缺芯狀況下國產汽車芯片企業如何突圍?

Release Time:2021-03-12 Author:芯擎科技

行業趨勢

 

當前,芯片供應緊張的趨勢愈演愈烈,汽車行業也受其波及。截止目前,全球已經有包括大眾、福特、戴姆勒、豐田等20多家車企受到了不同程度的影響,部分車企開始陸續停產或者減產。其中,大眾汽車曾表示,疫情使得全球汽車電子元器件所需的芯片供應受到了影響,這令中國整體的汽車生產可能面臨中斷威脅。尤其是中國市場的全面復蘇,可能致使缺芯情況變得更加嚴重。從危機中不難看出,將汽車芯片的核心技術掌握在自主產業鏈手中,滿足現有需求以及未來汽車發展趨勢是當務之急,尤其是在目前汽車電動化、智能化、網聯化、共享化已成為全球汽車產業發展的戰略方向的當下,中國汽車芯片產業如何能夠抓住這次汽車產業百年難遇的變革機遇,培養出中國本土的汽車芯片龍頭企業是當務之急。

 

海外汽車芯片企業的成長歷程

 

我們在思考中國汽車芯片產業的發展過程過,不可避免地需要回顧一下全球汽車芯片龍頭企業的成長歷程。相對其他汽車零部件來講,汽車半導體企業市場競爭格局相對穩定,每年市場份額排名變化不大,歐美和日本廠家高度壟斷汽車芯片市場,2020年前10家占有約62.2%的市場份額,新進入供應商不多,很難趕超。

 

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▲圖表根據公開信息整理

 

恩智浦、英飛凌、意法半導體、瑞薩、德州儀器等傳統汽車芯片供應商牢牢把控汽車芯片市場,縱觀這些全球汽車芯片企業的成長歷程,都是與當地或者區域內的汽車廠商緊密合作,同步發展起來的。

一、汽車芯片產業的下游用戶是整車廠家,在汽車芯片產品定義階段,只有與下游整車廠商緊密合作,深入了解其系統架構和技術規劃,才能設計和交付出具有競爭力和滿足需求的芯片產品。這些歐美汽車芯片巨頭在汽車產業發展的幾十年中,不斷深入與當地車廠緊密合作,不僅僅提升了整車廠的產品競爭力,同時也使得自己的汽車芯片產品規劃與下游客戶的需求相一致,確保了產品投入的回報。

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二、汽車芯片設計難度高,投入大,下游整車廠商不同于消費工業電子,整車設計周期長。這對于汽車芯片企業來說需要與汽車整車廠商建立長期穩定的合作關系,需要了解其后續產品規劃和技術方案,對于自身的芯片產品也能夠提前做好技術積累和資源儲備;在滿足下游整車廠商技術需求的同時,不斷提升自身芯片產品。

三、汽車芯片品質要求高,要求供貨周期長。品質高不僅僅是芯片級別(AEC-Q100以及ASIL),針對于車載系統、板卡的測試也有具體的規定和要求;作為汽車芯片企業,不僅僅需要具備芯片級別的安全、可靠性積累,同樣對于整車、系統級別的安全、可靠性也要有深入的認識和了解,而這些認識和了解都是在與汽車整車廠商日積月累的合作中共同開發、積累和沉淀出來的。

綜上,我們可以看到,海外汽車芯片企業的起步、發展均離不開與下游整車廠商的緊密配合和合作,其發展歷程也是與下游廠商共同成長。

 

國內汽車芯片企業的狀況

 

中國汽車產業的發展也是最早從合資引進開始,使得國內的整車在設計選型階段不可避免在一定程度上沿用了海外芯片。隨著這些年來自主品牌的崛起和市場占比提升,越來越多的自主品牌針對于其自有技術和產品提出了新的需要和規劃。這些新的規劃很多不同于海外車廠,具有很多的獨到創新和突破。對于汽車芯片企業也提出了新的需求,配合整車廠規劃和新一代架構,推出能夠滿足其中長期規劃的芯片。

