作者:明琦
全球“芯慌”愈演愈烈,缺芯事件就像一个催化剂,让国内的整车企业及汽车产业链企业认识到汽车芯片“自主可控”重要性和紧迫性。
日前,比亚迪成功研制出90nm高端IGBT芯片,成为我国唯一实现IGBT全产业链布局的车企。10月31日,吉利自研完成中国第一颗7nm制程的车规级SOC芯片,车规级认证完成后,明年量产。
图片来源:吉利汽车
除此之外,国外消费领域芯片巨头纷纷切入汽车芯片市场。如:英特尔成功通过收购以色列自动驾驶技术公司Mobileye进入市场,英伟达通过GPU业务在自动驾驶芯片领域也占有一席之地,高通、华为和展锐也都从手机转到汽车。
国内传统车企自我突破。上汽通用五菱公开表示正在加快推进“强芯”战略,现代汽车也宣布计划开发自己的半导体芯片,中汽中心与紫光国微达成合作共同推进汽车安全芯片认证,未来几年将会陆续得到上路“初体验”。
百度、小米、资本等科技巨头轮番入场,地平线、黑芝麻、寒武纪等头部芯片公司也不甘落后,相继发布新产品;特斯拉、蔚来、小鹏等造车新势力也开展了造芯项目。
一时间,汽车芯片产业热度空前,不禁让人想起若干年前的手机红海。
汽车芯片发展现状
汽车芯片,是汽车的“数字发动机”。
我国作为汽车制造大国,汽车产量蝉联全球第一,对汽车半导体需求同样旺盛。
年,中国汽车半导体市场规模约为94亿美元,预计到年将达到亿美元,年复合增长率为5.40%。
然而,我国汽车半导体产业与国际先进水平差距较大,目前自研率仅为10%,未形成具备国际竞争力的汽车芯片供应商。汽车芯片市场基本都被恩智浦、德州仪器、瑞萨半导体等汽车芯片巨头所垄断,外来者鲜有机会可以入局。但在新冠疫情的冲击下,新能源汽车却走出了一条“逆袭”之路。
在网络化、电气化、智能化趋势推动下,汽车已经成为“轮子上的数据中心”,能源结构的转变让造车可以绕过发动机等传统技术壁垒,门槛大大降低,但其对汽车芯片算力和存储能力也提出了更高要求。
数据来源:McKinsey、Gartner、开源证券研究所
据中国汽车工业协会介绍,现代化汽车车载芯片数量越来越多,并且新能源汽车的芯片使用量要普遍高于传统燃油汽车,预计年,中国传统燃油汽车的汽车芯片使用数量为每辆车颗,中国新能源汽车平均芯片数量将高达颗。
未来,或许各种高性能计算芯片将成为汽车芯片中价值最高的部分。
根据Gartner数据显示,全球汽车半导体市场在年有望达到亿美元,占全球半导体市场规模比例有望达到12%,并成为半导体细分领域中增速最快的部分。
根据McKinsey数据统计,预计年国内汽车半导体行业规模将达到亿美元;到年,该市场规模将达到亿美元。
产业聚集区域和龙头企业
汽车芯片产业链涉及多个行业和企业。
上游一般为基础半导体材料(硅片、光刻胶、CMP抛光液等)、制造设备和晶圆制造流程(芯片设计、晶圆代工和封装检测),重点企业有:原材料企业东京应化、晶瑞股份、日本信越等,芯片制造设备企业晶盛机电、日立科技等,晶圆制造企业台积电、格罗方德等;
中游一般指汽车芯片制造环节,包括智能驾驶芯片制造(GPU芯片、FPGA芯片、ASIC芯片),辅助驾驶系统芯片制造(ADAS芯片)、车身控制芯片制造(MCU芯片)等,重点企业为集芯片设计、制造、封测为一体的IDM大厂,包括瑞萨电子、赛灵思、德州仪器、意法半导体、英飞凌等;
下游的重点企业则主要为车载仪器、系统及整车制造领先企业。
图片来
源:
前瞻产业研究院
整体来看,汽车芯片产业链的重点企业基本为国外企业,国内的领先企业数量很少,主要分布在东部和华南地区。其中,广东省汽车芯片制造企业数量最多,西部地区企业数量较少。
