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国产汽车芯片已“攻克”核心领域,但新的挑战已经来临!
2023-09-20 来源:贤集网
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关键词: 芯片 台积电 MCU

汽车芯片的国产化替代,这几乎已经成为一个老生常谈的话题了。

此前几年,由于国内芯片厂商主要处于产品的研发阶段,大规模量产装车并不算多,芯片的国产化替代更多停留在口头上。但最近两年,国内芯片厂商开始快速量产上车,汽车芯片领域也开始有了国内企业的身影。

而日前,亿欧智库发布的一份报告显示,芯驰科技、地平线等国内汽车芯片公司的产品不仅成功进入到汽车产业链,在智舱、智驾等核心智能化领域,已经实现了规模量产。



国产芯片厂商崛起 核心芯片加速上车

在智能网联汽车产业大变革背景下,软件定义汽车理念已成为共识,而芯片是软件定义汽车生态发展的基石。

不过,在很长一段时间内,国内汽车芯片基本上都是依赖海外大厂的产品,国内芯片产业主要围绕着一些低端应用领域。

随着汽车智能化、电动化的全面转型,汽车芯片需求日益旺盛,国产汽车芯片迎来新机遇,一些更加核心的车载计算芯片和控制芯片开始被大家所关注。

这些领域内,一批新兴本土芯片企业推出主打高性能的车载计算芯片和控制芯片,逐渐成为市场焦点。

除了前文提到的智能座舱和智能驾驶领域外,车规MCU也有大量厂商入局,公开数据显示,目前国内已经有20多家芯片厂商公布了车规级MCU产品。

例如2022年4月发布的芯驰E3系列,是现有量产车规MCU的“天花板”级产品。E3系列的CPU主频可达800MHz,拥有TÜV莱茵颁发的国内首个ISO 26262 ASIL D及IEC 61508 SIL 3功能安全产品认证。E3在性能与可靠性上均可满足高端市场需求,应用领域覆盖更加广泛,包含线控底盘、制动控制、BMS电池管理、ADAS/自动驾驶运动控制、液晶仪表、HUD、流媒体视觉系统CMS等。

入局的时间不相同,产品的量产进度也不一样。目前来看,在核心的计算类芯片和域控芯片领域,本土汽车芯片厂商中量产速度跑在最前面的是地平线和芯驰。

地平线工业芯片+汽车芯片的累计出货量超过了300万片,而芯驰全系列产品出货量超200万片。这两家企业的发展也体现出国内汽车芯片产业跃迁的风貌,在国产替代、本土化服务的背景下,国产芯片的量产上车进程正在不断提速。

与此同时,日渐成熟的国内芯片厂商也开始了反向“输出”,一方面随着中国智能电动车的出海走向全球,另一方面也在积极拓展海外客户。在慕尼黑车展期间,几家中国芯片厂商如地平线、芯驰、黑芝麻智能等悉数到场,加强与欧洲车企的交流。

通过这些前期的不断布局,国内汽车芯片产业正迎来蓬勃的发展,有望在未来占据一定的市场地位。



自动驾驶芯片迎来创投热潮

科创板研究中心数据显示,今年上半年,科创板IPO募资877亿元,其中48%为半导体企业。也正因为自动驾驶芯片占据了科技和人工智能两个领域,所以在资本市场上,更容易获得青睐。

据盖世汽车统计,上半年智能电动汽车领域至少已经披露了98起融资事件,69起与智能驾驶相关。其中,芯片和半导体是资本持续关注的重点,尤其是自动驾驶芯片领域,上半年多家企业拿到了新的投资。

“无论是自动驾驶芯片企业,还是其他半导体企业,最近一段时间都比较火热。由于中国芯片产业发展的重要性,芯片企业在资本市场上的表现也比较积极,上市对它们非常重要。”奥纬咨询董事合伙人、大中华区汽车与工业品业务主管合伙人张君毅如是说。

在自动驾驶芯片领域,地平线曾经是国内最大的独角兽,当年风头无两。地平线曾经从2020年12月至2021年6月间,创造了连续7个月,每月一轮融资的纪录。至今,地平线已经完成了高达15亿美元的C轮融资,估值高达50亿美元。