目前國內自主品牌汽車的市占率不斷攀升,同時自主品牌整車廠商在芯片選型方面的自主權也越來越大,成為國產汽車芯片企業突破市場的一個很好的合作伙伴。20201-12月,中國自主品牌乘用車累計銷量前三名汽車品牌分別為吉利汽車、上汽通用五菱和長安汽車。銷量分別為132.0萬輛、109.6萬輛和99.2萬輛。

 

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20201-12月中國品牌乘用車銷量排名前十五(單位:萬輛,%),資料來源:中汽協

 

一、國產汽車芯片市占率低。全球車載芯片的前6大供應商占據了全球汽車芯片約50%的市場份額,國產汽車芯片的國產化率只有4.5%,國產芯片企業有很大的成長空間。國產自主產品多集中于中低端,目前智能座艙、底盤控制系統、ADAS(高級駕駛輔助系統)、自動駕駛系統等關鍵系統芯片全部被國外壟斷,批量供貨的中國自主車規級芯片多用于車身電子等簡單系統,企業規模較小,創新能力缺乏。例如在智能座艙領域基本被海外芯片供應商完全壟斷,尤其是中高端市場。目前在中國汽車座艙市場當中,高通幾乎壟斷了自主品牌中高端智能座艙系統市場。高通的成功也是通過與汽車整車廠商的緊密配合獲得的,通過了解整車廠商的中長期需求、規劃自己的產品發展,從而推出滿足市場需求,具備競爭力的產品。全球汽車芯片市場也呈現兩極分化趨勢,2020年全球前10大汽車廠商中,9家為傳統汽車芯片廠商,其中只有兩家實現了略微增長,但是高通在2020Q4汽車業務收入達到2.12億美元,同比大增44%,環比增長12.8%

二、行業壁壘高。車規級芯片行業進入門檻較高,產品認證周期長,行業壁壘大,歐美日目前已形成穩定且緊密的供應鏈格局。中國企業起步相對較晚,目前雖然已經擁有一批車規級芯片設計企業,但作為產業后來者面臨較大的切入壓力,很難真正進入到車企的供應鏈體系中。這就需要國產自主品牌整車廠商能夠緊密支持國產汽車芯片企業,攜手跨越行業壁壘,實現跨越式的進步和發展,趕超海外汽車芯片企業。

三、當前汽車產業正在經歷一場全球化的大變革,傳統的汽車供應鏈體系將被重構,汽車芯片企業在全新的智能汽車供應鏈體系中參與程度越來越高。由于ADAS、自動駕駛技術的興起,對計算和數據處理能力的需求暴增,導致如三星、英特爾、高通、英偉達、賽靈思、等非傳統汽車芯片企業也紛紛涉足汽車芯片;同時也給國產芯片企業帶來難得的發展機遇和新的方向。今年國內也涌現出一批在ADAS、自動駕駛領域的國產芯片企業,這類高算力數字芯片往往投入巨大,智能汽車市場變化快、不同整車廠技術需求存在差異化,客戶定點周期長。為了確保產品的成功和落地,往往需要芯片企業與下游車廠緊密合作,不僅僅是針對其目前的需求,更要深入了解整車廠商后續以及未來的規劃需求,才能夠做好芯片產品規劃,確保自身的產品規劃與整車廠的規劃相吻合,實現產品的熱啟動和快速上量,同時兼顧實現短期的落地需求和長期的產品規劃。例如在國內市場率先落地的智能座艙應用,現階段座艙電子的發展以中控平臺為基礎,逐漸延伸到液晶儀表、抬頭顯示器及后座娛樂系統。中短期內中控屏、液晶儀表盤、抬頭顯示、流媒體后視鏡、語音控制等智能座艙產品率先落地,逐漸成為汽車標配。隨著汽車電子化程度的提高,集成了中控屏、液晶儀表、座艙AI、駕駛員監測系統、抬頭顯示和后座娛樂的多屏融合智能座艙打破不同系統之間的技術壁壘,實現了產品融合、多屏互動及信息交互,展現了數字化、集成化、人性化的交互體驗。從更長遠的角度來看,一芯多屏、多屏融合、AI智能控制(語音、觸摸、手勢)也將會成為主流應用。這些需求的不斷升級以及演進,快速推動智能座艙芯片在最近幾年不斷更新迭代,提升性能。芯擎公司是國內首家采用7nm的工藝制程的智能座艙芯片,產品在性能和算力上對標海外芯片廠商最新一代產品,定位于新一代智能座艙的相關應用,能夠涵蓋目前以及未來智能座艙的全面要求。

