安森美为汽车和工业提供动力:推出碳化硅电动汽车快速充电方案
信息来源: 发布日期:2022-10-07
安森美推出基于10Base-T1S标准的碳化硅电动汽车快速充电器模块监控解决方案
10Base-T1S标准 支持以太网和 BLE,这有助于监控 SiC 电源模块的可用性和可靠性
安森美(onsemi)是基于硅(Si)和碳化硅(SiC)的功率器件的领先制造商,碳化硅(SiC)功率器件可用于广泛的应用,包括使用能量转换和充电系统。其中一些例子包括用于光伏(PV)系统的太阳能组串逆变器,电动汽车(EV)充电器以及分散式储能系统(ESS),例如用于微电网。如图1所示,所有这些系统的市场空间都处于快速增长的道路上,因为世界正在对构建更环保,更可持续的能源发电系统和负载系统的需求做出反应。
图1:未来一些关键可再生能源应用的增长
在这些应用中,SiC具有宽带隙、更低的寄生效应和优异的导热性,比SiC具有许多优势。这意味着更快的开关速度、更高的效率、功率密度和更紧凑的系统。特别是电动汽车充电器,基于SiC的充电器可以使汽车在20-30分钟内完成充电。
SiC充电器通常构建为多个并联模块,共同提供所需的总功率。例如,12个25 kW的模块可用于建设300 kW的充电站。安森美(onsemi)的工程师哈珀指出,每个模块的状态都需要监控。由于设备之间的参数不匹配或其他原因,其中一个模块的运行温度可能比其他模块高。远程监控模块以测量一些基本特性,例如栅极驱动器中的故障条件,电流消耗和温度,然后可用于判断每个模块的实时状态。这些数据对于准确了解每个模块的可用性和可靠性并确保可以及时执行系统级维护非常有价值。
传统的以太网解决方案需要将每个模块连接到自己的4对电缆线对中。然后,控制器从每个模块访问数据,将使用开关。这是基于点对点的,在EV充电器等并联系统中实现成本高昂。而安森美(onsemi)推出的更优雅的解决方案使用 10base-T1S 以太网标准 。10base-T1S是作为IEEE 802.3cg-2019规范的一部分开发的。它是一个区域架构,在汽车行业中具有广泛的支持。其主要特点之一是多点拓扑结构,其中许多节点通过同一双绞线电缆连接,如图2所示。这消除了对开关的需求,从而减少了电缆。每个节点连接到一对电线,而不是以太网布线中通常使用的四条电线。名称中的S代表短距离,总线长度指定为25 m。所有节点共享 10 Mbit/s 带宽,每个节点需要一个 PHY。
图 2:10Base-T1S 多点架构
在此共享网络上,数据传输通过物理层冲突避免 (PLCA) 协议完成。每个节点上的PHY获得一个传输机会,然后以轮循机制方式移动到下一个节点。每个机会上都可以传输一帧数据,如果一个节点没有要传输的数据,它将传输机会移交给下一个节点,当主节点发送信标时,将开始一个新的周期。通过这种方式,几乎以有效的方式利用了全部10 Mbit / s带宽。10Base-T1S可以在汽车中提供比现有的基于CAN的通信系统更快的通信,并且比更快的100Base-T1系统便宜。
onsemi开发了一种解决方案,为每个模块上的本地诊断接口提供蓝牙(BLE)接口,以及用于远程监控的基于10Base-T1S的以太网连接。这基于带有 BLE 接口的 RSL10/RSL15 微控制器 和 NCN26010 以太网 MAC/PHY 芯片 ,如图 3 所示。RSL15 芯片具有安全控制器,支持 Web 浏览器的简单界面并控制 NCN26010 芯片。NCN26010 是一款小型封装,如图 3 所示。凭借onsemi独特的增强型抗噪特性和碰撞屏蔽技术,可以实现比标准中规定的更远的距离和节点数量。
图 3:BLE 和 10Base-T1S 电动汽车充电器连接解决方案与 RSL10/RSL15 和 NCN26010 芯片的示意图
RSL15 是较新的部件,可以取代此应用中的 RSL10。它是一款基于 ARM 的超低功耗控制器,具有安全的闪存和低能耗 BLE 5.2 通信功能。该控制器的框图如图4所示。onsemi为用户提供固件和软件支持,以创建基于Web浏览器的监控解决方案。
图 4:RSL15 微控制器框图
NCN26010 框图如图 5 所示。此 MAC/PHY 以太网部分符合 10Base-T1S 协议,可以使用 SPI 总线与 RLS15 控制器进行通信。安森美(onsemi)在NCN26010中有驱动程序和免费的RTOS和轻量级(Lightweight)IP示例。
图 5: NCN26010 以太网芯片框图
安森美半导体:为汽车和工业世界提供动力
我们将安森美半导体评为强劲的买入,因为它在汽车和工业电源IC市场的地位稳定且不断增长。
我们预计,在未来2-3年内,功率IC和汽车市场的增长将轻松超过模拟市场的增长。
我们相信,ON的底线增长将超过其顶线增长,因为它削减了其低利润产品,并专注于更高的利润率,更高的ASP产品。
虽然ON确实有一些客户双重订购的风险,但我们相信该公司仍然处于有利地位,可以在未来几个季度内超越同行。
全球芯片短缺得到缓解
安森美半导体公司(纳斯达克股票代码:ON)(“安森美”)是我们最喜欢的股票之一。我们给OnSemi股票打了买入评级,因为该公司是定位最好的半品牌之一。我们预测,随着对汽车和电源IC市场的敞口增加,安森美(onsemi)将继续增长,并建议投资者立即购买。
作为科技分析师,我们的工作是确定定位为增长和价格突破的股票。没有多少买入会出现当前的市场抛售,但ON是例外之一。ON的新任首席执行官哈桑·埃尔-胡里(Hassan El-Khoury)正在战略性地远离低利润业务,专注于高利润业务。毛利率继续改善,该公司最近一个季度的毛利率为49.1%,高于2121年第四季度的45%和2121年第三季度的41.5%。在Semis上,前景继续改善,我们邀请投资者加入这一行列。
是什么在推动ON的骑行?
