汽车半导体行业报告：功率器件SiC（67页）

行业报告下载 2020年04月17日 06:42 管理员

目前汽油车普遍采用 12V 低压为负载供电，因此使用 Si MOSFET 作为电控系统的功率开关。我们估计目前平均每台车配备约 120 个 MOSFET，绝大多数为硅基低压 MOSFET，英飞凌预计未来高端纯电动汽车上高低压 MOSFET 总数量有望达到 400 个。以最典型的电动助力转向系统 EPS 为例来说明 MOSFET 的工作原理：车辆运行过程中，方向盘扭矩及转角传感器监测方向盘转角及扭矩信息，轮速传感器监测车轮转速，控制器（ECU）通过 CAN 总线实时获取传感器信号，MCU 根据特定逻辑实时处理信号，计算得到一个理想的助力力矩并输出数字信号，通过三相半桥功率 MOSFET 来控制直流无刷电机的开关、正反转及加减速，最终实现助力效果。除此之外，MOSFET 还在该电路中起到防电源反接、过流保护、相切断等功能。

我们总结功率 MOS 主要有三大应用场合：直流电机、电磁阀、LED 等负载的驱动；电源防反接、防过流等电路保护；电源模块中 Buck、Boost、Cuk 等电压转换。 1）我们判断直流电机、电磁阀、LED 等负载驱动是目前功率 MOS 最常应用的场合，未来持续增长主要得益于三个方面：汽车上直流电机数量持续增加、直流无刷电机 BLDC 逐步替代有刷电机、功率 MOSFET 逐步取代继电器。根据英飞凌的数据，汽车上直流电机数量稳步增长，过去几年复合增长率为 5%-6%。目前汽车上平均有 30 多个直流电机，而豪华车型上直流电机数量高达 70 个，英飞凌预计 2022 年全球汽车直流电机出货量有望达到 42 亿个。

我们判断汽车上新增直流电机需求主要有两大动力：一是油耗、排放要求不断提高，体现为水泵、燃油泵、润滑油泵、液压油泵等机械泵逐步切换至电子泵；二是整车智能化水平提升，机械执行部件电子化，体现为底盘、车身等电控功能不断增加，并且渗透率逐步提升，EPS、ESP、EPB、iBooster、自适应大灯、电动天窗、座椅调整及加热、自动空调、后视镜等配臵需求持续增长，进而拉动电机出货量。