国产车规芯片替代进度,来源:与非研究院
工信部明确表示,到2027年,国产汽车需全部采取国产芯片。这一政策为海内芯片企业带来了巨大机遇,但同时也带来了技能创新和供应链管理的寻衅。某汽车主机厂代表对笔者表示,该车厂短期目标是实现芯片国产化率20%~30%,提升国产芯片的可靠性,逐步进入车企和Tier1供应商目录。长期目标是实现芯片国产化率100%。
国产车规芯片替代种类,来源:与非研究院
汽车芯片供应链面临的寻衅?国际寻衅:
车规芯片面临的国际寻衅,来源:与非研究院
当前国际场合排场下,汽车芯片供应链面临断裂风险,特殊是在IP、代工(28nm)、EDA、测试设备等领域。近年来,环球供应链的不愿定性显著增加,尤其是在半导体领域。中美贸易摩擦加剧和环球疫情影响,使供应链薄弱性进一步显现,严重冲击了环球汽车制造商。 例如,2020年底至2021年初,由于马来西亚的疫情封锁政策,环球半导体供应链遭遇瓶颈,导致汽车制造商生产操持受阻,乃至部分车企停产或减产。美国对中国技能的限定加剧了供应链风险,中国政府推动汽车家当链国产化,目标是到2027年实现供应链的完备自主可控。面对寻衅,汽车行业需寻求多元化供应链办理方案,并加强自主研发。 随着中美技能竞争加剧,美国政府对中国企业履行出口限定,包括禁止向中国出口前辈半导体设备和技能。这使中国企业在得到关键技能和设备方面面临更大困难,特殊是在28纳米及以下工艺技能领域,这限定了中国在高端芯片制造领域的竞争力。 国际市场对中国汽车芯片的接管度存在障碍,特殊是在高端设备和核心技能领域。许多国际企业在面对中国芯片时采纳谨慎态度,使中国企业在拓展国际市场时面临更大寻衅。在自动驾驶芯片等领域,国际市场对产品性能、安全性和可靠性哀求极高,中国企业技能积累相对薄弱,难以与国际领先企业竞争,市场准入难度更大。 逆环球化趋势加剧,国际市场对中国芯片的需求变得不愿定。出于保护本当地货业和技能安全的考虑,许多国家对中国芯片采纳严格的入口限定。这不仅增加了中国企业进入国际市场的难度,还可能导致环球供应链进一步分裂。然而,随着海内技能进步和市场需求增加,中国汽车芯片家当有望逐步在环球市场霸占一席之地。 只管美国政府对中国科技企业履行限定方法,加大了中国企业的国际竞争压力,这也匆匆使中国企业加快自主研发,提高技能水平,以应对国际市场寻衅。通过提升产品质量和技能水平,中国企业有望在未来几年内冲破国际市场壁垒,得到更多市场份额。
海内寻衅:车规芯片面临的海内寻衅,来源:与非研究院
比较国际大环境,海内成本市场的变革,对汽车芯片家当的发展产生了深远影响。 几年前,成本市场对汽车芯片领域表现出极大的激情亲切,大量资金涌入这一领域,推动了行业的快速发展。然而,随着市场环境的变革,特殊是科技企业估值泡沫的分裂,科创板IPO的收紧,投资人对汽车芯片行业的信心开始动摇,投资退出的渠道也逐渐变窄。 汽车芯片投入巨大且周期长,中小公司无法持续投入汽车芯片研发、市场和质保。成本市场环境的变革不仅影响了初创企业,也对中大型企业造成了压力。对付初创企业来说,资金链的紧张可能直接威胁到企业的生存。而对付中大型企业,虽然在短期内能够通过内部资源来缓解资金压力,但长期来看,成本市场的冷却可能导致企业在研发投入上的减少,从而影响企业的技能创新能力。 过去,许多投资人通过IPO等办法得到退出渠道,实现成本增值。近年来,A股市场对芯片类企业的估值标准趋于严格,许多企业难以通过IPO实现融资。纵然成功上市,企业也面临着如何在公开市场上保持股价稳定和古迹增长的压力。在这种情形下,一些企业选择通过并购重组的办法实现成本退出,这在一定程度上缓解了投资退出难的问题,但也带来了新的不愿定性。 海内金融环境的变革,使得成本市场对汽车芯片行业的支持力度减弱,企业须要更高效的资金管理能力和创新策略,以应对未来的市场寻衅。