OnSemi在很大程度上是一家电源器件公司,电源需求正在上升。为什么我们关心安森美(onsemi)是一家电源公司?答案很简单:电源是最大的模拟市场,占模拟半导体总销量的25.5%,如2022年模拟IC销售预测表所示。我们对电源市场的信心基于需求水平的提高。随着对电力电子模块需求的增加(目前是这样),对电源管理的芯片的需求将会增加。我们获得了OnSemi股票的买入评级,因为该公司处于电源管理业务的核心。
集成电路洞察:今年的模拟器件的销售规模
我们相信安森美(onsemi)在电源市场中处于有利地位,拥有广泛的“功率分立和模块产品”(MOSFET,IGET等)。ON在三个领域运营:汽车,工业和“其他”(主要是计算)。ON的2021年10K表格显示了其业务三个细分市场的业务细分。随着全球从内燃机转向电动汽车(EV),汽车在最近几个季度一直在上升。工业部门也展示了机器视觉应用和机器人中传感器含量增加的有意义的机会。我们相信ON将渗透到这三个市场的垂直市场,并随后预计ON在未来几个季度的利润率和收益将大幅增加。
安森美的收入来源
ON增长由汽车催化剂推动
今天,电力业务不是关于小型电池的。PC和手机不再是电力行业的焦点。新的焦点是蓬勃发展的汽车市场。目前,电动汽车是新的“手机”,需要巨大的电力。该图显示了从2019年到2023年的预计全球汽车半导体市场规模。根据Resudy Dive的最新报告,预计全球汽车半导体市场在2021-2028年期间将以12.2%的复合年增长率增长。我们相信汽车市场是ON未来几年增长的核心。
OnSemi的收入分布
OnSemi正在确保汽车在其业务中占据更重要的一部分。OnSemi在2021年第四季度和2022年第一季度的收益图表显示了OnSemi如何扩大其在汽车和工业市场的敞口。汽车和工业占公司收入的65%,我们预测这个数字在未来几个季度只会增加。OnSemi对汽车市场的关注和市场的全球升值使我们对公司的未来和我们对股票的购买评级充满信心。
安森美(onsemi)的收入来源(2022年Q1)
安森美(onsemi)的收入来源(2021年Q4)
我们还认为,OnSemi由于其终端市场客户,在汽车行业具有广阔的前景。该公司与加入EV潮流的顶级汽车制造商(丰田,大众,福特等)打交道。OnSemi与汽车制造商的合作伙伴关系加强了该公司在该领域的增长前景。ON最近的收益图表显示了该公司在汽车和工业领域的增长,这两者都与电动汽车产生了积极的影响。我们看到公司有利的市场背景,并主张在此前提下购买股票。
安森美(onsemi)在汽车和工业领域的增长情况
安森美(onsemi)是一只以成长为导向的股票
安森美(onsemi)在增长前景方面再乐观不过了。收入为18.5亿美元,环比增长6%,同比增长28%。这是一家正在崛起的公司。尽管该公司价格上涨,但需求并没有放缓。这使我们对未来的收入增长和公司的运营杠杆非常乐观。该公司在过去几个季度中都超过了预期,我们预计该公司将来也会这样做。
安森美(onsemi)的收入增长情况
我们还在最近收购GT先进技术时看到了公司的成长心态。GTAT将加强ON的碳化硅(“SiC”)材料的供应。该图显示,碳化硅材料是制造基于SiC的功率器件所必需的,并涉及多个终端市场。工业弧还预测,到2026年,SiC功率设备市场将以41.8%的复合年增长率增长。我们认为,安森美(onsemi)在收购GTAT时正在超前思考,因为该公司现在已经确保了其硅供应。我们坚信OnSemi不仅以增长为导向,而且以未来为导向,并建议购买公司的未来。
全球芯片晶圆的收入来源分布
安森美半导体为汽车、工业和其他(计算机)提供传感和电源解决方案。安森美半导体在汽车和工业终端市场看到了快速增长的长期趋势。由于电动汽车的快速增长,汽车业出现了突飞猛进的增长,电动汽车配备了安森美半导体专门从事的众多组件。2021年,汽车终端市场占收入的34%,工业业务部门占27%。其余业务部门占39%,包括计算机和外围设备市场中各种终端市场的电源解决方案。2021年,58%的销售额来自亚洲(不包括日本),17%来自美国和欧洲,7%来自日本。