而黑芝麻智能从2016年加入自动驾驶芯片赛道,7年后能站在港交所门前,既是汽车产业所驱使,亦是资本市场在推动。截至目前,黑芝麻智能已完成10轮融资,金额高达50.33亿元。


行业市场格局有待重塑

近年来,在国家政策支持下,我国智能汽车行业景气度不断提高。自动驾驶为汽车行业发展主流方向,预计到2025年,全球将有近三成汽车具备自动驾驶功能。在此背景下,自动驾驶芯片作为自动驾驶系统核心组成部分,市场需求日益旺盛。

目前,汽车智能化发展带来的巨大蓝海市场正吸引多方入场,我国现已形成消费电子芯片巨头、创新型芯片公司、传统汽车芯片厂商、主机厂自研/合资芯片厂商等四大阵营,行业市场格局有待重塑。

根据中国汽车芯片产业创新战略联盟标准工作组数据,按每年新增车辆1800万辆计算,自动驾驶芯片的市场规模新增在3600万片左右。目前国内有超出100家企业从事开发及生产汽车芯片,50多家芯片上市公司宣称有车规级产品或者量产应用。

国泰君安证券分析师李沐华预计,未来两年,主流自动驾驶芯片将陆续量产交付;未来五年,市场份额的争夺将更为激烈,国内头部厂商有望突围。

“随着智能网联新能源汽车的发展,汽车芯片已成为影响汽车产业发展的关键因素。”王颖说,2022年9月,电科芯片牵头组建了中电科汽车芯片技术发展研究中心,整合中国电子科技集团有限公司的相关优势资源,打造国内一流的汽车芯片技术创新策源地,贯通国产汽车芯片自主可控全产业链,支撑汽车芯片技术进步和产业化发展。


未来:汽车芯片将迈向先进制程

在传统车用半导体制备中,由于汽车本身空间较大,对集成度的需求没有手机等消费电子紧迫。加上半导体元器件主要集中在发电机、底盘、安全、车灯控制等领域,对算力没有太高的要求。以往,汽车芯片大多采用40nm及以上的成熟工艺制程,跟消费电子芯片在工艺上差了不止一个量级。

但在汽车智能化的革命浪潮之下,随着智能座舱、自动驾驶水平的提升,都依赖大算力、低功耗芯片的支持,24nm乃至48nm制程工艺的车规级芯片显然已经跟不上产业的快速转型。

汽车芯片正由过去工艺制程相对落后、量大价低的行业洼地,摇身一变成为芯片行业高精尖技术的应用先锋,芯片企业争相抢占的技术制高点。



这意味着,汽车芯片将不再与成熟工艺制程绑定,先进工艺制程将成为芯片行业技术创新的制高点。

在此趋势下,催生了高通、英伟达、英特尔、联发科等高性能计算玩家进入车用市场,推动汽车算力平台制程向7nm及以下延伸。

从趋势上看,智能座舱和自动驾驶被视为未来的“机会风口”之一,也是制程工艺竞争最为激烈的领域。

传统车用芯片虽然标榜高可靠度与稳定性,但考虑到自动驾驶的长期发展,汽车处理器芯片所需要的运算效能一定要提升,先进制程成为不可或缺的关键。

综合来看,目前采用7nm制程的汽车芯片中,已经有不少的产品已经进入量产,主要是智能座舱或自动驾驶芯片,比如英伟达Orin、特斯拉第二代FSD芯片、骁龙8155、芯擎科技“龍鷹一号”等。目前的一些5nm制程汽车芯片大部分仍处于研发当中,或逐渐进入量产阶段,比如高通第四代座舱芯片骁龙8295、高通骁龙Ride自动驾驶平台的核心SoC、安霸最新AI域控制器芯片CV3系列等等。

此外,为支持汽车芯片厂商,台积电在2022年三季度就推出了针对ADAS和智能数字驾驶舱的汽车芯片的5nm工艺平台“N5A”,符合AEC-Q100、ISO26262、IATF16949等汽车工艺标准。

台积电还计划在2024年推出业界第一款基于3nm的汽车芯片平台“N3AE”,计划在2025年量产3nm汽车芯片。

行业厂商的一系列产品动态和规划都在标明,先进制程汽车芯片开始快速迭代,并进入量产加速期。



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