行业自身寻衅:车规芯片面临的行业自身寻衅,来源:与非研究院
对付汽车芯片行业自身来说,则面临着繁芜的寻衅和严厉的竞争局势。首先,汽车芯片种类繁多、数量较少,开拓验证周期较长,投入巨大,难以分摊芯片的NRE(非重复性工程)本钱。此外,关键IP(如CPU、Bus、Memory)与代工厂的同质化严重,海内企业缺少自主可控的关键IP和特色工艺,这使得产品在市场上难以形成差异化和竞争上风,导致同质化竞争加剧。例如,在高端EDA工具(电子设计自动化)领域,中国企业仍依赖于国外供应商,如Cadence和Synopsys。这些工具对芯片设计至关主要,其技能壁垒高,开拓难度大,使得海内企业在自主研发上面临巨大寻衅。 在芯片制造设备方面,中国也面临着技能瓶颈。当前,环球前辈的光刻机制造技能紧张由荷兰ASML公司节制。虽然中国企业在中低端设备领域取得了一定打破,但在高端设备的研发和生产上仍旧依赖入口。这不仅限定了中国半导体家当的自主可控性,也在一定程度上制约了海内汽车芯片家当的发展。 汽车芯片行业的技能壁垒高,创新难度大。在成本市场趋冷的背景下,企业在研发投入上面临更大的寻衅。只管中国企业在一些根本芯片领域取得了一定进展,但在高端芯片领域仍存在较大差距。当前市场对高算力MCU和SoC的需求日益增加,这类芯片常日用于自动驾驶系统和高等驾驶赞助系统(ADAS)中,哀求极高的打算能力和数据处理能力。 末了,进入Tier1和OEM供应链体系的周期长且测试验证流程繁芜,尤其是车规标准和功能安全的哀求,使得企业面临索赔和召回的风险。这些问题进一步加剧了海内企业在环球竞争中的劣势。
车规芯片“国产替代”面临的难点国产芯片面临的技能寻衅,来源:与非研究院
汽车芯片与消费电子产品中的芯片存在显著差异,紧张表现在其必须在恶劣环境中长期稳定运行,哀求更高的可靠性。例如,车载微处理器(MCU)须要在极短韶光内处理大量的实时数据,如传感器输入、车辆速率和发动机状态等。任何眇小的延迟或故障都可能导致严重后果。因此,汽车芯片的设计哀求不仅仅是高性能,还包括严格的安全保障和冗余设计。 此外,汽车芯片必须知足如ISO 26262等严格的安全标准,这一标准专门针对汽车功能安全,哀求芯片在关键时候(如制动、转向等)能够快速相应。为此,芯片必须通过多项严格的测试和验证,包括热冲击测试、振动测试和电磁兼容性测试,以确保其在永劫光高负荷事情下的稳定性和在各种极度环境下的可靠性。 汽车芯片市场的另一个显著特点是其技能门槛高、开拓周期长。与消费类电子芯片比较,汽车芯片须要在更严苛的环境条件下事情,比如动力掌握单元(ECU)中的芯片须要在高达150°C的环境中长期事情,而普通消费类芯片常日只需在70°C以下的环境中运行。汽车芯片的开拓周期常日长达5到7年,涉及设计、验证、测试和认证等多个环节。汽车制造商对供应商的选择也极为谨慎,常日哀求供应商供应长达15年的供应保障,这对企业的技能能力和持续资金投入能力提出了很高哀求。 在车规芯片开拓中,企业面临诸多寻衅。首先是高可靠性和安全性哀求,汽车芯片须要在生命周期内保持稳定,并且通过严苛的车规认证,以确保其安全性。此外,芯片设计须要兼顾创新与实用性,从兼容设计过渡到高端、安全、算力和功率方面的创新设计,并且具备车身域控等高集成度的特色芯片。为了知足市场需求,供应Turkey方案(软硬件一体化办理方案)成为一种趋势,这哀求企业具备强大的技能团队以及大量的研发投入。
某汽车主机厂芯片入库验证流程
