เซมิคอนดักเตอร์สำหรับรถยนต์ไร้คนขับและรถยนต์ไฟฟ้า โดย IDTechEx

รายงานฉบับใหม่ของ IDTechEx เรื่อง “Semiconductors for Autonomous and Electric Vehicles 2023-2033” พบว่าการนำรถยนต์ไฟฟ้ามาใช้เป็นจำนวนมากจะขับเคลื่อนให้เกิด CAGR 10 ปีที่ 20.9% ในเซมิคอนดักเตอร์ที่ใช้กับระบบส่งกำลังไฟฟ้า ควบคู่ไปกับการเพิ่มขึ้นของยานยนต์ไร้คนขับ สิ่งนี้จะช่วยผลักดันตลาดเซมิคอนดักเตอร์ยานยนต์โดยรวมให้มีอัตราการเติบโตเฉลี่ยต่อปีที่ 9.4% ในทศวรรษหน้า

Silicon demand for battery management systems in electric vehicles. Source: IDTechEx

ด้วยแรงกดดันที่เพิ่มขึ้นในการลดคาร์บอนในอุตสาหกรรมยานยนต์ สะท้อนให้เห็นในตัวเลขยอดขายรถยนต์ไฟฟ้าล่าสุด ซึ่งตั้งแต่ประมาณปี 2020 เป็นต้นมา มีการเติบโตแบบทวีคูณเมื่อเทียบเป็นรายปี ซึ่งบ่งชี้ถึงการเปลี่ยนผ่านจากเทคโนโลยีที่มีผู้ใช้ก่อนหน้านี้ไปสู่เทคโนโลยีหลัก

IDTechEx คาดการณ์ว่าตลาดรถยนต์ไฟฟ้าแบบแบตเตอรี่จะมีอัตราเติบโตเฉลี่ย 15% ในช่วงทศวรรษหน้า

ส่วนประกอบเซมิคอนดักเตอร์ในยานยนต์ไฟฟ้า

เทคโนโลยีเซมิคอนดักเตอร์ได้ฝังแน่นอยู่ในยานพาหนะเครื่องยนต์สันดาป ด้วยไมโครคอนโทรลเลอร์ (MCU) ที่ประสานบัลเลต์เชิงกลที่ระเบิดได้ด้วยวิธีที่ให้ผลตอบแทนสูงสุดจากเชื้อเพลิงแต่ละหยด การจัดการการไหลของกระแสไฟฟ้าเข้าและออกจากแบตเตอรี่ในรถยนต์ไฟฟ้านั้นต้องการการจัดการเซมิคอนดักเตอร์ในรูปแบบของอิเล็กทรอนิกส์กำลังมากขึ้น อุปกรณ์ซิลิกอน (Si) และซิลิกอนคาร์ไบด์ (SiC) ที่ใช้สำหรับเครื่องชาร์จแบบออนบอร์ด อินเวอร์เตอร์ และตัวแปลง dc-dc มีบทบาทสำคัญในการทำงานของยานยนต์ไฟฟ้า และคิดเป็นสัดส่วนที่สำคัญของค่าสารกึ่งตัวนำในรถยนต์

ส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์กำลังขนาดใหญ่ เช่น อินเวอร์เตอร์ มีส่วนสำคัญในการสร้างรถยนต์ไฟฟ้า แต่รายงาน “Semiconductors for Autonomous and Electric Vehicles 2023-2033” ของ IDTechEx ลงลึกไปถึงระดับของชิปและเวเฟอร์แต่ละชิ้น

จากมุมมองนี้ ระบบจัดการแบตเตอรี่ (BMS) จะกลายเป็นผู้สนับสนุนจำนวนมากอย่างน่าประหลาดใจสำหรับความต้องการซิลิกอนในรถยนต์ไฟฟ้า

ภายในระบบการจัดการแบตเตอรี่ มีชิปสองประเภทหลัก

  • ตัวควบคุมหลักหนึ่งตัวที่ทำหน้าที่ตัดสินใจครั้งใหญ่
  • วงจรตรวจสอบและปรับสมดุลแบตเตอรี่จำนวนมาก (BMB ICs) ซึ่งดูแลกลุ่มเซลล์ต่างๆ

BMB IC เหล่านี้จะรวบรวมข้อมูลจากโวลต์มิเตอร์ เทอร์โมมิเตอร์ และเซ็นเซอร์อื่นๆ ในชุด และส่งข้อมูลดังกล่าวไปยังตัวควบคุมหลัก ซึ่งสามารถดำเนินการตามนั้น เช่น การเปิดเครื่องทำความเย็นหากแบตเตอรี่ร้อนเกินไป