安森美(onsemi)在各个领域的收入(2021 年年度报告)增长情况
在第二季度,收入强劲增长了25%。他们的毛利率在最近几个季度有显著的改善。毛利率从2020年第三季度的33.5%增长到2022年第二季度的49.7%。基于传统的IDM模型,灵活的生产过程确保了较低的固定占地面积。这确保了最小的毛利率波动性。碳化硅和电源&封装领域都在不断扩大,以满足不断增长的需求。短期资本密集度为12%,预计2025年将达到9%。
ON的GAAP财务摘要(2Q22投资者介绍)
安森美半导体预计将以7%至9%的复合年增长率增长
安森美半导体预计智能传感和智能电源的总目标市场(TAM)将强劲增长。到2025年,智能传感解决方案预计将以13%的复合年增长率增长,智能电源将以15%的复合年增长率增长。合并后,安森美半导体预计到2025年将以7-9%的复合年增长率增长。
智能电源和传感推动安森美的市场增长(2Q22 ON半投资者演示)
汽车部门预计将以17%的复合年增长率强劲增长。工业部门排名第二,预计复合年增长率为7%。惠普和其他计算机制造商降低了预期,这也反映在安森美半导体到2025年的复合年增长率预测中。安森美半导体预计该领域的CARG为-1%。合并后,该公司将强劲增长到7%至9%的复合年增长率。
汽车和工业将推动安森美增长(2Q22 ON半投资者介绍)
由于汽车市场预计将强劲增长,我将在下一节中进一步阐述。
目前的汽车市场喜忧参半,但5年的复合年增长率预计为18%
从长远来看,安森美半导体预计,由于电动汽车的兴起,其汽车部门将出现强劲增长。目前,不同的安森美半导体客户有不同的短期前景。
大陆集团(OTCPK:CTTAF)(汽车零部件、稳定系统、制动系统和轮胎制造商)的收入在上一季度同比增长8%。他们预计订单量将超过60亿美元,并预计2022年汽车领域的前景将在178亿至188亿美元之间(比2021年增长16%至22%)。
安波福(APTV)是一家汽车零部件、信号和电源解决方案以及先进的安全和用户体验零部件的制造商,最近一个季度的收入同比增长了9%。他们看到了半导体短缺对产量的持续影响,但仍然设法实现了强劲的销售增长。今年上半年,计划总预订量达到203亿美元,创历史新高,2021年全年预订总额为240亿美元。在信号和电源解决方案业务部门,第二季度的收入增长了22%。安波福预计将在2022财年实现约30%的收入增长。
汽车零部件制造商的销售额和前景强劲。这些组件最终被安装到不同的汽车品牌中。然而,这些品牌对其销售期望表现出不同的画面。丰田(TM)本季度收入同比增长7%,而合并汽车销量下降6%。该公司最近宣布,丰田在美国的销量在8月份同比下降10%,7月份同比下降21%。对于本田(HMC)来说,这张照片看起来也不那么乐观。由于供应链问题,本田在日本的两家工厂减产40%。本田在美国的销量下降了38%。通用汽车(GM)季度销量同比增长3%,美国经销商库存同比增长17%。不包括中国合资企业的细分市场表现特别好,销售额增长36%,批发增长31%。我引用首席执行官玛丽·巴拉的话:
我们对下半年的前景强劲,我们重申了全年盈利指引,其中包括经息税前调整后的130亿至150亿美元。这种信心来自我们对通用汽车全球产量和批发交付量将在下半年大幅增长的预期。
通用汽车2022财年的前景强劲,因为销售、全球制造和批发交付量将大幅上升。这与日本汽车制造商形成鲜明对比。
由于供应链问题,福特在交付汽车方面也遇到了困难。具体来说,它涉及其品牌名称徽章的交付问题。这在新闻报道中得到了非常负面的反映。我认为这是一个可以迅速解决的问题。
因此,汽车市场呈现出喜忧参半的局面。通用汽车在美国的销量增长,但在中国的销量下降,而丰田和本田的销量下降。汽车市场非常不稳定,依赖于不同的子系统供应商,供应链的中断会影响终端细分市场。汽车市场是ON Semi的增长市场,主要是由于电动汽车的兴起。从2022年到2027年,电动汽车销量预计将以18%的复合年增长率增长。这些都是安森美半导体的积极发展。