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集微咨询高级分析师陈跃楠:中国汽车芯片的市场格局和机遇

来源:爱集微

#汽车半导体#

#汽车峰会#

2021-12-24

集微网消息,2021年12月24日,由上海市经信委、浦东新区科经委指导,中国半导体投资联盟主办,张江高科、爱集微承办,上汽集团协办的“首届集微汽车半导体生态峰会”在上海成功举办,集微咨询高级分析师陈跃楠分享了《中国汽车芯片产业的发展机遇与应对》的主题演讲。

集微咨询高级分析师陈跃楠

增长潜力巨大,中国汽车芯片市场规模2022年或达千亿元

毫无疑问,伴随消费电子市场增长放缓,汽车芯片将成为未来全球半导体市场的增量驱动主力,如2017年全球汽车芯片市场销售收入为374.7亿美元,预计2022年这一数字达656.6亿美元,增长达75.2%。尤其是新能源驱动和智能驾驶渗透率迅速攀升,智能新能源汽车用芯片市场年复合增长率高达21%。

但车规级芯片技术壁垒高,要求“高可靠性、高安全性、高稳定性”,往往需要经过2-3年严苛认证才能进入汽车供应链,且拥有5-10年供货周期。在如此严格的技术标准和超长供货周期下,长期以来,“芯片企业-汽车电子厂商-整车企业”形成了强绑定供应链,行业壁垒高,合作格局稳定。

比较我国汽车芯片产业规模与汽车产业规模,两者的差距巨大。陈跃楠分享到,2019年,全球汽车芯片市场规模约475亿美元,而我国自主汽车芯片产业规模不到150亿元人民币,不足4.5%,但是我国汽车产业规模占比全球超过30%。

长期以来,我国汽车产品用芯片进口占90%,用于先进传感器、车载网络、三电系统、底盘电控、ADAS、自动驾驶等的关键系统芯片全部为国外垄断,而自主汽车芯片多用于车身电子等简单系统,进口渠道风险对汽车产业和国民经济有致命影响,此次汽车缺芯的影响足以说明建立自主可控的汽车芯片供应链举足轻重,如今国产替代之下,也有一批本土汽车芯片供应商在崛起,尚需时间成长。

毫无疑问,未来汽车半导体市场孕育着巨大的市场机会和潜力空间。陈跃楠谈到,以单车汽车芯片成本均值来看,2019年约400美元/车,预计2022年将达约600美元/车,而2022年我国汽车市场将达2500万辆,可见我国汽车芯片市场规模可达150亿美元(千亿元人民币),约占全球22%甚至更高。

国内汽车关键芯片供应相对薄弱,尚难以匹配汽车电子发展需求

具体到汽车所用到的芯片类型,主要包括控制类&驱动类芯片、计算类&电源类芯片、存储类&通信类芯片、模拟类&功率类器件、传感类&信息安全类芯片。

陈跃楠分享到,集微咨询跟中国汽车芯片产业创新战略联盟做了合作,获得的数据显示,他们收录国内26家汽车及零部件企业(14家整车企业、12家汽车零部件企业)的1000条左右产品需求发现,对通信类以及驱动类芯片的需求占比并列最大达16%,其次是驱动类芯片的需求占比为15%,电源类芯片的需求占比为14%,控制类芯片和存储类芯片的需求占比分别为11%和10%。

必须要正视的是,我国汽车半导体与世界领先水平差距仍较大。具体而言,国内汽车半导体在基础环节、标准和验证体系、车规产品验证、产业配套等方面能力薄弱,同时在半导体各个产品自主率较低,与我国消费电子半导体产业链相比,由于汽车半导体在可靠性、稳定性等领域要求更高,且我国终端车企品牌市占率远不如消费电子领域,国内品牌对产业链扶持力度有限,国内企业在汽车半导体领域的整体市占率更低。

例如,计算、控制类芯片自主率不到1%,传感器芯片仅占4%,而功率半导体、存储器相对较高也仅占8%,当然,这同时也对应着可观的国产替代空间。

当前,欧美日巨头占据汽车半导体近95%份额。就全球半导体市场的竞争格局来看,优势企业主要集中于美国、欧洲地区的德国、法国、荷兰、瑞士等,亚太地区的日本、韩国、中国和以色列等。

恩智浦、瑞萨电子、英飞凌、意法半导体、德州仪器这几大传统汽车芯片巨头具备丰富的产品布局和领先的技术实力,2019 年占据全球汽车芯片50%的市场份额。由于设计、生产等方面的技术差距较大,至今我国未形成具备国际竞争力的汽车芯片供应商,整体在汽车芯片领域的市场份额极低。

中国汽车电子产业创新生态建设思路

既然整体的国产化替代难度比较大,怎么制定一个自己的汽车半导体发展路径呢?中国汽车芯片的发展,离不开生态的赋能和建设。陈跃楠表示,“集微咨询觉得应该打造一个汽车产业的创新生态联盟,建设联盟帮助汽车企业以及汽车芯片企业走上国产替代的道路。”

