行業(yè)趨勢
當(dāng)前,芯片供應(yīng)緊張的趨勢愈演愈烈,汽車行業(yè)也受其波及。截止目前,全球已經(jīng)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(xù)停產(chǎn)或者減產(chǎn)。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(yīng)受到了影響,這令中國整體的汽車生產(chǎn)可能面臨中斷威脅。尤其是中國市場的全面復(fù)蘇,可能致使‘缺芯’情況變得更加嚴(yán)重。從危機中不難看出,將汽車芯片的核心技術(shù)掌握在自主產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)种?,滿足現(xiàn)有需求以及未來汽車發(fā)展趨勢是當(dāng)務(wù)之急,尤其是在目前汽車電動化、智能化、網(wǎng)聯(lián)化、共享化已成為全球汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的戰(zhàn)略方向的當(dāng)下,中國汽車芯片產(chǎn)業(yè)如何能夠抓住這次汽車產(chǎn)業(yè)百年難遇的變革機遇,培養(yǎng)出中國本土的汽車芯片龍頭企業(yè)是當(dāng)務(wù)之急。
海外汽車芯片企業(yè)的成長歷程
我們在思考中國汽車芯片產(chǎn)業(yè)的發(fā)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(yè)的成長歷程。相對其他汽車零部件來講,汽車半導(dǎo)體企業(yè)市場競爭格局相對穩(wěn)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(yīng)商不多,很難趕超。
▲圖表根據(jù)公開信息整理
恩智浦、英飛凌、意法半導(dǎo)體、瑞薩、德州儀器等傳統(tǒng)汽車芯片供應(yīng)商牢牢把控汽車芯片市場,縱觀這些全球汽車芯片企業(yè)的成長歷程,都是與當(dāng)?shù)鼗蛘邊^(qū)域內(nèi)的汽車廠商緊密合作,同步發(fā)展起來的。
一、汽車芯片產(chǎn)業(yè)的下游用戶是整車廠家,在汽車芯片產(chǎn)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(tǒng)架構(gòu)和技術(shù)規(guī)劃,才能設(shè)計和交付出具有競爭力和滿足需求的芯片產(chǎn)品。這些歐美汽車芯片巨頭在汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的幾十年中,不斷深入與當(dāng)?shù)剀噺S緊密合作,不僅僅提升了整車廠的產(chǎn)品競爭力,同時也使得自己的汽車芯片產(chǎn)品規(guī)劃與下游客戶的需求相一致,確保了產(chǎn)品投入的回報。
二、汽車芯片設(shè)計難度高,投入大,下游整車廠商不同于消費工業(yè)電子,整車設(shè)計周期長。這對于汽車芯片企業(yè)來說需要與汽車整車廠商建立長期穩(wěn)定的合作關(guān)系,需要了解其后續(xù)產(chǎn)品規(guī)劃和技術(shù)方案,對于自身的芯片產(chǎn)品也能夠提前做好技術(shù)積累和資源儲備;在滿足下游整車廠商技術(shù)需求的同時,不斷提升自身芯片產(chǎn)品。
三、汽車芯片品質(zhì)要求高,要求供貨周期長。品質(zhì)高不僅僅是芯片級別(AEC-Q100以及ASIL),針對于車載系統(tǒng)、板卡的測試也有具體的規(guī)定和要求;作為汽車芯片企業(yè),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(tǒng)級別的安全、可靠性也要有深入的認(rèn)識和了解,而這些認(rèn)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(fā)、積累和沉淀出來的。
綜上,我們可以看到,海外汽車芯片企業(yè)的起步、發(fā)展均離不開與下游整車廠商的緊密配合和合作,其發(fā)展歷程也是與下游廠商共同成長。
國內(nèi)汽車芯片企業(yè)的狀況
中國汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展也是最早從合資引進開始,使得國內(nèi)的整車在設(shè)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(shù)和產(chǎn)品提出了新的需要和規(guī)劃。這些新的規(guī)劃很多不同于海外車廠,具有很多的獨到創(chuàng)新和突破。對于汽車芯片企業(yè)也提出了新的需求,配合整車廠規(guī)劃和新一代架構(gòu),推出能夠滿足其中長期規(guī)劃的芯片。