目前,国内汽车芯片行业的上市公司主要有:比亚迪(广东省深圳市)、圣邦股份(北京市)、华润微(上海市)、紫光国微(北京市)、斯达半导(浙江省嘉兴市)、四维图新(北京市)、扬杰科技(江苏省扬州市)、新洁能(江苏省无锡市)、全志科技(广东省珠海市)、大唐电信(北京市)等。其中,兆易创新(北京市)、圣邦股份(北京市)芯片产量和销量处于汽车芯片制造行业领先位置。
图片来源:前瞻产业研究院
MCU(微控制器)是将计算机的CPU、RAM、ROM、定时计数器和多种I/O接口集成在一片芯片上,形成芯片级的计算机,为不同的应用场合做不同组合控制的芯片。
当前,我国各类芯片中MCU控制芯片最为紧缺。
目前,MUC厂商中布局汽车电子的企业有:四维图新(北京市)、芯旺微电子(上海市)、比亚迪半导体(广东省深圳市)等。与国际主要MCU供应商(意法半导体、NXP、微芯科技)相比,国内MCU控制芯片企业在中高端领域的竞争力较弱、市场占比较小。
根据IHS数据,年中国MCU行业市场规模约为亿元,国内MCU龙头企业中,颖电子、兆易创新、乐鑫科技的MCU业务占国内市场份额分别为3.5%、2.8%与1.6%。
而在之后的5-10年内,杰发科技(安徽省合肥市)、兆易创新(北京市)、中颖电子(上海市)、东软载波(山东省青岛市)、合肥长鑫等众多自主半导体企业已经推出符合车规要求的半导体产品,将会是国内汽车半导体突围的黄金窗口期。
数据来源:IHS
汽车芯片未来发展趋势
以前,车厂、芯片公司在产业合作当中离得很远;未来,车厂与芯片公司携手向前将成趋势。
江淮集团技术中心副主任、智能网联汽车研究院院长李卫兵认为:芯片厂家需要更多了解整车企业的电子电气架构设计和需求,车厂也要了解芯片的最新技术,了解芯片下一步会实现什么性能,把独特的想法、需求往里面植入。双方要走得更高更远,就需要把手拉得更紧。
地平线生态发展与战略规划副总裁李星宇很认同李卫兵的看法,认为一定是要协同做设计,才能解决周期不匹配,并且都是长周期的问题。
以地平线为例,征程3刚推出时解决方案方面打磨尚有不成熟之处,但与理想汽车的合作加速了打造解决方案的进程,双方仅用8个月时间便将征程3芯片的首次量产上车至款理想ONE。
所以,未来一定是大家坐到一起并肩工作,去推进协同设计的过程。
征程3图片来源:理想汽车
芯驰科技董事长张强也表示,紧密的合作确实会加速开发周期。
今年4月,芯驰科技和一汽联合发布量产的“龙驰”中央网关项目就是最好的例证。合作之初产品还没有完全出来,原理图需要根据Roadmap画,但因为双方的紧密合作,项目加速性效果非常明显。
此前,张强曾有在欧美公司半导体从业20余年的经历。他表示,其实这种产业合作方式,欧美早有先例。
一般在产品定义当中,欧美的半导体公司便开始与车厂互动;在车厂提产品需求与芯片公司进行产品设计的间隙,双方就已经在结合。只是国内这样结合的启动稍微慢一些,未来也会成为一种趋势。
这也正如合肥新能源及智能汽车产业那样,注重产业与产业之间跨生态协同,即新能源及智能汽车产业的小生态与整个城市重点产业的大生态融合趋势明显。“芯屏汽合”既是核心技术的自主可控,也是产业生态的内生循环。
未来,芯片厂商+整车厂商联合,双方互通融合、加速产业发展的模式,对于地方政府招商而言,或许将是一种新思路。
资料参考:
[1]预见:《年中国汽车芯片行业全景图谱》-前瞻网
[2]《中国汽车芯片行业市场前景及投资机会研究报告》-中商产业研究院
[3]芯片还能火多久?之后是产能过剩?-汽车商业评论杂志
[4]合肥:疯狂押注智能汽车产业,“赌城”外衣下的专业投资远见-钛媒体APP
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