主要原因是EV/HEV產業的推動,特別是在中國。因此,整個電源模組市場預計在2023年將超過55億美元。
滿足高功率轉換/小體積電源設計需求 晶片商啟動SiC軍備競賽
碳化矽(SiC)市場發展持續增溫。根據市調機構Yole Développement調查指出,全球SiC功率半導體市場將從2017年的3.02億美元,快速成長至2023年的13.99億美元,2017~2023年的市場規模年複合成長率(CAGR)為29%。其中,隨著汽車製造商未來5~10年內於主逆變器、車載充電器(OBC),以及直流-直流(DC-DC)轉換器等裝置皆陸續採用SiC功率半導體,汽車產業將成SiC市場加速成長的關鍵推手,特別是電動車款的應用。
SiC市場加速攀升 電動車成主要推手
電動車(EV)市場持續蓬勃發展,根據Frost&Sullivan研究顯示,全球EV銷售量將從2017年的120萬輛增加到2018年的160萬輛,並可望在2019年進一步上升至約200萬輛;特別是中國大陸地區,未來5至7年內將成為EV最大市場。為提升電動車整體效能,達到更好的電源轉換效率,在矽(Si)元件已被認為逐漸逼近性能上限之刻,車商、半導體業者開始轉往發展寬能隙半導體,而SiC具備高切換速度、高耐壓與低損耗特性,因而備受汽車產業青睞。
Yole化合物半導體技術和市場分析師Hong Lin表示,SiC功率半導體的普及率,取決於汽車製造商的導入;目前已有汽車業者在主逆變器、車載充電器和DC-DC轉換器中,採用SiC功率半導體。像是特斯拉(Tesla)便已在旗下Model 3電動車中使用SiC金屬氧化物半導體場效電晶體(MOSFET)元件,來降低導通和開關損耗。
同時,Yole預估2018年全球將會有超過20家的汽車業者,在OBC中使用SiC肖特基二極體(Schottky Diodes)或SiC MOSFET;未來SiC功率半導體在OBC市場中有望以CAGR 44%的速度成長至2023年。另外,Yole預估將有愈來愈多的汽車製造商會在主逆變器中採用SiC功率半導體,特別是中國車商,近幾年更是紛紛考慮使用SiC功率元件,因此,2017~2023年,SiC功率元件在主逆變器市場的CAGR,更可能高達108%。
羅姆(ROHM)半導體台灣設計中心主任工程師蘇建榮(圖1)指出,SiC剛開發時,容易遇上兩個挑戰,分別是Body Diode的信賴性問題,因為當Body Diode通電時,會造成MOS RDS(on)上升;另一個是在SiC的MOS Gate加上偏壓時,會造成Vth偏移。目前這兩個技術挑戰已獲得解決,因而降低SiC的應用難度,普及率也開始提高,像是上述提到電動車中的肖特基二極體、OBC、PFC,或者是壁掛/直立式的電動車充電樁,都已開始導入SiC。
圖1 羅姆半導體台灣設計中心主任工程師蘇建榮指出,SiC普及率開始提升,電動車更是SiC主要應用市場。
擴增產能/攜手VENTURI車隊 羅姆力拓SiC市場版圖
如上提到,汽車產業成為SiC市場攀升的關鍵推手,為此,各半導體廠也開始積極布局。例如羅姆便與FIA Formula E電動方程式賽車的VENTURI車隊合作,提供該公司旗下SiC功率模組,搭載於驅動車輛的核心裝置-變流器中,提升車輛性能。
據悉,羅姆於2017~2018第3季FIA Formula E電動方程式賽事中,已提供了二極體(SiC-SBD)於VENTURI車隊,而從第4季開始,將改為提供整合電晶體和二極體的全SiC功率元件。此一元件與尚未搭載SiC的變流器相比較,體積減少了43%、重量減少了6公斤,讓VENTURI車隊的車輛體積更小,重量更輕。
另一方面,因應SiC需求逐步攀升,該公司也決定在日本福岡縣的筑後工廠增建新廠房,以滿足日漸升高的SiC功率元件生產需求。據悉,該新廠房為地上3層建築,總建築面積約11,000㎡。目前正在進行相關細部設計,預計於2019年動工,並於2020年竣工完成。
科銳SiC MOSFET助陣 電動車傳動效率大增
另一方面,為提升電動汽車動力傳動系統性能,科銳(CREE)旗下公司Wolfspeed近日也宣布推出新款1200V SiC MOSFET系列,可實現高電壓功率轉換,提高電動汽車動力傳動系統效率,讓電動車行駛距離更長,同時能夠降低系統成本,為消費者提供更好的綜合性能。
Wolfspeed總經理Cengiz Balkas表示,該公司開發的SiC產品組合,能實現尺寸更小、重量更輕的系統,進而提高每次充電後的行駛里程,這將有效減少電動汽車和汽油車在成本和性能方面的差距,並使汽車供應商和生產商更容易打造電動汽車生態系統。
據悉,新推出的C3M 1200V SiC MOSFET可承受大電流,能在1200V電壓條件下實現目前較低的漏源電阻RDS(on)及開關損耗,並提供更高的品質因數,使得消費者在單次充電之後,能夠行駛更遠的距離。
科銳首席執行長Gregg Lowe指出,全球對於電動汽車的需求日益成長,幾乎所有汽車生產商都宣布在其產品家族中推出新型電動汽車平台,而該公司透過採用新型技術,例如Wolfspeed新型SiC MOSFET產品組合,加快電動汽車的普及。
搶攻電動車市場 英飛凌SiC肖特基二極體發功
除上述所提的羅姆和科銳之外,另一電源晶片大廠英飛凌(Infineon)也瞄準電動車市場,於近期發布首款車用SiC系列CoolSiC肖特基二極體,可用於目前和未來油電混合車和電動車中的OBC。
英飛凌車用高功率部門副總裁暨總經理Stephan...