目前國內(nèi)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(quán)也越來越大,成為國產(chǎn)汽車芯片企業(yè)突破市場的一個很好的合作伙伴。2020年1-12月,中國自主品牌乘用車?yán)塾嬩N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。
▲2020年1-12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(xié)
一、國產(chǎn)汽車芯片市占率低
全球車載芯片的前6大供應(yīng)商占據(jù)了全球汽車芯片約50%的市場份額,國產(chǎn)汽車芯片的國產(chǎn)化率只有4.5%,國產(chǎn)芯片企業(yè)有很大的成長空間。
國產(chǎn)自主產(chǎn)品多集中于中低端,目前智能座艙、底盤控制系統(tǒng)、ADAS(高級駕駛輔助系統(tǒng))、自動駕駛系統(tǒng)等關(guān)鍵系統(tǒng)芯片全部被國外壟斷,批量供貨的中國自主車規(guī)級芯片多用于車身電子等簡單系統(tǒng),企業(yè)規(guī)模較小,創(chuàng)新能力缺乏。例如在智能座艙領(lǐng)域基本被海外芯片供應(yīng)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(dāng)中,高通幾乎壟斷了自主品牌中高端智能座艙系統(tǒng)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(guī)劃自己的產(chǎn)品發(fā)展,從而推出滿足市場需求,具備競爭力的產(chǎn)品。全球汽車芯片市場也呈現(xiàn)兩極分化趨勢,2020年全球前10大汽車廠商中,9家為傳統(tǒng)汽車芯片廠商,其中只有兩家實現(xiàn)了略微增長,但是高通在2020年Q4汽車業(yè)務(wù)收入達(dá)到2.12億美元,同比大增44%,環(huán)比增長12.8%。
二、行業(yè)壁壘高
車規(guī)級芯片行業(yè)進入門檻較高,產(chǎn)品認(rèn)證周期長,行業(yè)壁壘大,歐美日目前已形成穩(wěn)定且緊密的供應(yīng)鏈格局。中國企業(yè)起步相對較晚,目前雖然已經(jīng)擁有一批車規(guī)級芯片設(shè)計企業(yè),但作為產(chǎn)業(yè)后來者面臨較大的切入壓力,很難真正進入到車企的供應(yīng)鏈體系中。這就需要國產(chǎn)自主品牌整車廠商能夠緊密支持國產(chǎn)汽車芯片企業(yè),攜手跨越行業(yè)壁壘,實現(xiàn)跨越式的進步和發(fā)展,趕超海外汽車芯片企業(yè)。
三、當(dāng)前汽車產(chǎn)業(yè)正在經(jīng)歷一場全球化的大變革,傳統(tǒng)的汽車供應(yīng)鏈體系將被重構(gòu),汽車芯片企業(yè)在全新的智能汽車供應(yīng)鏈體系中參與程度越來越高。
由于ADAS、自動駕駛技術(shù)的興起,對計算和數(shù)據(jù)處理能力的需求暴增,導(dǎo)致如三星、英特爾、高通、英偉達(dá)、賽靈思、等非傳統(tǒng)汽車芯片企業(yè)也紛紛涉足汽車芯片;同時也給國產(chǎn)芯片企業(yè)帶來難得的發(fā)展機遇和新的方向。今年國內(nèi)也涌現(xiàn)出一批在ADAS、自動駕駛領(lǐng)域的國產(chǎn)芯片企業(yè),這類高算力數(shù)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(shù)需求存在差異化,客戶定點周期長。
為了確保產(chǎn)品的成功和落地,往往需要芯片企業(yè)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(xù)以及未來的規(guī)劃需求,才能夠做好芯片產(chǎn)品規(guī)劃,確保自身的產(chǎn)品規(guī)劃與整車廠的規(guī)劃相吻合,實現(xiàn)產(chǎn)品的熱啟動和快速上量,同時兼顧實現(xiàn)短期的落地需求和長期的產(chǎn)品規(guī)劃。例如在國內(nèi)市場率先落地的智能座艙應(yīng)用,現(xiàn)階段座艙電子的發(fā)展以中控平臺為基礎(chǔ),逐漸延伸到液晶儀表、抬頭顯示器及后座娛樂系統(tǒng)。
中短期內(nèi)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(chǎn)品率先落地,逐漸成為汽車標(biāo)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(jiān)測系統(tǒng)、抬頭顯示和后座娛樂的多屏融合智能座艙打破不同系統(tǒng)之間的技術(shù)壁壘,實現(xiàn)了產(chǎn)品融合、多屏互動及信息交互,展現(xiàn)了數(shù)字化、集成化、人性化的交互體驗。
