歷經這幾年汽車產業鏈以及政策、資本的共同推動,國產汽車芯片的格局正在發生改變。在11月的2023全球新能源與智能汽車供應鏈創新大會上,中國電動汽車百人會方面公開指出,整體汽車芯片國產化率從過去不到5%,已上升到現在的10%,當然,與歐美日等汽車芯片大國強國相比,短板依然非常明顯。
同樣值得欣慰的是,在國際大廠“虎踞龍盤”的高壁壘領域,這幾年國產車用芯片廠商勇打“攻堅戰”,如今終于看到更多產品走向前裝量產,包括車用MCU、智駕芯片等領域,中國廠商迸發出更多競爭力。
中國汽車芯片廠商卡位中高端市場
綜合國內多家企業及機構在公開場合披露的信息來看,在包括控制、計算、功率、通信、存儲、模擬、電源、驅動、傳感和安全的十大類汽車芯片中,目前,國產化率較高的是功率器件和存儲器件;其次是通信、感知和安全類芯片;最后是控制、計算類的MCU、SoC等芯片。
但形勢也有所變化。在智駕芯片領域,最早大部分都采用英偉達、Mobileye、高通等的芯片,他們基本壟斷95%以上的市場,但這幾年,華為、地平線的芯片也慢慢開始走向市場,且融入全球OEM和Tier1供應商體系,不只是簡單在國內低端車廠或者低端車型應用。如今,中國廠商在該領域的實力持續走強。 2023年上半年,愛芯元智首款L2級別智駕芯片M55系列已在兩款車型實現量產,第二款車載芯片M76系列也將于2024年上半年實現規?;涞?。 而且,就在11月1日,基于黑芝麻智能華山二號A1000芯片打造的億咖通·天穹Pro智能駕駛計算平臺也宣布成功量產交付。
車用MCU領域也有很大突破,過去由于車規級MCU的進入門檻極高、標準嚴苛等原因,中國本土車規級MCU大多只應用在少量低端控制功能上,得益于這幾年千載難逢的機遇窗口,有一批國產車用MCU廠商涌現,如今他們的產品可以覆蓋更多車身控制領域,且越來越多企業向中高端車規MCU領域進擊,最近更是進入到以往難以企及的底盤系統中并實現前裝量產。10月中旬,芯馳科技的高性能車規MCU——E3搭載在明然科技懸架控制器(CDC)批量下線,并且成功在奇瑞瑞虎9、星途瑤光等車型上正式量產,成為了國內首個應用在主動懸架的車規控制芯片。同時,目前已有超過100家客戶采用芯馳E3進行產品設計,覆蓋主機廠、智能駕駛企業、激光雷達及電池廠商等。
這無疑是本土車用MCU產業的一次重大突破,也將給不少在布局中高端市場的國產車用MCU芯片廠商帶來更多信心與堅定,這條路曲折、漫長但卻很清晰。正如國內一家車用MCU廠商高管對集微網所言:“一直以來,我們在汽車MCU這個市場不斷前行與探索,并取得一定的成績。同時也必須指出,國產廠商在中高端市場真正實現突破還需要時間。但需要明確的是,發展中面臨的問題并不是科學性問題,而是工程性問題,假以時日,這些問題也將慢慢被解決。特別深感欣慰的是,如今,車企、Tier1、芯片廠商都在為解決中國更高端的汽車應用而不懈努力,大家的方向和目標都一致?!?/p>
汽車芯片存結構性失衡小芯片也亟待攻克
需警惕的是,國產控制、計算類的MCU、SoC等大芯片取得進展的同時,一些小芯片面臨的卡脖子問題仍十分嚴重,關鍵是入局者還不多。在愛集微承辦的2023汽車半導體生態峰會暨全球汽車電子博覽會上,就有國內不少車企高管指出,目前國內汽車芯片的局面有所改善,但芯片發展仍然不平衡,其中,一些熱門品類如控制類的、智駕類的芯片扎堆現象嚴重,而一些專業門檻高、收益相對低的基礎芯片、小芯片領域卻鮮有人問津,“卡脖子”情況仍然十分嚴重,因此不少國內車企呼吁,所有的芯片不要有偏科的現象,要全面發展。
眾所周知,芯片受益于汽車電子電氣架構的深刻變革,隨著汽車電子電氣架構從分布式向集中式演進,很多國內企業都重點關注到域控所需的大芯片,如MCU、SoC等,這部分芯片價值量極高,但這類域控MCU主要被國際大廠壟斷,因此國內主機廠亟需國產廠商提供類似產品。