但纵观当下产业,我国汽车芯片产业面临标准体系不健全、测试认证平台缺失、技术研发能力不足、关键产品缺乏应用、车规工艺缺乏积累、生态建设严重不足产业等问题。

陈跃楠谈到,生态的培育主要包括技术生态和产业生态。技术生态主要是芯片内部的设计、制造、封测,到整车验证的过程;产业生态则能协助产业技术进一步提升,帮助芯片做更好的创新,以及完成从Tier 1到Tier 3的供应链完整度,打造非常好的中国汽车芯片产业战略创新联盟。

落到实处,主要有五大关键任务:一是关键汽车芯片的研制,针对感知、控制、计算、通信、存储、安全、功率七大汽车芯片,要形成一款自主汽车芯片产品,丰满汽车产业供应链。

二是评价测试标准的建立,上汽以及其他大型的车厂有一些跟芯片厂商共建标准的意愿,但是芯片更多是各做各的,这块联动性差一点,需要配合零部件厂到芯片厂建立评测标准,缩短芯片上车的验证周期以及提高他们的验证效率。

三是公共平台服务的建立,不管是公司内部的平台,以及公司与公司之间的联动平台,帮助汽车芯片做一些检测以及产品的验证、质量的咨询,通过整体的产业联动建立平台,提高汽车的发展能力。

四是通用基础硬件平台的研发与应用,研发应用自主汽车芯片和电子电控的通用基础硬件平台是通过Tier 1供应商和OEM一个完整的联动,匹配目前的汽车芯片厂商对于汽车芯片的要求,提高芯片企业研发的精准度。

五是汽车芯片工艺质量标准的建立,通过每一个过程操作的标准化,不管是设计包、IP验证、车规标识,还是良率分析,制造一个工艺质量标准,帮助企业少走弯路,提高企业的验证过程,制定中国车规级芯片的生产和质量控制标准。

三大因素助推汽车半导体国产替代势在必行

最后,陈跃楠指出,未来有三大因素助推汽车半导体国产替代势在必行。一是新基建与双碳政策背书,新能源汽车成战略发展方向。2011年中国在全球率先确立了“纯电驱动”的新能源汽车发展技术路线,引领了世界新能源汽车发展潮流。

十年来,我国新能源汽车产业从无到有,今年前9个月我国新能源汽车销量已经接近200万辆,预计全年销量将达到260万-300万辆,呈现爆发时增长态势。我国的新能源汽车保有量和年销量多年保持在全球的一半以上。

在新能源汽车的核心技术动力电池方面,世界排名前十的动力电池企业中有六个是中国企业,其中宁德时代和比亚迪分别位居第一和第三。中国动力电池产量占全球60-70%,产品供应全球车企,包括特斯拉。我国动力电池基础研究的团队规模、发表论文数都位于世界领先位置。

在氢能燃料电池汽车方面,中国的燃料电池商用车具有明显特色和优势,其产业和产量居于世界领先。

总之我国新能源汽车已经发展为全球产业链最完整、产业规模最大、综合水平最高的国际化竞争性战略性新兴产业。

二是车规芯片产业链自主可控难度相对低。车规级芯片普遍采用更为成熟的制程,我国芯片代工企业基本能满足汽车半导体代工需求。 车规级芯片虽然在可靠性上相比消费级以及工业级芯片有更苛刻的要求,但是一方面由于汽车暂时对算力没有太大的需求,另一方面汽车车体空间身较消费电子宽裕很多,对芯片的体积没有太高的要求,因此对于先进制程的要求也不如手机芯片那么迫切。

短期内,汽车芯片对制造工艺的需求并不如消费电子那么高,40nm以上的工艺应用较为广泛,对低制程芯片产品不会造成太大影响。但长期来看,先进制程是发展趋势,先进工艺平台不可或缺。我国晶圆代工龙头中芯国际以及华虹半导体在成熟制程领域和先进制程领域均有布局,基本能满足主流车规级芯片工艺及制程要求。

三是“缺芯”+客户本土化意愿推动汽车半导体国产化。汽车芯片供应链恢复需要至少半年以上时间,国内半导体企业有望收获更多供应链导入机会。整体来看,我国汽车芯片进口依赖度约90%,根据 Auto Forecast Solutions预测,预计2021年我国汽车产量将受缺芯影响减产261000辆,对于国内汽车芯片企业来说,我们认为这是国产替代的机遇,我国汽车产业链上已逐步涌现出以斯达半导、比亚迪半导体、北京君正、紫光国微、韦尔股份等逐步具备竞争力的企业,在缺芯危机下,国内车厂选择国产汽车芯片产品将解决部分燃眉之急,同时也为提供了汽车芯片企业提供了绝佳的导入机会。

特斯拉Model 3/Y本土化率超过90%,剩余10%主要为汽车半导体,国内部分汽车半导体产品已逐步具备竞争力,有望延续本土化趋势更进一步。Model 3与Model Y有70~80%零部件共用, 根据百灵研究数据显示, 国产特斯拉 Model Y中,电机电控部分成本合计约为21000 元,其中电控部分为9000元,占总成本比例约为6.36%,从国产化机会来看,底盘电子、智能系统、功率半导体、高压电气部分、充电部分均有较大的国产化空间。 

(校对/Carrie)

责编: Carrie

Sharon

作者

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邮箱:dusha@lunion.com.cn

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无畏红尘中打滚,有破有立

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