苏州华旷冶金科技有限公司
Suzhou Huakuang Metallurgical Technology Co., Ltd.
江苏永旷金属科技有限公司
Jiangsu Yongkuang Metal Technology Co., Ltd.

不锈钢 耐热钢 电磁阀冷镦线棒材料

特种高温合金 精密软磁合金技术研发

产品既作品,作品既人品
Products not only cable works, works not only character.
 全国统一热线
0512-53727566

一大批中国芯片企业正在萌芽,寻求国产替代可能性。

发表时间:2021-12-14 16:06


汽车不断朝着智能化方向发展的今天,芯片价值越发显现,根据麦肯锡数据预计,2030年国内仅L3及以上的高阶自动驾驶汽车的半导体规模即可达到130亿美元。根据半导体在智能汽车上应用领域的不同,开源证券将其分为计算及控制芯片、存储芯片、传感器芯片、通信芯片、能源供给芯片等。

1.jpg

Δ 中国车规级芯片企业

目前,中国汽车芯片市场长期被国外厂商垄断,国产芯片市占率不到10%。但,一方面,“芯片荒”问题持续发酵,芯片持续供不应求;另一方面,美国对中国芯片的“封杀”,也让国内市场感受到技术压力。基于此,一大批国产芯片企业正在萌芽发展,寻求国产替代可能性。

01

计算及控制芯片:老将与新秀

计算及控制芯片智能汽车之“眼”,以微控制器和逻辑IC为主,主要用作计算分析和决策,包括主控芯片和辅助芯片。从应用场景来看,计算芯片可以划分为智能座舱芯片和自动驾驶芯片、车身控制芯片。

智能座舱和自动驾驶芯片方面,英伟达、高通、英特尔、三星、瑞萨等厂商凭借优越的芯片性能和供应链积累,在中高端座舱芯片领域占据大半江山。国产领域近年来,除了华为,也有如地平线等初创企业冲出突围,开始落地上车。

2.jpg

Δ 极狐阿尔法S华为HI版

目前,华为智能座舱芯片已搭载入极狐阿尔法S华为HI版,根据此前信息显示,新车车内座舱搭载的是麒麟990A芯片,具有3.5TOPs算力,支持5G网络连接;自动驾驶芯片上,华为主要采用将传感器、芯片、算法绑定销售的全家桶式方案,能够帮助主机厂快速上车量产,有消息称,搭载入极狐阿尔法S华为HI版或为麒麟990A芯片。

地平线合作伙伴也以中国品牌为主,已经公布搭载地平线征程系列芯片的车型有长安UNI-T、UNI-K、奇瑞蚂蚁、智己L7、广汽埃安Y、广汽传祺GS4 Plus、岚图FREE、思皓QX、2021款理想ONE等。上市车型目前多搭载征程2和征程3芯片,且智能驾驶和智能交互芯片为两个系统。据地平线创始人余凯称,伴随着征程5的发布,未来智能驾驶和智能交互会合在一个芯片上进行计算。且与一些芯片公司不同,地平线所有芯片拥有完全开放的生态和完备易用的工具链, OEM厂商可以在芯片、算法中的任意层次购买服务。

相对而言,车身控制芯片对算力要求较低,通常以8位或32位的MCU芯片为主。这部分芯片也被外资厂商高度垄断。它是汽车的微控制单元,可以理解为控制汽车各个部分的中枢神经,用以承载并实现不同的功能,一辆传统汽车平均用到70颗以上的MCU芯片,每辆智能汽车可能采用超过300颗MCU,因为也是“缺芯”浪潮中最“缺”的品类。在此次背景,比亚迪电子、杰发科技、芯旺微等一批企业正在加速替代。

3.jpg

Δ   全球车规级MCU市场被外资厂商高度垄断。数据来源:IHS、开源证券

几乎在造车的同一时间,比亚迪已经开启了半导体研发之路。不过,由于车企背景,比亚迪的半导体主要是内部供应,从其公布的客户名单来看,2018年-2020年比亚迪一直稳居比亚迪半导体**大客户的位置,销售额贡献超50%。尽管比亚迪半导体招股书称,其已进入小康汽车、宇通汽车、福田汽车、北京时代、英威腾、蓝海华腾、汇川技术等厂商的供应体系。这些都不算主流乘用车企,且外界观望态度更多。不过,随着比亚迪半导体寻求独立上市,或能拿下更多客户。

成立于2013年的杰发科技为四维图新全资子公司,下设上海途擎微电子有限公司。杰发科技专注于汽车电子芯片及相关系统的研发与设计,在合肥、深圳、上海、武汉设立有研发及市场销售中心。杰发科技于2018年推出车规级MCU芯片AC7811,截止2020年12月已累计出货几百万片。第二代MCU芯片于2020年推出,目前已上车。根据官方信息,杰发科技已落地通用、大众、上汽、一汽、长安、吉利、东风、奇瑞等多家车企旗下车型。

