各國禁售燃油車的時間點逼近，2025年挪威將率先實施禁令，2024年可以視為電動車產業的驗收與轉折時刻。2023年車用IC缺貨緩解，汽車產業也確立電動車的研發方向。隨著產業電動化與智慧化的腳步，汽車架構也走向Zonal架構及軟體定義汽車的模式。近年來，不只傳統車廠開發電動車，新創廠商也以特斯拉(Tesla)為首，紛紛搶攻電動化商機。
在汽車功能方面，為了緩解車主的里程焦慮，車廠的產品研發，朝向800V的系統發展。此外，電動車的進展同步帶動自駕技術，朝向決策更快速、更為智慧化的目標前進。隨著汽車的智慧功能與決策的速度需求大幅增加，汽車所需的人工智慧(AI)算力也持續提升。因此IP廠商在架構設計上，積極優化運算效能。同時預期車用ASIC有助於彈性實現各項汽車功能，成為重要的市場機會之一。
全球車市回溫
英飛凌科技高級副總裁/汽車電子事業部大中華區負責人曹彥飛(圖1)認為，2024 年如同2023年，電動車市場依然會欣欣向榮，維持成長的趨勢，但是不再像2021年的市場呈現爆發式成長。
圖1 英飛凌科技高級副總裁/汽車電子事業部大中華區負責人曹彥飛
針對全球汽車整車與電動車產業的展望，工研院產業科技國際策略發展所經理謝騄璘說明，2023年隨著車用晶片荒與疫情緩解，預估全年汽車的銷售量將突破8,600萬輛。聚焦中國、美國、日本市場，中國汽車市場在2023年第三季開始穩定成長，預期全年銷量將達到2,700萬輛。
美國汽車市場產能回穩，搭配車廠的購車優惠，即便產業微幅受到罷工影響，仍可預期全年銷量將成長。日本境內則是48V的電動車車款銷量表現亮眼，預估2023年的銷量相較2022年，將成長16.3%。
觀察整體車市與電動車的市場趨勢，謝騄璘預估2023年全球車市將成長6.1%，電動車的占比則可望突破20%(圖2)，2024的預估占比有機會接近三成。全球電動車銷量都受到各國淨零碳排的目標帶動，加上電動車各車款的價格也更親民，預估仍有25%的成長空間。
圖2 全球電動車占比預測 (資料來源：工研院產科國際所整理(2023/10))
BEV銷量連兩年居冠
2023年預期全球電動乘用車的銷量，將會突破2,000萬輛。謝騄璘分析，2023年電動車市場保有超過20%的成長力道。針對各類型的電動車市場(圖3)，純電動車(BEV) 繼2022年銷量超越混合電力車(HEV)，2023年的銷量預期也將維持第一。不過BEV與HEV的銷量差距縮小，因為48V的中混(Mild HEV)車款受到日本市場歡迎。
圖3 全球電動車銷量與各類車型占比 (資料來源：Marklines(2023/9)；工研院產科國際所(2023/9))
而插電式混合動力車(PHEV)的銷量主要來自中國與德國市場，其中又以比亞迪與理想汽車為首，兩家的PHEV車款銷量成長超過70%。另外，燃料電池電動車(FCEV)在全球的減碳趨勢下，成長潛力亦不俗，在美國、日本、韓國及多個歐洲國家皆有銷售實績。
HEV需求持續增加
曹彥飛說明，未來幾年，終端使用者對於電動車可能還會有里程焦慮，同時擔心充電樁不夠普及，以致於充電困難。所以短期內，油電混合動力車、增程型電動車需求會增加。增程型電動車指的是配備小型油箱的純電動車，汽車的動力仍以電池為主，待電能耗盡之後，可以啟動汽油引擎發電。
為降低使用者對電動車的里程焦慮，車用市場也出現相應的商機。例如開發更高效的混合動力/增程型車款、加快充電樁的充電速度等。
此外，為了提高充電效率，車廠的產品研發方向，也轉換到800V的高壓系統。尤其高階車型都在開發基於碳化矽(SiC)的電控系統，以提高電動車的性能和轉換效率，進而延長電動車的行駛里程。
電動化帶動自駕發展
自動駕駛技術在電動車上更容易實現，曹彥飛指出，因為電動車的能量控制精度高於傳統的燃油車，兩者的發展相輔相成。車廠為了創造更好的使用者體驗，目前智慧化技術已被廣泛地應用於電動車上。
從功能面觀察，電動車不僅具有傳統汽車的特性，智慧化應用也賦予電動車更多的應用場景。因此英飛凌認為「A car become a smart car」，是未來電動車的主要發展方向。
自駕技術的發展，帶動汽車的運算需求增加。Arm應用工程總監徐達勇(圖4)表示，2024年Arm針對車用領域的主要挑戰，依然是持續強化IP的AI算力，並且兼顧汽車的功能安全需求。AI運算的處理流程會先進入過程階段(Process)，再去感測(Sense)外在的環境，接下來要辨別被指定要辨別的物件，最後再做決策(Decision)和規畫(Planning)，每一個環節都需要有相應的IP支援。
圖4 Arm應用工程總監徐達勇
目前車用市場不論是自動駕駛或是輔助駕駛，包含數位座艙(Digital Cockpit)，駕駛者監控系統(Driver Monitoring System)也會應用到AI。加上未來汽車系統的即時決策速度將加快，對於算力的需求提升，因此IP必須持續強化車用運算效能。
車用ASIC機會十足
汽車產業的轉變來自電動化與智慧化，也為了提高運算效能，汽車架構從分散式走向Zonal架構。未來3~5年，在汽車的架構與功能需求大幅變動之下，不少車用晶片尚未訂定標準規格，為車用ASIC帶來商機。Arm主任應用工程師張富禎(圖5)分析，現階段車用ASIC的市場機會值得關注。汽車需要的算力與智慧功能快速增加，市場上尚未有標準規格的晶片可以滿足這些需求。
圖5 Arm主任應用工程師張富禎
車廠與Tier1廠商在找不到適合晶片的前提下，就會開發ASIC。ASIC除了能滿足產品開發的需求，也能在標準品問世之前，保留持續調整晶片設計的彈性。
不過長遠而言，標準品可以透過大量生產，降低開發與製造的成本，投資報酬率更為亮眼。因此所有對應新興汽車功能的晶片，最終仍以制定固定規格，發展成ASSP產品為目標。
2023年車市回溫，預期2024年整車的銷量，包含電動車都將持續成長。並且預期2023年電動乘用車的銷量，將會突破2,000萬輛。
在整車的系統與架構方面，車廠為了緩解電動車車主的里程焦慮，逐步採用800V系統。汽車也在電氣化的技術趨勢下，發展更多智慧功能，帶動更高的AI算力與更多ASIC的應用需求。