50560 國產(chǎn)汽車芯片,撕開了一道口子

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          國產(chǎn)汽車芯片,撕開了一道口子
          2024年,國產(chǎn)汽車芯片乘上了東風(fēng),本土器件上車成為了大家的熱議話題。
          本文來自于微信公眾號“半導(dǎo)體行業(yè)觀察”(ID:icbank),作者: 邵逸琦,投融界經(jīng)授權(quán)發(fā)布。

          在這一趨勢的背后,是國內(nèi)汽車產(chǎn)業(yè)引領(lǐng)電動化和智能化所帶來的芯片需求增長。據(jù)統(tǒng)計,2022年我國新能源汽車產(chǎn)量為705.8萬輛,占全球新能源汽車產(chǎn)量的60%以上。與此同時,一輛新能源汽車的芯片平均用量更是超過1000顆,遠(yuǎn)大于其他消費電子的芯片用量。由此而產(chǎn)生的增量需求可想而知。

          如果在過去,如此龐大的市場,通常是由英飛凌、恩智浦、瑞薩、德州儀器、意法半導(dǎo)體和博世這六大巨頭所牢牢把持的。但隨著本土汽車產(chǎn)業(yè)的興起,疊加國產(chǎn)汽車芯片公司的多年深耕、前兩年的缺芯浪潮以及近年來的國產(chǎn)化芯片需求等多重因素的影響,國內(nèi)廠商終于在銅墻鐵壁的汽車芯片市場撕出了一道小小的口子。

          根據(jù)日經(jīng)報道,過去三年國內(nèi)汽車芯片的自給率從5%迅速提高到了10%。當(dāng)中,國產(chǎn)廠商在車規(guī)模擬芯片上取得的成就更是有目共睹。

          模擬芯片,成為關(guān)鍵

          相較于消費級芯片,汽車芯片在驗證周期、安全認(rèn)證、高可靠性等指標(biāo)方面都有更高的要求,這些指標(biāo)往往需要企業(yè)花費大量時間和資源去做長周期的驗證,最終才能向車企供貨。這些時間和金錢方面的投入對于芯片設(shè)計廠商來說是一場昂貴的冒險,一旦某款芯片失敗,就會出現(xiàn)進(jìn)退維谷的尷尬局面。這也是過去國內(nèi)少有廠商涉足汽車芯片的原因。

          但在新能源汽車所帶來的巨大機(jī)遇面前,本土廠商開始奮力突圍。據(jù)不完全統(tǒng)計,中國已有近300家公司在開發(fā)汽車芯片產(chǎn)品,涵蓋了汽車芯片的多個領(lǐng)域,尤其是過往只有海外大廠才能掌握的產(chǎn)品,也開始出現(xiàn)本土廠商的身影。

          在這股國產(chǎn)化浪潮中,算力芯片是發(fā)展最快速的領(lǐng)域,當(dāng)中無論是座艙還是智能駕駛方面,國產(chǎn)芯片都已經(jīng)實現(xiàn)了突破,且還有不少企業(yè)深耕其中,此外,在功率半導(dǎo)體、MCU和傳感器以及模擬芯片等方面,國產(chǎn)廠商也正在加緊攻關(guān)。

          國產(chǎn)汽車芯片,撕開了一道口子

          而作為汽車芯片市場最早出現(xiàn),且使用量最多的產(chǎn)品之一,模擬芯片正在成為本土廠商聚焦的重要目標(biāo)。

          首先我們來了解一下,到底什么是模擬芯片?與只能對離散數(shù)字信號進(jìn)行算術(shù)和邏輯運算的數(shù)字芯片不同,模擬芯片是由電容、電阻、晶體管等組成的模擬集成電路,它可以將現(xiàn)實世界中的聲音、光線、溫度、壓力等信息轉(zhuǎn)換為電壓或電流,實現(xiàn)電信號的放大、濾波、變換等功能。根據(jù)實際應(yīng)用與功能,模擬芯片又可以分為電源管理芯片、信號鏈芯片、射頻芯片和其他器件等。

          作為汽車中不可缺少的一環(huán),模擬芯片產(chǎn)品種類多、用量大且應(yīng)用領(lǐng)域豐富。以B級汽車為例,傳統(tǒng)燃油車型模擬芯片的用量約在160顆,電動車型則需要多達(dá)400余顆,而C級電動車更是超過了650顆。

          IC Insights數(shù)據(jù)顯示,汽車是模擬芯片的第二大應(yīng)用市場。在2022年車用模擬芯片需求已占到整個模擬芯片市場的24%左右,到2027年,單車模擬芯片的價值量將達(dá)到300美元,年復(fù)合增長率超過10%。除了汽車外,工業(yè)、能源、消費等領(lǐng)域也大量使用模擬芯片,其前景非常廣闊。