02

存储芯片:刚刚才起步

存储芯片,顾名思义,主要用于数据存储功能,包含DRAM(动态存储器)、SRAM(静态存储器)、FLASH(闪存芯片)等。

传统汽车上存储产品多数应用在导航系统、仪表盘等场景中,汽车智能化趋势下,车载存储应用逐渐丰富,开始应用在360环视、自适应巡航、高端HUD系统等,车载储存产品单车用量提升。

与此同时,智能汽车对瞬时计算的要求提高,逐渐转变为计算平台,车辆需要对传感器所捕获的大量资料进行实时处理,这就对带宽和空间需求提出了更高的要求,越来越多的芯片企业聚焦这一领域。

不过,国内相关供应商较少,此前存储芯片供应商多聚焦于消费电子领域,仅2019年底,北京君正通过并购北京矽成(ISSI)进入了车载存储芯片领域。

4.jpg

Δ 存储芯片占汽车半导体份额不断提升(单位:亿美元)。数据来源:IHS、开源证券

ISSI主要产品包括存储芯片和模拟芯片,主要有DRAM、SRAM、Flash 和Analog四种,下游领域包括汽车、工业级医疗等行业。北京君正此前从事国内CPU设计,收购完成后搭建起了“CPU+存储芯片”平台,北京君正希望双方能形成有效联动,一方面,ISSI可以借助君正大力开拓国内车用存储芯片市场,另一方面君正可以借助ISSI的车载平台将CPU设计能力逐步导入至汽车市场。

但,ISSI在车规级存储芯片领域还未有更多经济效益体现。根据北京君正发布的2021年第三季度财报数据显示:芯片方面,汽车智能化使得汽车上的数据量越来越大,数据的传输、连接和融合需要互联芯片,这块市场保持高速增长。公司今年加大对车载互联芯片的研发投入,Q3单季度亏损约670万美金,预计明年将开始贡献营收,并有望在将来为公司成长提供长期动力。

尽管兆易创新、聚辰股份等存储芯片供应商也在加快向车载领域开拓,不过总体来看,国内供应商在这一领域动作较慢。

03

传感器芯片:自研加并购

传感芯片,主要是用于探测、感受外界的信号,并将探知的信息转变为电信号或其他所需形式传递给其他设备。主要包括CMOS图像传感器(CIS)、图像信号处理器(ISP)、激光雷达芯片等。

CIS芯片是车载摄像头中价值量最高环节,目前已有国内厂商进入头部。根据Couetpoint数据统计,2019年全球车用CIS市场份额前三的厂商分别为安森美(60%)、豪威科技(29%)、索尼(3%)。

其中,豪威科技于1995年成立于美国加州。2016年初,美国豪威科技被华创投资、中信资本和金石投资收购,成为北京豪威科技有限公司的子公司;2019年8月1日,韦尔股份收购了北京豪威科技有限公司85.53的股权。

从2005年开始量产**颗车用图像传感器至今,豪威科技在汽车领域出货量累计已超过8亿颗。2014年4月,豪威科技加入英伟达自动驾驶汽车发展生态系统,并推出了**组与英伟达DRIVE AGXAI计算平台兼容的CIS系列。

目前,豪威车用CIS 主要销给欧洲客户,产品用于奔驰、宝马、丰田、大众、特斯拉等整车。

ISP芯片方面,豪威也有布局。除此之外,富瀚微早在2018年便发布首款车规级前装ISP芯片,能够支持前视、环视和车内摄像头等不应用场景;今年4月,北京君正也拟定增14亿,其中2.37亿元用于车载ISP系列芯片的研发与产业化项目。

激光雷达芯片上,一部分激光雷达企业选择自研,以企业禾赛科技为例,其在招股书上显示,公司拟募集资金20亿,投向激光雷达的研发设计、产品方案、生产制造等关键环节。具体而言,主要用于智能制造中心项目、激光雷达专属芯片项目和激光雷达算法研发项目。在禾赛看来,自研芯片的使用为产品在性能、集成度和成本上带来了竞争优势。

另有一部分专门从事激光雷达芯片的企业,包括纵慧芯光和长光华芯、南京芯视界、博升光电、睿熙科技等,前三家华为都有投资入股。其中,纵慧芯光在车规芯片领域,已完成AEC-Q102车规认证,且公司自有外延产线;长光华芯拟通过IPO发展VCSEL及光通信激光芯片项目;南京芯视界产品包括单光子雪崩二极管SPAD芯片,可实现超高灵敏度光电探测以及单光子器件阵列高密度集成度。

