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              公司資訊

              鏖戰 國產汽車芯的突破之路

              文字:[大][中][小] 手機頁面二維碼 2019/10/8     瀏覽次數:    

              以下正文轉載自集微網


              【編者按】華為、中興事件,讓中國芯變得家喻戶曉;科創板設立、大基金持續注資、資本青睞等,使中國芯迎來了歷史性的發展機遇。中國芯縱有挫折,但從不停頓;中國芯即便滄桑,但仍豪情萬丈!


               

                     最新的數據顯示,截至2019年6月底,國內汽車保有量已達2.5億輛。大部分中國人已經生活在一個車輪上的國度。汽車改變了每個人的生活方式,而自身也在不斷升級。
                     最大的變化,就是汽車中的電子系統比重逐年提高,按車型劃分:緊湊型車型、中高檔車型、混合動力車型及純電動車型汽車電子成本占比分別為15%、28%、47%、65%。作為汽車電子系統核心的芯片,其數量也達到了新高度。2000年時,一輛汽車采用的芯片數量大約在10顆左右,需要250美元?,F在平均每輛車需要芯片數百顆,成本約350美元,電動汽車則在600美元以上。
                     汽車的電子化浪潮已經無可阻擋,那國內的汽車芯片廠商在其中又處于什么位置呢?他們將如何應對挑戰呢?


              汽車之芯
                     沒有發動機,汽車無法開動。沒有芯片,現在的汽車也寸步難行。除了大家經??匆姷能囕d信息娛樂系統、智能鑰匙以外,汽車的發動機和變速箱控制系統、安全氣囊、駕駛輔助系統、電動助力轉向、ABS、電子穩定性系統(ESP)、行人保護、胎壓控制、電動車窗、燈光控制、空調系統、座椅調節系統中都有芯片存在。
                     汽車中常見的芯片主要有三大類:控制器芯片(以MCU為主)、功率器件和傳感器。數據顯示,在傳統燃油汽車中,微處理器市場占比位居榜首,占比為23%;其次為功率半導體,占比為21%;排名第三的是傳感器,占比為13%。在電動汽車中,功率器件占比最大,為55%;其次為微處理器,占比為11%;第三是傳感器,占比為7%。


               


              燃油汽車半導體按種類劃分
               

                  


              電動汽車半導體按種類劃分


                     如果把汽車按架構細分一下,每部分電子化的速度是不一樣的,所需芯片的市場份額也各不相同。高級駕駛輔助系統(ADAS)將在車身中擁有越來越重的話語權。隨著在低價車型中的引入,ADAS系統的市場份額可能會在2019年之后出現快速增長,將從2018年的11%上升到2022年的18%。預計到2022年,汽車芯片市場份額前3位將是車身結構、ADAS系統和信息娛樂系統,三者分別占比19%、18%和15%。



                     汽車芯片的發展空間非常廣闊,但是挑戰也更大。汽車內部惡劣的工作環境,包括很高的工作溫度范圍:-40-+155℃,很高的濕度范圍:0%-100%,還有高頻振動、粉塵和電磁干擾等一系列問題,都是汽車芯片要應對的挑戰。由于涉及到人身安全,汽車芯片也有著更高的安全性和可靠性標準。要做好汽車芯片,需要長時間的積累。


              國產芯的挑戰
                     在應用場景擴展,市場需求攀升的前提下,中國汽車芯片的銷售額從2012年的39.7億美元一路增長到2018年的79.9億美元,年均復合增長率為12.37%。
                     遺憾的是,由于汽車芯片的高門檻和中國芯片業的現狀,中國汽車芯片市場一直為國際芯片巨頭所占據。在全球市場,排名前7位的公司占據了汽車芯片市場的半壁江山,在國內市場的情況亦是類似。