從更長遠(yuǎn)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(yīng)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(nèi)首家采用7nm的工藝制程的智能座艙芯片,產(chǎn)品在性能和算力上對標(biāo)海外芯片廠商最新一代產(chǎn)品,定位于新一代智能座艙的相關(guān)應(yīng)用,能夠涵蓋目前以及未來智能座艙的全面要求。
目前國內(nèi)汽車芯片企業(yè)的模式
目前,國內(nèi)汽車芯片企業(yè)的模式基本上是三種:
(1)獨立自主的傳統(tǒng)汽車芯片設(shè)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(guān)系,參與到芯片設(shè)計研發(fā)的流程之中,發(fā)揮雙方各自優(yōu)勢來打造適合全球市場的產(chǎn)品
縱觀海外汽車芯片企業(yè)的成長歷程,以及國內(nèi)芯片設(shè)計頭部企業(yè)海思的成長經(jīng)歷,無不受到下游系統(tǒng)應(yīng)用客戶的全力支持和擁抱式合作;隨著中國汽車產(chǎn)業(yè)在新能源、智能化汽車領(lǐng)域的不斷突破,國產(chǎn)汽車芯片企業(yè)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(chǎn)品。
一、培育上下游產(chǎn)業(yè)共生體系
通過下游整車企業(yè)對上游汽車半導(dǎo)體企業(yè)持股、投資等模式打造產(chǎn)業(yè)共生體系。日本豐田和電裝分別持股汽車芯片商瑞薩半導(dǎo)體,這種下游整車企業(yè)對上游芯片企業(yè)的深度合作模式既保障了汽車半導(dǎo)體企業(yè)資金充足、客戶穩(wěn)定,也保障了整車企業(yè)的半導(dǎo)體供應(yīng)體系穩(wěn)固,從而形成了共同生長、共同繁榮的產(chǎn)業(yè)命運共同體。
二、關(guān)注以及加速產(chǎn)品落地
上游汽車芯片企業(yè)與下游整車廠商緊密合作,共享產(chǎn)品規(guī)劃,縮短產(chǎn)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(chǎn)業(yè)大變革中勝出。
三、建立綜合性的研發(fā)團隊
當(dāng)前的汽車芯片企業(yè),不僅僅需要對于傳統(tǒng)的汽車芯片安全、高可靠性經(jīng)驗豐富的研發(fā)人員,同樣需要對于高算力、先進制程芯片有實際開發(fā)經(jīng)驗的技術(shù)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(gòu)熟悉的整車廠規(guī)劃、研發(fā)人員也應(yīng)更多地參與到芯片的定義和研發(fā)中,從而確保產(chǎn)品的應(yīng)用性能和中長期競爭力。芯擎科技的整個研發(fā)團隊具備高算力、7nm,10nm先進工藝節(jié)點芯片實際經(jīng)驗以及車規(guī)級別芯片可靠性、安全性以及汽車安全架構(gòu)方面的積累,研發(fā)團隊也來自于傳統(tǒng)汽車半導(dǎo)體廠商飛思卡爾(被NXP收購)、NXP,以及高算力服務(wù)器芯片廠商華芯通、AMD、Intel等企業(yè),具備研發(fā)智能汽車高可靠性高算力芯片的經(jīng)驗和背景。
芯擎科技由吉利控股集團戰(zhàn)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(lǐng)域的高可靠性、高算力汽車電子芯片。公司擁有國內(nèi)唯一同時獲得高端服務(wù)器芯片和汽車傳統(tǒng)芯片開發(fā)經(jīng)驗和成功案例的團隊;可以完整提供從傳統(tǒng)汽車電子架構(gòu)到下一代智能網(wǎng)聯(lián)汽車電子架構(gòu)中的全部高端芯片;擁有自主研發(fā)的多核異構(gòu)低功耗SoC架構(gòu)設(shè)計、功能安全和信息安全引擎設(shè)計;掌握7納米車規(guī)制程工藝,搭建最完善的設(shè)計流程,實現(xiàn)芯片的高性能、低功耗、高度靈活性、高安全性和復(fù)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(nèi)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(guān)應(yīng)用,性能對標(biāo)全球領(lǐng)先企業(yè)。SE1000采用業(yè)界先進的CPU架構(gòu),集成了專用顯示處理器單元,深度學(xué)習(xí)AI專用處理器,通過強勁的整數(shù)和浮點計算性能,提升面向“機器學(xué)習(xí)應(yīng)用”時的綜合性能,將會成為高端智能座艙領(lǐng)域業(yè)界新的標(biāo)桿。