          2021年以前,國內(nèi)模擬芯片企業(yè)多以電源管理芯片切入市場,產(chǎn)品主要應(yīng)用于低附加值領(lǐng)域,且采用Fabless業(yè)務(wù)模式,而專注于信號鏈器件的公司較少。背后原因主要是微弱信號、高頻信號處理技術(shù)門檻高,國內(nèi)廠商在該領(lǐng)域尚處于起步階段。

          近年來,國內(nèi)芯片企業(yè)在逐步開拓附加值較高的新興下游應(yīng)用領(lǐng)域,用量較大、盈利更多的汽車領(lǐng)域自然成為發(fā)力重點之一。以車規(guī)模擬芯片為例,國內(nèi)部分企業(yè)已積極布局相關(guān)芯片的研發(fā)和認(rèn)證,如納芯微、圣邦微、思瑞浦和矽力杰等,已各自推出了相關(guān)車規(guī)產(chǎn)品,其中不乏信號鏈等技術(shù)門檻較高的替代產(chǎn)品。

          圣邦微主打電源管理芯片,自2022年就有多款車規(guī)運放、數(shù)模轉(zhuǎn)換、電源產(chǎn)品陸續(xù)在客戶端導(dǎo)入,計劃覆蓋各類驅(qū)動芯片、隔離芯片、DC/DC電源轉(zhuǎn)換芯片、LDO、運放及比較器、電壓基準(zhǔn)芯片、小邏輯芯片等,其中部分產(chǎn)品已實現(xiàn)量產(chǎn),部分產(chǎn)品處于小批量生產(chǎn)驗證及送樣階段,新一代產(chǎn)品處于研發(fā)階段,并申請了多項相關(guān)專利。

          思瑞浦專攻信號鏈模擬芯片,近幾年開始在工業(yè)、通訊、汽車等高端市場布局,進(jìn)軍車規(guī)級市場,相關(guān)芯片逐步放量,截至2023年上半年,其在車規(guī)產(chǎn)品方面,已有50余款產(chǎn)品上市,包括車規(guī)級運算放大器、車規(guī)級低噪聲線性穩(wěn)壓器、高輸入電壓,大電流車規(guī)級LDO等。

          矽力杰也深耕電源芯片領(lǐng)域,過去幾年時間中向全球終端汽車廠商輸出了數(shù)十種新應(yīng)用芯片,還在去年推出了首顆40V/15A全集成車規(guī)級H橋電機(jī)驅(qū)動芯片,未來還將量產(chǎn)車身控制、無人駕駛、車載娛樂系統(tǒng)等芯片,其在整體應(yīng)用層面也有了不小的提升。

          納芯微則堅持信號鏈、電源管理、傳感器三輪驅(qū)動,在2023年量產(chǎn)了車規(guī)級 CAN FD接口芯片、車規(guī)級LIN接口芯片、車規(guī)級PWM Buffer芯片、車規(guī)級 I2C I/O擴(kuò)展芯片等產(chǎn)品,其車規(guī)產(chǎn)品已廣泛應(yīng)用于汽車三電系統(tǒng)、車身控制、智能駕艙等領(lǐng)域。

          隨著這些國產(chǎn)廠商的持續(xù)發(fā)力,愈來愈多的新能源汽車開始采用國產(chǎn)芯片,國內(nèi)模擬芯片企業(yè)已經(jīng)在擅長的領(lǐng)域中取得了一定的成績,過往固有的“模仿者”形象也開始被打破,部分廠商甚至已經(jīng)不遜色于國外巨頭,例如納芯微的隔離產(chǎn)品和傳感器產(chǎn)品等。

          群雄爭霸,誰主沉浮

          當(dāng)然,國產(chǎn)替代并非一帆風(fēng)順。

          例如在國產(chǎn)廠商剛因芯片短缺而占據(jù)一定市場后,就遭遇了產(chǎn)能過剩的沖擊,這就讓海外巨頭開始逐漸收復(fù)失地,甚至越戰(zhàn)越強。

          以大家熟悉的幾家海外巨頭為例:英飛凌作為全球最大的汽車半導(dǎo)體廠家,2022年4季度汽車業(yè)務(wù)約占其收入的47%,2023年進(jìn)一步增至56%;恩智浦2022年汽車業(yè)務(wù)約占其收入的52%,2023年增加到56%,同樣是公司最主要的收入來源;瑞薩2022年汽車事業(yè)部占總收入的43%,2023年增長到47%……