汽车芯片行业的技能门槛高,研发周期长。汽车芯片须要知足高性能、高可靠性和高安全性的哀求,常日须要经由永劫光的测试和验证才能进入市场。特殊是在动力掌握单元(ECU)等关键系统中,芯片必须在繁芜的事情环境中保持稳定运行,并且具备较长的利用寿命,以知足汽车制造商对产品质量和可靠性的高哀求。 质量与安全标准也是汽车芯片的一大寻衅。一样平常来说,汽车芯片的生命周期须要超过15年,且要在各种极度环境下保持稳定运行。此外,车企对芯片的安全性哀求也非常高,任何潜在的风险都可能导致大规模的召回或严重的安全事件。例如,在自动驾驶系统中利用的传感器芯片,必须在毫秒级韶光内处理大量数据,确保决策的准确性和安全性,这对芯片的实时处理能力和可靠性提出了极高的哀求。 关于车规芯片的功能安全等级,AEC-Q100标准的适用性也备受关注。只管并非所有车规芯片都须要符合这一标准,但对付如转向、制动和动力系统等关键系统,功能安全等级是一个不可忽略的成分。这些系统的可靠性直接关系到车辆的行驶安全,因此在设计这些系统所用的芯片时,必须严格遵守干系的安全标准。随着汽车电子化程度的不断提升,未来可能会有更多的车规芯片须要知足更高的功能安全标准,以确保车辆在各种情形下的安全性。
几点思考:1.国际化:国产汽车芯片能否出海?只管国际市场的准入难度较大,但中国汽车芯片企业仍应积极拓展国际市场。通过提升产品的技能水平和质量,增强产品的国际竞争力,企业可以逐步打开国际市场的大门。此外,企业还应看重品牌培植和市场推广,通过多渠道、多层次的市场开拓,提升产品的有名度和影响力。 例如,企业可以通过参加国际展会和行业峰会,提升自身品牌的国际影响力,吸引更多的国际客户和互助伙伴。同时,企业还可以通过在外洋市场建立发卖网络和做事团队,提升产品的市场覆盖率和做事能力,为客户供应更加优质的产品和做事。2.成本:汽车芯片创业还能不能投?只管汽车芯片市场有巨大的发展潜力,但对创业公司来说,进入这一领域的难度依然很大。首先,汽车芯片的技能门槛极高,涉及到集成电路设计、半导体工艺、可靠性测试等多个繁芜环节。其次,汽车家当的供应链繁芜且周期长,从芯片设计到实际运用,每每须要数年的韶光。这对创业公司来说,既是韶光和资金的磨练,也是技能积累的寻衅。 然而,市场中并非没有机会。随着汽车市场对智能化、自动驾驶等新技能的需求增加,特殊是在细分市场,如前辈驾驶赞助系统(ADAS)和车载娱乐系统,创业公司可以通过技能创新和灵巧的市场策略找到自己的发展空间。例如,LIDAR(激光雷达)技能作为自动驾驶系统的主要组成部分,其干系芯片的开拓成为了浩瀚创业公司的切入点。这类芯片须要处理大量的环境感知数据,并且必须具备低功耗和高可靠性的特点。 此外,车载信息娱乐系统(IVI)也是一个快速增长的细分市场。随着消费者对车载娱乐体验的哀求不断提升,具备高效图像处理能力和强大多媒体支持的芯片成为了市场的热点。创业公司可以通过与汽车制造商的互助,快速切入这个市场,并通过持续的产品升级保持竞争力。 在投资代价方面,有半导体投资人对笔者表示,车规芯片市场的长线投资代价值得关注。虽然目前许多公司在汽车芯片领域的盈利能力受到寻衅,但随着技能的成熟和市场规模的扩大,车规芯片的盈利前景将逐渐显现。对付投资者来说,主要的是看清市场的长期趋势,选择有技能积累和市场前景的企业进行投资。 比如,动力管理芯片(PMIC)和电动汽车电池管理系统(BMS)芯片是两个增长潜力巨大的领域。随着电动汽车市场的快速扩展,BMS芯片成为了电动车电池安全和性能的核心部件。它们卖力监控电池的状态,确保在充电和放电过程中不会发生过热、过压等危险情形。