              圖示:汽車半導體全球市場份額


                     與紅紅火火的消費電子芯片相比,國內汽車芯片較為“安靜”,很少見到相關報道。那么實際情況如何呢?
                     據賽騰微電子有限公司副總經理李晗玲介紹,國內一級汽車供應商在過去十年才慢慢進入自主品牌汽車的供應體系,得益于此,作為二級供應商的國內芯片公司才有機會同這些近十年成長起來的一級供應商展開合作。
                    “目前汽車電子芯片企業主要有兩類:一類是近兩三年成立的公司,基本都是注冊在二三線城市,得到政府資金的支持,研發團隊通常在北上深,目前基本在研發階段,很少有產品進入前裝市場;另一類是原先做消費類芯片的公司產品升級,展開做芯片車規的認證,這類公司由于體系龐大,而汽車電子芯片的量相比消費類而言不夠大,往往在內部得不到資源支持,進展緩慢?!崩铌狭嵫a充道。
                    “從供應端來講,主體上依然是歐美日的天下,但國產汽車芯片也開始起步。”杰發科技公司市場經理朱玉斌也有類似的觀點,“有更多的芯片設計公司加快布局汽車芯片,包括一些初創企業,從安全要求相對較低的產品入手,從后裝到前裝逐步滲透。像車載娛樂信息系統,國產芯片也已經取得了一定的成績。車身控制也開始逐步導入國產芯片?!?/span>
                     國內芯片廠商進展緩慢的原因,在于進入汽車廠商的供應鏈很困難?!?/strong>汽車是個非常封閉的工業體系?!倍εd量子合伙人吳葉楠道出了重點,“為了安全因素,車廠都要選用成熟的、經過考驗的產品?!?/span>
              車規級芯片需要經過非常嚴格的認證流程,包括可靠性標準AEC-Q100、質量管理標準ISO/TS 16949、功能安全標準ISO 26262等。消費類芯片的使用時間為1-3年,工業級芯片為5-10年,而車規級芯片的使用時間則需要達到15年或者行駛20萬公里,來匹配車輛的使用壽命。在經過2-3年的車規認證之后,一款芯片才會進入整車廠供應鏈。
                     除此之外,汽車芯片廠商還面臨其他考驗。朱玉斌總結了兩點:第一,核心技術比較缺失;第二,歐美日廠商長期把持這個市場,他們已經和中下游零部件廠商及整車廠建立了長久的合作關系。國產芯片作為新進者,一進入市場就需要在成本、品質、產品的豐富性上與國際一流大廠直面競爭。
                     李晗玲也認為國內廠商在技術方面存在一些缺失,如模擬電路設計、高端MCU、存儲器、加工工藝,以及可靠性設計與驗證技術。同時,她還認為汽車產業整體產業鏈效應尚未建立完善,具體表現就是上下游產業鏈缺乏互動,汽車行業和芯片行業信息不對稱,產業鏈整體性布局缺乏等。


              破局
                     國內最大的汽車動力電池廠商寧德時代,計劃未來10年內,采購3億顆汽車級電芯采樣芯片,3千萬顆高端車用MCU,采購額將超過15億美元。不過,在當前國際形勢下,什么時候能把國產芯片用起來,擺脫供應鏈緊張的形勢?這是寧德時代的疑問,也是其他國內廠商的疑問。
                     對于這個疑問,國家已經從政策層面做出了響應。
                     2018年12月,工信部頒布《車聯網(智能網聯汽車)產業發展行動計劃》,提出要加快推動智能車載終端、車規級芯片等關鍵零部件的研發,促進新一代人工智能、高精度定位及動態地圖等技術在智能網聯汽車上的產業化應用。
                     2019年1月,發改委發布了《汽車產業投資管理規定》,提出了在智能汽車領域重點發展車載智能計算平臺等關鍵共性技術,專用芯片等關鍵零部件和系統。
                     在國際政策的支持、身處汽車電子化和智能化的趨勢、以及中國芯片行業大發展的背景下,國內的汽車芯片行業已經初顯鋒芒。下表是國內有代表性的汽車芯片廠商。


                     縱觀這些國內芯片廠商的產品,可以發現國內的汽車芯片企業主要分成兩大類:彎道超車型(如ADAS,車聯網)和國產替代型(如控制MCU,功率半導體),這兩大類企業都有機會突破,逐漸提高國產車載芯片的滲透率。
                     很多細分領域,國產芯片都已經找到了突破口,比如國產的超聲波雷達,就憑借高性價比已經進入了各大車廠的采購目錄。在車用功率半導體領域,國產替代的速度也在加快。最有代表性的就是比亞迪,其布局了IGBT全產業鏈,包括芯片設計、晶圓制造、測試、封裝、新能源汽車應用等。該品牌的汽車已率先使用自研自制的IGBT產品。最有機會進行彎道超車的ADAS領域,黑芝麻科技和地平線近日都推出了車規級AI芯片,在綜合表現上不輸于國際大廠的產品。
                     努力修煉內功,提升技術和產品能力,這是國產汽車芯片廠商升級的必由之路。同時,在經營和市場策略上,也要有一些獨特的地方。
                   “中國的汽車市場很大,受中美貿易戰影響,許多廠商已經開始意識到芯片需要國產化,愿意嘗試國產芯片。這是一個巨大的戰略機遇?!敝煊癖笳J為,“作為芯片原廠,可以先從安全等級要求較低的產品切入,驗證產品的穩定性、可靠性,讓整機廠相信國產芯片的質量,進而進一步愿意使用國產芯片。但前提是一定要將產品本身做好,不可急于求成,寧可慢一點,也要走得穩一點。建立整機廠商對國產芯片的信心,很重要?!?/span>
                     李晗玲認為,可以借鑒國外的合作開發或者戰略聯盟模式,“汽車電子方案導入周期長,質量要求高,汽車廠對系統需求有極強的控制能力,國際上通常采用合作開發或者戰略聯盟的模式,形成汽車主機公司、電子模塊廠及半導體公司之間緊密的戰略聯盟關系,客戶化需求定制,降低芯片成本,維護穩定的供應渠道關系?!?/span>
                     還有重要的一點,“國產汽車電子芯片起步階段,銷售渠道不能像消費類電子一樣找一些代理就可以完成芯片的銷售,需要有比較強的銷售團隊,做到原廠直供?!?李晗玲強調。
                     國產汽車芯片的發展,是國內芯片發展的一個新階段,標志著整個行業開始從低端向高端芯片跨越。雖然此路道阻且長,但是有了國內良好的工業基礎和人才儲備,加上眾多企業的不懈努力,目標終會達到。(校對/范蓉)


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