全球電動車市場持續擴張,引領創新 LED 車載應用

在節能永續的趨勢帶動下,全球電動車的銷售量跟市占率皆持續攀升,各大車廠也加緊腳步投入新能源車款的研發製造,並同步帶動車用 LED 的市場需求。

TrendForce 的研究調查指出,在 2021 年,全球的 LED 頭燈滲透率已經超過 60%,而在新能源的車種中,LED 車燈滲透率更高達90%以上。隨著車市回暖推動出貨提升,再加上 LED 照明滲透率增長,TrendForce 推估 2021 年全球車用 LED 的市場產值將達35.1億美元,年成長率 31.8%,其車用 LED 的主要應用包含車外照明,包括遠近頭燈、方向燈,以及車內裝載的顯示面板等。


Tesla model Y (來源:Tesla Taiwan)

矩陣式 LED 車燈實現智慧應用

隨著當前 LED 的尺寸不斷縮小,LED 車頭燈也出現更多智慧型的應用,現階段自適應性頭燈 (ADB Headlight) 以矩陣式 LED (Matrix LED) 設計,使用顆數介於12-100顆 LED 為主,透過單獨控制的高性能 LED,可有效增加駕駛者對前方障礙物的反應時間與夜間視野的廣度,實現更好的道路照明;除此之外,自適應性頭燈 (ADB Headlight) 可以更精確地保護其他道路使用者免受眩光影響。主要推動車廠為 Mercedes-Benz、Audi、BMW、Volkswagen、Volvo、Tesla、Lexus、Mazda、Opel、WEY 等。自適應性頭燈 (ADB Headlight) 光源能夠依據不同使用情境個別點亮或關閉,還能搭配感測元件,整合智慧應用系統,提升駕駛安全,並進一步優化自動駕駛技術發展。根據 TrendForce 分析,自適應性頭燈 (ADB Headlight) 市場滲透率於2021 年僅為2.1%,預期於2025年將有機會達到 6.5%。


2021-2025自適應性頭燈市場滲透率(來源:TrendForce)

隨著車廠對於自適應性頭燈 (ADB Headlight) 產品像素數量提升的要求,將不僅是照明,更具有投影功能。除此之外,安裝在車輛周圍可實現多種不同應用,在車前投出車道邊界,可在濃霧或夜間輔助駕駛;車尾投影則能夠像後方來車或行人提供轉彎或停車的警告資訊,甚至能夠投影品牌跟遊戲畫面,兼具安全及娛樂功能。


ADB示意圖(來源:Motor Authority)

驅動 IC 助攻,滿足多元應用及車輛安全

當搭載智慧應用的電動車輛逐漸普及,車內功能也愈來愈多元,如何兼顧人性化的功能需求以及確保車輛安全,便成為各大國際車廠必須克服的挑戰。因應車輛系統牽涉的功能愈來愈複雜,內部電子線路也可能產生更多的車輛電磁干擾(EMI)問題,相關規範於是更加嚴格,讓車用零組件廠商必須不斷調整解決方案。

針對這項痛點,LED 驅動 IC 廠聚積特別研發出全新的車用晶片 MBI6659Q,以減少外部元件的優化設計來簡化 PCB 電路板,並內建能夠降低 EMI 的「抖頻功能(Jitter)」。另一方面,車廠 (OEM) 持續精進燈具設計並使用新型LED,因應此市場趨勢,聚積將驅動晶片的電流拉高到 2.5A,電壓則為 45V,讓 LED 的使用搭配更有彈性,拓展智慧車燈的應用可能。應對的應用領域包含日行燈、位置燈、霧燈、尾燈、剎車燈以及車內情境照明等。

同時,面對電動車所帶動的創新車燈應用,聚積也推出内建穩壓器(LDO) 的 MBI6665Q,可直接供應電流給微控制器(MCU),簡化電路設計,並讓 MCU 控制車燈的明亮度,可搭配車門開關達到漸暗或漸亮的效果。並能夠整合方向燈跟剎車燈,配合情境依序點亮 LED 車燈,讓車燈系統的設計更有彈性,實現更豐富的智慧應用(燈效參考影片: https://bit.ly/33OVYFw)。MBI6665Q 支援的電壓範圍為 6V 到 65V,電流則為1.5A,並同樣內漸降低 EMI 的抖頻,更包含全錯誤偵測,尤其是廣受客戶好評的「軟啟動」與「熱折返」保護功能,都能夠協助預防LED模組因環境問題造成相關元器件損壞。


熱折返保護功能示意圖

MBI6659Q 及 MBI6665Q 都已經通過北美汽車產業所推動 AEC-Q100 驗證,能夠無痛切入一級車廠供應鏈,為接下來持續爆發的電動車商機做好準備。


聚積完整產品線支援全方位車用需求

除了 LED 車燈外,LED 車用顯示產品也是車用 LED 市場擴張的主要推手,包含 micro/mini-LED 的直接顯示器,以及區域調光的背光顯示器等,應用在儀錶盤、中控顯示器及抬頭顯示器上。根據面板廠商表示,車用顯示將朝向1.5公尺寬度全車顯示、異形化或是透明顯示、高解析度 (250 ppi)。因應高動態對比 (HDR)、區域調光 (Local Dimming)、廣色域等趨勢,聚積亦具備相應的解決方案如 MBI5353Q 及 MBI6353Q,能達成高亮度跟高對比度,實現當前車用市場對 HDR 的需求。


聚積科技車用LED驅動晶片產品

儘管受到 COVID 疫情影響,全球車市曾在 2020 年上半年短暫衰退,但自 2H20 以來已經逐漸回溫。在相關基礎建設逐步完備的狀態下,消費者對於電動車的接受度也愈來愈高,加上國際車廠的積極開發跟行銷,電動車市場勢必將迎來高峰,其所搭載的智慧車燈及顯示應用,也為車用 LED 廠商帶來新一波的成長動能。

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