但小芯片也至關重要,而且小芯片跟需求端靠得更緊,往往更需要廠商對車規有更深的理解。例如ECU中的SBC芯片,其在汽車電子電氣架構的演進下也有更多需求的變化。在域控架構下,仍需要很多末端執行器和傳感器。隨著電動化及智能化的提升,這類產品的數量會急劇增多。而且,如今主機廠和Tier1出于節省空間、功耗、成本的考慮,將電源芯片和通信接口集成在同一顆SBC芯片,提高系統集成性和可靠性,已被認為是大勢所趨。
但該領域國內仍幾乎處于空白。國內一SBC芯片企業的市場高管表示,現階段,相較于MCU、SoC等熱門大芯片,集成度要求較高的智能SBC芯片國內鮮少有人涉足,市場仍被ST、英飛凌等國際大廠掌握,但國內主機廠的國產化心情十分迫切。同時智能SBC因為其應用場景豐富,單車應用數量非常多,所以此類產品整體價值非常之高。另外,智能SBC芯片屬于數模混合的高度集成化產品,必須先掌握MCU、電源管理及通信接口等多種IP才有機會實現,入局門檻極高,突破也需時日。
值得關注的是,成立于2022年的芯必達選擇了這一賽道,基于對汽車芯片的洞察和理解,其將智能SBC芯片作為其戰略核心,如今基于各項關鍵IP技術成功落地,芯必達第一代智能SBC芯片在今年下半年即可正式進入量產。當然,不止于此,被卡脖子的模擬類、驅動類的小芯片還有很多,也有待國產芯片廠商努力攻克,尤其伴隨著未來的需求越來越大,它們的瓶頸也越來越高。
汽車芯片自主可控有待全產業鏈均衡發展
隨著我國從汽車大國走向汽車強國,汽車核心芯片的自主可控至關重要,這將關乎汽車產業的生存、發展和競爭。
芯片國產化率不足,但中國龐大的汽車市場對汽車芯片的需求量越來越大。近日,上海汽車芯片工程中心的專家在演講中公開表示,預計2030年中國汽車芯片市場份額將達到全球的30%,市場規模將至290億美元。在高需求和低國產化率的背景下,工信部提出要求,在2025年實現汽車芯片國產化率到20%。上海則提出了一個更高的要求,希望能夠在2025年時實現國產芯片自主應用到達30%,芯片整車應用驗證達到70%。
作為推動汽車芯片國產化率提升的中流砥柱,越來越多的自主品牌車企設定了車規級芯片國產化率的目標,例如,根據上汽規劃,2022年上汽本土自制芯片占比約為7%,2023年占比目標超過10%,2025年更期望翻3倍,力爭達到30%。東風汽車集團表示,到2025年將實現車規級芯片國產化率60%,并挑戰80%。2021-2022年,廣汽集團車載芯片的國產化率從3%提升到10%,未來的預期是,通過與被投汽車的合作等做到1000多顆芯片全部實現供應鏈的國產化、自主可控。
展望未來,國內車企的目標是,希望做到從芯片設計、制造,到封測全產業鏈都在中國完成,這樣才能真正實現芯片不被卡脖子?,F實情況是,除封測能力相對比較成熟之外,設計、制造環節距離目標還有不少差距,但兩者面臨的情況并不一樣。
在芯片設計領域,經過產業、資本等的助力,國內目前已有所發展,甚至某些領域可以與國際大廠比肩,當然也存在結構性失衡;但在芯片制造環節,大陸仍存在很大短板,目前車規晶圓制造代工主要被臺積電、三星、聯電、格芯等壟斷。因此,長城汽車芯片產業戰略部部長貢璽近日指出,缺芯的本質原因并沒有被解決,他認為,缺芯不缺在設計上,而是缺在Fab端,全國大部分主機廠背景孵化出來的芯片公司幾乎都是Fabless公司,不太涉及到芯片制造環節,本質來講,如果不涉及制造,缺芯的本質原因并沒有被解決,該缺的時候還會缺。
我們也看到,這幾年,中芯國際、華虹等國內芯片代工企業也開始重視車規工藝的開發,并取得一些進展,但制造工藝仍差距巨大,且先進制程領域仍處于空白狀態,包括高端MCU、AI芯片、5G芯片等的制造幾乎全被卡脖子。
由此來看,汽車芯片的國產化之路,道阻且長,每一個環節都需要全產業鏈合力攻堅,只有產業鏈均衡發展與完善,才能自主可控,才能搶攻更大規模的市場。