ST 如何推动特斯拉和苹果的电动汽车和 5G 目标

通常情况下，少数客户推动公司在特定市场或应用程序中的发展。对于意法半导体而言，汽车和消费电子产品的成功取决于两个主要客户：特斯拉和苹果。

在本文中，Yole Développement 的成像、化合物半导体和电力电子团队根据其功率器件和图像传感器简要介绍了该公司在这两个领域的渗透和成功情况。

汽车和电动汽车

对于意法半导体和特斯拉来说，一直都是关于碳化硅 (SiC)。早在 2018 年，特斯拉就成为第一家将全碳化硅功率模块集成到其 Model 3 牵引电机的高端汽车制造商。包含意法半导体的碳化硅MOSFET——意法半导体和碳化硅在电动汽车领域的未来都已被封存。

自从这一发现以来，汽车产品中 SiC 的市场不断增长。特斯拉采用 SiC 牵引逆变器向电动和混合动力汽车制造商表明，该技术可用于安全关键牵引逆变器，其中设备可靠性是关键。而今天，世界各地的 OEM 都在忙于为这个电动汽车市场开发 SiC 解决方案。

对意法半导体来说，这是个好消息，因为它为车辆中的关键电气模块制造模块，包括牵引逆变器、车载充电器和 DC 到 DC 转换器。然而，向特斯拉证明其牵引逆变器技术仍然是其成功的关键。

相对于车载充电器和直流到直流转换器，牵引逆变器是价值最高、增长潜力最大的电动汽车细分市场。这些关键的主逆变器包含最多的 SiC MOSFET，从设备销售中获得最大的收入，并且是所有电动和混合动力电动汽车所必需的。相比之下，车载充电器仅用于插电式混合动力汽车（PHEV）和纯电动汽车（BEV），而DC/DC涉及较低的功率转换（较低的组件含量）。

很大程度上得益于特斯拉，意法半导体在新兴的电动汽车细分市场站稳了脚跟，并且是当今功率 SiC 器件市场的领导者。它与雷诺-日产-三菱联盟在车载充电器方面的合作有助于巩固其地位，而最近与中国比亚迪的交易也推动了第四季度的数据。与此同时，Yole Développement (Yole) 的分析表明，意法半导体仍是特斯拉的第一大供应商。

但是碳化硅容量限制呢？众所周知，包括 Cree、Rohm、英飞凌科技、安森美半导体、三菱电机和意法半导体在内的企业一直在努力应对 6 英寸晶圆供应，短缺威胁到利润率和收入。

包括意法半导体在内的许多行业参与者都看到了这一点，扩大产能并达成长期供应协议以填补空白。 2019 年 12 月，意法半导体还收购了瑞典 SiC 晶圆制造商 Norstel。通过 Norstel，意法半导体打算加强其内部 SiC 晶圆供应，同时消除对外部晶圆来源的依赖——事实上，意法半导体现在计划到 2024 年解决 40% 以上的内部生产。此外，8 英寸晶圆的研发也在进行中，使公司在行业向更大晶圆的过渡方面处于有利地位。

Apple 赢得 5G 移动和消费者业务

显然，意法半导体与特斯拉的关系及其稳固的汽车行业战略正在取得成效。然而，该公司的财务业绩也得到了苹果的大力支持。

虽然在 CMOS 图像传感器 (CIS) 领域鲜为人知，但意法半导体在 2019 年这个 193 亿美元的市场中占有 6% 的收入，预计到 2020 年至少会增长到 200 亿美元。其 6% 的 CIS 市场份额为公司带来了在索尼和三星主导的行业中排名第四，2019 年这两家公司的市场份额合计略高于 60%。与此同时，CMOS 图像传感器制造商豪威科技以 10% 的市场份额位居第三。

意法半导体在 CIS 市场的实力与 Apple 平台的 3D 成像和传感密切相关。早在 2017 年，STMicroelectronics 就在 Apple iPhone X 上查获了几个插座，其近红外 (NIR) 图像传感器用于真深度结构光相机和飞行时间 (ToF) 接近检测器，还配备了泛光照明器。

快进到今天，意法半导体正在为 Apple 的大部分 iPhone 12 系列提供 ToF 接近检测器和 NIR CMOS 图像传感器，这无疑推动了 2020 年第三季度的销售。

更重要的是，由于供应出现瓶颈，苹果智能手机的生产部分转移到了第四季度，预计这将推动意法半导体上一季度的收入。

但这并不是关于苹果的全部。 STMicroelectronics 的多区域 ToF 探测器也出现在最近发布的三星 Galaxy S21 智能手机中，从而提振了收入。与美国公司不同的是，该公司并未因华为的贸易禁令而受到太大影响，最近获得了为这家陷入困境的中国跨国公司制造设备的许可，该公司拥有未来在此处生产的潜力。

尽管如此，一个关键的威胁迫在眉睫——容量。可能得益于其充足的制造能力，索尼的直接 ToF 图像传感器最近被集成到 Apple 的 iPad Pro 和最新的 iPhone 12 系列中。预计未来的 Apple 设备中将集成更多索尼传感器。

虽然 STMicroelectronics 继续为其许多系统确保更多的代工空间，但 Yole 尚未看到它对其 CIS 产品采取这种策略——这可能会限制 CIS 市场的未来机会。尽管如此，凭借其强劲的 2020 年第四季度业绩，之后会发生什么？

只有时间才能证明意法半导体是否会赢得更多特斯拉和苹果的交易，但毫无疑问，它的收入动态在许多季度仍将与这些行业领导者密不可分。

本文基于最初由 Yole Développement 发表的分析。

Pierre Cambou 理学硕士、MBA，是 Yole Développement (Yole) 光子学和传感部门的首席分析师。他致力于通过向半导体公司提供市场和技术分析以及战略咨询服务来开展与成像相关的活动。在 Yole，Pierre 负责 CIS 季度市场监测，并撰写了超过 15 份 Yole 市场与技术报告。 Pierre 拥有康比涅理工大学（法国）的工程学位和弗吉尼亚理工大学的理学硕士学位。 （弗吉尼亚州，美国）。皮埃尔还毕业于格勒诺布尔管理学院（法国），获得了 MBA 学位。

Ezgi Dogmus 博士。是 Yole 电源和无线部门化合物半导体和新兴基板活动的团队首席分析师。她负责管理公司技术专长和市场知识的扩展。此外，Ezgi 积极协助和支持专门的市场和技术报告以及定制咨询项目的开发。从奥格斯堡大学（德国）和格勒诺布尔理工学院（法国）毕业后，Ezgi 获得了博士学位。在 IEMN（法国）获得微电子学博士学位。

Milan Rosina 博士是 Yole 电力和无线部门电力电子和电池领域的首席分析师。他从事致力于创新材料、设备和系统的市场、技术和战略分析的开发。他的主要兴趣领域是 EV/HEV、可再生能源、电力电子封装和电池。他在法国格勒诺布尔理工学院 (Grenoble INP) 获得博士学位。

Ana Villamor 博士在 Yole 的电源和无线部门担任技术和市场分析师，负责电力电子和化合物半导体。她参与了许多专注于 Yole 新兴电力电子技术的定制研究和报告，包括器件技术和可靠性分析（MOSFET、IGBT、HEMT 等）。她拥有由硕士和博士学位完成的电子工程学位。巴塞罗那自治大学 (SP) 的微纳米电子学专业。

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