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汽车芯片国产化替代已是大势所趋(附2023国产芯片半导体产业链指南)

发布日期:2023-09-22 浏览次数:467

汽车芯片国产化替代已经是大势所趋。


以往,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,导致我国芯片对外依赖度较高,近9成的芯片依靠国外进口,芯片的国产化替代更多停留在口头上。但在最近两年的国产替代浪潮下,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。


比如近期很火的由芯擎科技主导设计国内首款7纳米智能座舱芯片“龙鹰一号”芯片,在吉利旗下领克08量产上车。还有地平线的征程3、征程5都已规模上车以及芯驰的X9系列座舱芯片,已经在上汽、奇瑞、长安、广汽、北汽、东风日产等车企旗下车型量产上车。随着国产芯片厂商的持续发力,可以预见的是,汽车芯片的国产化率势必会越来越高,而国内汽车产业链也将变得更加完善。未来会有更多优秀的国内汽车芯片企业崛起,为整个行业注入新的活力。


汽车芯片国产化的“高门槛”


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,造成了全球汽车芯片由国外巨头垄断的局面。归根结底就是汽车芯片的“高门槛”。此前某国产芯片副总裁提出的“三难”即比较容易国产化、比较难国产化和极难国产化就很好的解释了这个现状。


比较容易国产化的汽车芯片,是国内消费类做得比较好的领域,比如DC-DC、车载充电机MOSFET、数字仪表存储芯片、各类精度要求不那么高的ADDA芯片。这类芯片的主要问题是车规验证,消费类芯片对质量一致性的冗余度比较高,但车载芯片的冗余度比较低,也会遇到成本控制和技术的问题。


难国产化的汽车芯片包括电机控制器、电池管理系统SBC、中控主机、各类ECU-MCU、 电驱总成、电机控制器IGBT。这类芯片主要问题还是技术缺失。需要终端客户、设计公司和晶圆厂一起协调,首先把技术缺失的问题解决掉,才能把芯片做出来。


极难国产化的汽车芯片包括智能城控制器SoC、MPU、智能座舱SoC,带导航多媒体SOC、MCU等。这类芯片更是受到技术的限制。需要从工艺制程开始解决,一个工艺开发至少需要两年,IP验证又需要一年,还要做产品验证,四五年才能解决问题。


还有就是供应链问题面临价格、产量双重围堵。以微控制器(MCU)芯片为例,其占汽车芯片总成本达3成,是目前国内汽车产业缺芯最集中的领域。这使得车规级芯片行业长期被巨头垄断,中国芯片企业难以切入。国外垄断巨头可借芯片做文章,在价格和产量上对我国汽车生产双重施压,部分热门芯片价格翻了百余倍。


说到底,国产汽车芯片的挑战是供应链紧张,准入门槛高。


不过随着近年来的缺芯事件,让国内车企彻底意识到,海外芯片企业叠加海外零部件巨头的MCU供应链并没有想象中那样稳固。扶持本土汽车MCU公司保供的进程急需加速:一方面经历了贸易摩擦的影响及缺芯断供等危机,OEM整车厂出于芯片供应链的安全会十分欢迎和期待国产芯片的出现和早日应用;另一方面,国家的国产化率大规划要求也倒逼整车厂开始拥抱国产芯片厂商。


汽车芯片市场广阔重塑新格局


受汽车智能化和电动化趋势的影响,汽车电子芯片的比重不断提升。据统计,汽车电子部件占整车成本的比重已经从2012年的25%上升到2021年的55%,每辆车所需芯片甚至超过了1000颗。电动汽车百人会副理事长兼秘书长张永伟也曾表示,到智能电动汽车时代,每辆汽车需要的芯片将会超过1000个,到高等级自动驾驶阶段将会超过3000个,预计2030年,国内汽车芯片市场的规模将会达到300亿美元(约合人民币2186亿元),数量将会是1000~1200亿/颗一年。


目前,国内已经形成了四大阵营,包括消费电子芯片巨头、创新型芯片公司、传统汽车芯片厂商以及主机厂自研和合资芯片厂商。虽然现在国内汽车芯片的占比仍然较低,在汽车芯片领域中国厂商占比不足5%。但是随着这些阵营在市场竞争中正积极探索新的商机,国内汽车芯片产业将有可能重新塑造汽车芯片产业供应链格局。我国现有超过100家企业从事汽车芯片的开发和生产,50多家芯片上市公司声称拥有车规级产品或者已经实现量产应用。


在这样的环境下,国内芯片厂商正在加速和海外厂商过招,并且在这一竞争过程中,国内芯片产业的优势开始不断显现。


比如成本方面,国产芯片由于生产规模较大和本地化供应链的优势,国产芯片的成本通常较低,这使得国产新能源汽车的售价更为亲民。而国外芯片成本相对较高,价格也相应提高。对于高端汽车品牌,这种成本可以被接受,但对于中低端市场,国外的成本可能成为一个负担。还有供应链稳定,国产芯片的本地化供应链可以确保供应的稳定性,避免因外部因素导致的供应中断。而国外芯片由于全球贸易摩擦和其他不确定因素有可能面临中断的风险。当然还有其他很多优势,这里就不一一列举了。随着我国在芯片技术上的投入和研发力度的增强,国产芯片的竞争力会进一步提升。国内汽车芯片产业的未来非常光明。随着更多玩家和更多产品的导入,汽车零部件领域的国产玩家有望和海外大厂平分秋色。


结语


对于中国车企来说,以往车载芯片由于其技术要求比较高,国内在很长一段时间内都是空白,加上多数芯片都是海外提供,国内难以实现产业链自主自控,芯片自研。


而现在,随着智能电动汽车销量一路迅速攀升,单车芯片搭载量持续增长,智能电动汽车领域对车规级芯片的需求越发旺盛,疫情期间海外芯片缺供断供,为车规级芯片国产替代提供了绝佳窗口,而如今疫情影响已渐消弭,国产芯片是否能再次逆势而上已是行业内聚众瞩目的焦点。作为汽车技术领域的服务性平台,ATC邀请业界同仁共同探讨中国车规级芯片的创新发展之路。本次我们制作《2023年中国国产芯片半导体产业指南》,旨在梳理产业资源,展示国产芯片半导体产业链的10大细分领域代表企业,并欢迎广大用户、行业协会、研究机构、高等院校、券商投行等各界人士前来免费领取


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