与此同时,睿熙科技已与多家车企合作,完成用于车载激光雷达的VCSEL芯片定制开发,该芯片峰值输出功率数百瓦,支持逐行按序点亮;博升光电可通过单层HCG光栅替换现有100多层的DBR反射镜,大幅简化了VCSEL外延结构,缩短了外延生长时间,提高了生产效率。

04

通信芯片:优劣势分明

通信芯片,则主要用于发送、接收以及传输通信信号,包括基带芯片、射频芯片、信道芯片、电力线载波通信芯片等。无论是对于单车智能,还是车联网,通信芯片都足够重要。

目前基带芯片领域,在海思芯片短缺的背景下,高通一家独大。

车规级通信模组上,国产厂商具有绝对优势。根据开源证券相关报告,2020年上半年,国产厂商在国内前装通信模组市场份额超过90%,其中移远通信(35.99%)、慧瀚微电子(17.53%)、SierraWireless(17.04%,广和通收购其车载模块业务)位列前三。

涌现出华为、大唐、高新兴、移远通信等为代表的一大批C-V2X芯片模组企业,大唐高鸿顺利实现C-V2X车规级模组DMD3A量产。

此外,国外企业高通与高新兴、移远通信等国内模组厂商广泛合作,推动C-V2X芯片组在中国的推广应用,Autotalks积极与大唐等中国厂商进行C-V2X芯片组级互操作测试。

另一个重要的通信芯片——以太网芯片形势则是不容乐观。

在智能汽车时代,电子电气架构和软件架构齐变革,车载以太网将成新一代主干网络。不过目前全球仅NXP、博通、Marvell、瑞昱、Microchip、德州仪器六家供应商能够实现以太网芯片量产。国内仅裕太微电子等少数企业在进行研发,不过远未到可以量产阶段。

裕太微电子是一家车载核心通讯芯片研发商,成立于2017年,该公司在苏州高新区和上海市张江高科技园区两地均设有研发中心,于2021年第四季度正式推出**代2.5G以太网芯片并对外送样测试,值得一提的是,华为、小米都投资了裕太微电子。

05

能源供给芯片:自给率不足

能源供给芯片主要用于保证和调节能源传输,以分立器件为主。具体包括电源管理芯片、晶体管(IGBT、MOSFET等)等。

纵观全球电源管理芯片市场分布情况,欧美大厂同样占据绝大部分份额,根据Yole数据,德州仪器、高通、模拟器件、美信、英飞凌、安森美、恩智浦、戴洛格半导体、瑞萨电子合计市场份额超过75%。

国内产业长期面临自给率严重不足的局面,直至国际贸易形势变化触发了芯片国产化的浪潮,这一局面才出现一些转变。包括闻泰科技、南芯半导体等企业加速向电源管理芯片拓展。2021年7月,闻泰科技发布公告,子公司拟收购英国晶圆制造资产Newport Wafer Fab(NWF)100%权益,加码功率半导体与车载电源管理芯片业务全球化布局。

IGBT产品上,英飞凌依旧是绝对的龙头老大,从2019年国内新能源汽车IGBT模块市场来看,市场占比58.2%。比亚迪市占率为16%,另一家中国企业斯达半导为13%。而从全球IGBT市场看,比亚迪半导体和斯达半导话语权更低,所占据的市场份额均不到2%。

从制造工艺看,目前,比亚迪已经发展到第五代IGBT,可对标英飞凌第四代IGBT产品,后者已经做到第七代;斯达半导稍快一步基于第六代Trench Field Stop技术的650V/750V IGBT 芯片及配套的快恢复二极管芯片,已在新能源汽车行业实现应用。

“中国现在冒出来很多企业,也是和华为一样,专心致志做一件事的。一个人一辈子能做成一件事,已经很不简单了。为什么,中国13亿人,我们这几个人把豆腐磨好,你那几个企业好好去发豆芽,把豆芽做好,我们13亿人,每个人做好一件事,拼起来就是伟大祖国。”

这是几年前,华为创始人任正非在新闻联播节目上的一段讲话。

如今,在科技日益发达、全球化不断加速、产品越发精细化的今天,专心做好一件事格外重要。期待在全球“缺芯”的当下,中国有企业能够“补位”,专心做好一件事,成为芯片领域的“华为”,亦或是“宁德时代”。



华旷冶金
Huakuang metallurgy


地址:江苏太仓市经济技术开发区上海东路168号8幢    电话:(86)0512-53727566-53727366 传真:(86)0512-53727300
服务创造价值,合作创造共赢
service creates value, cooperation creates win-win
全国服务咨询热线:
0512-53727566
18915760999
专注冷镦材料,不锈钢精线,电磁阀软磁合金研发
Focus on cold heading materials, stainless steel fine wire production