因此,具备高可靠性和智能化管理功能的BMS芯片成为了投资者关注的热点。 此外,随着智能座舱和自动驾驶技能的推广,集成了AI处理能力的SOC芯片在车载运用中的需求也在迅速增长。具备高效数据处理能力和低功耗设计的SOC芯片将成为未来汽车智能化的主要支撑。因此,在这些领域具备技能上风的公司,将在未来的汽车芯片市场中霸占有利地位。3.技能:车规IP是车规芯片的关键任务在汽车芯片的开拓过程中,IP认证是一项关键任务。IP认证的目的在于确保芯片设计的各个模块能够知足车规标准的哀求,从而在实际运用中保持高可靠性和安全性。IP(知识产权)模块常日是由第三方公司设计并授权给芯片制造商利用,这些模块可能包括处理器核、加密模块、通信接口等。 随着汽车芯片技能的不断发展,IP认证变得越来越繁芜,涉及的技能标准和测试流程也更加严格。发言人提到,许多新成立的设计公司在IP认证过程中碰着了很多问题,个中包括如何知足AEC-Q100(车规电子产品的可靠性标准)的认证哀求,如何通过严格的仿真测试等。AEC-Q100测试涵盖了芯片在高温、低温、湿度变革等极度条件下的表现,确保其能够在汽车环境中长期稳定运行。 此外,消费类产品向车规产品的转型也是一大趋势。许多公司考试测验将消费电子产品中的芯片技能转移到汽车运用中,但这须要战胜诸多技能和工艺上的寻衅。车规芯片不仅须要在设计上进行优化,还必须在制造过程中严格掌握工艺参数,以确保芯片在各种极度条件下的稳定性。举例来说,一款原来用于智好手机的图像处理器在转向车规运用时,可能须要增加冗余设计,提升抗滋扰能力,并通过多轮可靠性测试,才能知足汽车运用的哀求。 在汽车芯片领域,普通IP和车规IP在功能安全、仿真覆盖率等方面有着显著的差异。车规IP的设计和验证哀求更高,特殊是在随机偏差、旗子暗记同等性等关键技能指标上。车规IP须要在更严格的条件下进行测试和验证,以确保其能够在各种繁芜的驾驶环境中稳定运行。 比如,车规IP可能须要支持冗余打算,即在一个打算结果出错时,系统能够快速切换到备用路径,确保车辆的安全运行。为了达到这样的功能安全哀求,设计团队须要采取更前辈的仿真工具和测试设备,并在开拓过程中严格遵守ISO 26262等国际标准。 此外,车规IP还须要在生产过程中进行多次严格的工艺验证,以确保其在批量生产中的同等性和可靠性。这意味着车规IP不仅在设计和测试上哀求严格,其制造过程中的每一个环节也须要风雅掌握。这种严格的哀求每每导致车规IP的开拓周期长,本钱高,但这也是确保其在关键汽车运用中可靠性的必要条件。国产化未来可期,如何应对寻衅?只管中国汽车半导体家当在推进国产化进程中面临寻衅,但这也带来了主要的机遇。首先,海内芯片企业在技能实力和市场霸占率上与国际大厂仍有差距,部分关键技能和设备依赖入口,限定了国产化的进程。然而,通过与国内外企业的互助,推动技能创新和产品优化,海内企业有望缩小与国际大厂的差距,提升环球市场竞争力。 为了加速国产化,海内企业可以通过技能互助、并购获取国际前辈技能和管理履历,进而加快自主研发进程。同时,海内市场对汽车芯片需求的增加为企业供应了广阔的发展空间,通过深耕本土市场,企业可以逐步建立技能上风和市场地位,为未来的国际市场拓展奠定根本。 与非研究院认为,国际环境的变革哀求供应链本地化,在供应链100%国产化的目标下,传统的国际有名Tier1向海内里小芯片公司供应互助机会。国产车规芯片须要通过如下步骤来应对寻衅: 1.建立国产芯片生态,避免重复造轮子。 2.联合OEM/Tier1定制芯片,避免同质化竞争。 3.提升自身造血能力,拓展芯片运用领域。 4.最大程度复用已用芯片设计,在工规芯片根本上提升可靠性,分摊芯片NRE本钱。