ปัญหาคือโดยปกติแล้วเซลล์เหล่านี้ดูแลเซลล์ละ 10-20 เซลล์ และผู้ที่คุ้นเคยกับรถยนต์ไฟฟ้าจะรู้ว่าบางเซลล์สามารถมีเซลล์ได้เป็นพันๆ เซลล์ ผลลัพธ์คือมี BMB IC จำนวนมากตลอดทั้งแพ็ค การวิจัยของ IDTechEx พบว่า แม้ว่าอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์กำลังจะมีส่วนประกอบจำนวนมาก แต่ระบบการจัดการแบตเตอรี่ก็คิดเป็นประมาณหนึ่งในสามของความต้องการซิลิคอนที่ใช้ในการผลิตระบบส่งกำลังไฟฟ้า

ตามที่ระบุไว้ข้างต้น ไอซี BMB สามารถตรวจสอบเซลล์ได้ระหว่างสิบถึง 20 เซลล์ภายในแพ็ค แต่จำนวนนี้กำลังเพิ่มขึ้นเรื่อยๆ ซึ่งน่าจะเป็นผลมาจากการย้ายไปสู่กระบวนการซิลิกอนขั้นสูงอย่างค่อยเป็นค่อยไป ทำให้ได้ชิปที่ทรงพลังและมีความสามารถมากขึ้น ผลของการทำเช่นนี้คือการลดชิปที่ต้องใช้ตลอดทั้งก้อนแบตเตอรี่ สิ่งนี้ประกอบกับแนวโน้มไปสู่จำนวนเซลล์ที่น้อยลงต่อรถยนต์หนึ่งคัน ซึ่งเปิดใช้งานโดยความจุเซลล์ที่เพิ่มขึ้น

การใช้พลังงานไฟฟ้ารวมถึงระบบอัตโนมัติคือการเปลี่ยนแปลงที่กำหนดยุคสมัยสำหรับอุตสาหกรรมยานยนต์และนำมาซึ่งตลาดเซมิคอนดักเตอร์ใหม่และที่กำลังพัฒนาอย่างรวดเร็ว

Semiconductor components found in autonomous electric vehicles. Source: IDTechEx

บทความ “Semiconductors for Autonomous and Electric Vehicles 2023-2033” ฉบับใหม่นี้ของ IDTechEx ครอบคลุมแบบองค์รวมและครอบคลุมของเซมิคอนดักเตอร์ทั่วทั้งรถ ซึ่งรวมถึง ADAS, autonomy, LiDAR, radar, cameras, 4G connectivity, 5G connectivity, electric powertrains, MCUs, SOCs และอื่นๆ สามารถช่วยให้ธุรกิจต่างๆ เข้าใจเทคโนโลยีใหม่ทั้งหมดที่มาสู่ยานยนต์ เทคโนโลยีที่จะเกิดขึ้น และอุตสาหกรรมยานยนต์ที่กำลังพัฒนาจะส่งผลกระทบต่อตลาดเซมิคอนดักเตอร์ได้อย่างไร

ที่มา : IDTechEx

About pawarit

Check Also

อุปกรณ์ Reclocker/Redriver โฉมใหม่ที่ใช้ร่วมกันได้ระยะไกลกับ USB 3.2 ในงานยานยนต์และอุตสาหกรรม

อุปกรณ์ EQCO510 และ EQCO5X31 ของ Microchip นำเสนอโซลูชันสองช่องสัญญาณที่แข็งแกร่ง เพื่อส่งสัญญาณข้อมูลความเร็วสูงถึง 15 เมตรในสองทิศทาง

‘ดูนิ ไทยแลนด์’ ทุ่มพันล้านปักหมุดไทยฐานผลิตเอเชียลุยตลาด HoReCa สร้างสรรค์โซลูชั่นเพื่อมื้ออาหารของทุกคน

‘ดูนิ ไทยแลนด์’ แบรนด์กระดาษเช็ดปาก สัญชาติสวีเดน ทุ่ม 1,000 ล้าน ปักหมุด ฐานการผลิตในไทย สร้างสรรค์โซลูชั่นเพื่อมื้ออาหาร ดัน 3 คอนเซ็ปต์ “Go-Joy-Wow” สร้างแบรนด์พรีเมี่ยมที่ทุกโต๊ะอาหารต้องมี …