 

目前國內汽車芯片企業的模式

 

目前,國內汽車芯片企業的模式基本上是三種:

1)獨立自主的傳統汽車芯片設計公司

2)汽車廠商自研芯片

3)汽車廠商與芯片廠商建立更深度的合作關系,參與到芯片設計研發的流程之中,發揮雙方各自優勢來打造適合全球市場的產品

縱觀海外汽車芯片企業的成長歷程,以及國內芯片設計頭部企業海思的成長經歷,無不受到下游系統應用客戶的全力支持和擁抱式合作;隨著中國汽車產業在新能源、智能化汽車領域的不斷突破,國產汽車芯片企業面臨著巨大的機遇,只有和下游廠商深度配合才能打造出成功的產品。

 

一、培育上下游產業共生體系

通過下游整車企業對上游汽車半導體企業持股、投資等模式打造產業共生體系。日本豐田和電裝分別持股汽車芯片商瑞薩半導體,這種下游整車企業對上游芯片企業的深度合作模式既保障了汽車半導體企業資金充足、客戶穩定,也保障了整車企業的半導體供應體系穩固,從而形成了共同生長、共同繁榮的產業命運共同體。

 

二、關注以及加速產品落地

上游汽車芯片企業與下游整車廠商緊密合作,共享產品規劃,縮短產品落地周期,共同提升雙方的競爭力,從而在全球化的汽車產業大變革中勝出。

 

三、建立綜合性的研發團隊

當前的汽車芯片企業,不僅僅需要對于傳統的汽車芯片安全、高可靠性經驗豐富的研發人員,同樣需要對于高算力、先進制程芯片有實際開發經驗的技術團隊,才能夠更好的滿足整車廠商的新需求。同時,對于整車電氣架構熟悉的整車廠規劃、研發人員也應更多地參與到芯片的定義和研發中,從而確保產品的應用性能和中長期競爭力。芯擎科技的整個研發團隊具備高算力、7nm,10nm先進工藝節點芯片實際經驗以及車規級別芯片可靠性、安全性以及汽車安全架構方面的積累,研發團隊也來自于傳統汽車半導體廠商飛思卡爾(被NXP收購)、NXP,以及高算力服務器芯片廠商華芯通、AMDIntel等企業,具備研發智能汽車高可靠性高算力芯片的經驗和背景。



芯擎科技由吉利控股集團戰略投資的智能科技公司浙江億咖通科技有限公司和安謀中國等共同出資成立,專注智能座艙、自動駕駛領域的高可靠性、高算力汽車電子芯片。公司擁有國內唯一同時獲得高端服務器芯片和汽車傳統芯片開發經驗和成功案例的團隊;可以完整提供從傳統汽車電子架構到下一代智能網聯汽車電子架構中的全部高端芯片;擁有自主研發的多核異構低功耗SoC架構設計、功能安全和信息安全引擎設計;掌握7納米車規制程工藝,搭建最完善的設計流程,實現芯片的高性能、低功耗、高度靈活性、高安全性和復雜計算模型。

今年,芯擎公司將向市場推出的新一代車載SoC--SE1000,是國內首家采用7nm的工藝制程的車載芯片,定位于新一代智能座艙的相關應用,性能對標全球領先企業。SE1000采用業界先進的CPU架構,集成了專用顯示處理器單元,深度學習AI專用處理器,通過強勁的整數和浮點計算性能,提升面向機器學習應用時的綜合性能,將會成為高端智能座艙領域業界新的標桿。

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