          由此可見,市場波動并未對這些海外巨頭的汽車業(yè)務(wù)占比產(chǎn)生影響,不降反升,它們?nèi)岳卫握莆罩袠I(yè)的話語權(quán)。

          相對比之下,國內(nèi)模擬芯片企業(yè)在汽車業(yè)務(wù)上就有些相形見絀了:思瑞浦在業(yè)績說明會的問答中指出,其在2023年上半年的汽車市場營收占比僅為8%,同期圣邦微電子汽車市場營收占比幾乎沒有,目前兩者車規(guī)級芯片料號均為100顆左右,數(shù)量較少,矽力杰2023年的汽車相關(guān)營收也僅有8%左右。三家廠商在汽車業(yè)務(wù)上的占比和營收都稍顯不足。

          作為對比,同為國產(chǎn)的納芯微在汽車業(yè)務(wù)表現(xiàn)頗為不俗:其在2023年的汽車電子領(lǐng)域出貨量已達(dá)1.64億顆,汽車電子領(lǐng)域收入占比為30.95%,較上年提升約7.82個百分點,而2024年第一季度,汽車電子領(lǐng)域占比進(jìn)一步提升至35.63%。

          因此,單就汽車業(yè)務(wù)這一項的占比上,納芯微已遠(yuǎn)超國內(nèi)廠商,相當(dāng)接近英飛凌等國外巨頭,考慮到國外已經(jīng)深耕幾十年,而國內(nèi)產(chǎn)業(yè)近幾年才獲得重視這一點,納芯微能完成這樣的成績實屬不易。

          為什么納芯微能在一眾國產(chǎn)廠商里脫穎而出呢?

          對于傳統(tǒng)汽車來說,模擬芯片在動力總成、底盤和安全、車載娛樂、儀表盤、車身電子及LED電源管理等領(lǐng)域中被廣泛應(yīng)用;而隨著電動化、智能化的滲透,大小三電系統(tǒng)、熱管理、智能座艙、自動駕駛等系統(tǒng)催生出了更多模擬芯片需求。

          目前中國是新能源汽車發(fā)展最為迅猛的市場,但如果本土廠商只想做缺芯時期國外巨頭的原位替代品,當(dāng)缺芯結(jié)束,潮水褪去的時候,這部分需求也會隨之離去,而當(dāng)巨頭掀起價格戰(zhàn)之際,得之不易的市場份額就會拱手讓出。

          在這方面,納芯微顯然有更加縝密的思考。納芯微的產(chǎn)品布局包括兩大方向:一是電動化,主要集中在新能源汽車的三電和熱管理領(lǐng)域;二是智能化,主要集中在智能座艙、自動駕駛、整車域控、智慧照明等領(lǐng)域。這兩大方向完美契合了新能源汽車的發(fā)展路線,同時順應(yīng)了國產(chǎn)汽車廠商的需求。

          目前,納芯微的產(chǎn)品和解決方案已覆蓋車載主驅(qū)、OBC/DCDC、電池管理系統(tǒng)、熱管理系統(tǒng)等新能源汽車核心的高壓控制器,在一輛高端的新能源汽車上,納芯微已經(jīng)量產(chǎn)的產(chǎn)品,可以實現(xiàn)超過900元的單車價值量。

          除了豐富的產(chǎn)品外,納芯微能成為國產(chǎn)汽車模擬芯片龍頭的更重要原因,是他們始終將客戶擺在首位,理解客戶的需求和痛點,在推出定制化產(chǎn)品之余,也為客戶帶來了更多產(chǎn)業(yè)協(xié)同創(chuàng)新的機(jī)會。舉例來說,去年年初,納芯微與大陸集團(tuán)旗下合資公司陸博就乘用車關(guān)鍵零部件輪速傳感器本土化項目達(dá)成產(chǎn)品合作協(xié)議,納芯微的產(chǎn)品也由此進(jìn)入到了輪速傳感器本土化項目開發(fā)當(dāng)中。

          與其他國產(chǎn)模擬芯片廠商相比,納芯微正在構(gòu)筑屬于自己的核心競爭優(yōu)勢,在為產(chǎn)業(yè)提供更具優(yōu)勢的產(chǎn)品的同時,也在國內(nèi)的新能源汽車發(fā)展貢獻(xiàn)自己的一份力量。

          寫在最后

          過去幾年的汽車芯片發(fā)展態(tài)勢表明,通過IDM模式,海外原廠不僅在供給上無虞,還能不斷掀起價格戰(zhàn),以此來阻礙本土汽車芯片廠商的崛起。但汽車芯片的本土化是大勢所趨,如何縮短與國外差距,如何在優(yōu)勝劣汰的自然法則中保持市場地位,成就本土汽車模擬芯片乃至整個汽車芯片產(chǎn)業(yè),國產(chǎn)廠商需要群策群力,也需要各出奇招,以交出一份屬于自己的滿意答案。

          新能源汽車 芯片
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