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国产汽车半导体3条路线打响突围战:自研、换道、收购齐头并进

流过昼夜 2021-03-08 11:28:40

国内汽车半导体产业正进入一个前所未有的机会窗口。


近三个月以来,地平线、黑芝麻等边缘AI芯片企业分别与长城、上汽、一汽等国内大型整车厂达成合作,官宣共同布局自动驾驶计算平台;比亚迪半导体也被传出与华为的绯闻,国产制造的麒麟车载芯片仿佛已经可以“展望”。


国产汽车半导体3条路线打响突围战:自研、换道、收购齐头并进


密集落地的消息虽然不如传闻中的“车企造芯”那般性感,但却意味着整车厂和国内芯片企业正拧成一股合力,朝着汽车半导体产业加速进军。


这一系列动作背后,是汹涌澎湃的汽车智能化浪潮。集邦咨询预测,汽车智能化正在带动汽车半导体产业高速增长,2021年,全球车用芯片产值预计达到210亿美元,同比增长幅度达12.5%,未来20年,全球车用半导体市场年均复合增长率有望达到5%-10%。


但高速增长之下,国际大厂正投下阴影。Strategy Analytics数据显示,目前全球汽车半导体的主要份额仍然集中在欧美厂商手中。2019年,恩智浦、英飞凌、瑞萨、德州仪器、意法半导体占据了整个市场近50%的份额;新玩家英伟达、高通、英特尔等在自动驾驶、智能车机、ADAS领域攻城略地,传统车用半导体时代的“旧霸权”正朝着智能汽车芯片时代的“新霸权”过渡。


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相比之下,国产汽车半导体厂商的市场占比仅占5%,面对这样的市场格局,再乐观的人也无法为“国产芯片替代”摇旗呐喊。


不过,机会正在到来。持续蔓延的汽车产业缺芯令整车厂不得不关心半导体供应链的安全,在全球产业链受到疫情、地震、天气灾害甚至是国际政治等多重因素的影响下,在本地做好供应链的“备份”无疑是最安全的选择。


基于这一背景,汽车产业缺芯为国内汽车半导体产业打开了一个机会窗口。在国内各大整车厂深入布局产业上游的背景下,国内的汽车半导体公司已经逐步获得了进入市场的机会。一场国产汽车半导体产业的突围之战,正在打响。


一、市场份额小于5% 产业布局“瘸腿”


国内汽车半导体产业与国际水平仍然存在“天堑”。


IHS数据显示,2019年全球汽车半导体产值达到410亿美元。其中,欧洲汽车半导体产值达到150.88亿美元,占比36.79%,排名世界第一;美国汽车半导体产值达到133.87亿美元,占比32.64%,仅次于欧洲排名第二;日本汽车半导体产值为106.77亿美元,占比在26.01%,排名第三;而中国大陆同期汽车半导体产值则低于10亿美元,市场份额小于3%,2020年略有增长,但市场份额依然小于5%。


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具体到不同领域,2019年全球汽车电子控制单元供应商销量TOP50中,中国企业在逻辑IC市场占比为5.2%,模拟IC市场占比为1.38%,存储IC市场占比为 4.15%,分立器件占比为1.56%,光学半导体占比为7.64%。


在产业链方面,芯片主要包括设计、封测和晶圆代工环节,目前国内在这三个环节均处于弱势地位。数据显示,2018年中国大陆在全球芯片设计领域的占比为12%,而美国和中国台湾分别为69%、16%;在晶圆代工领域,中国大陆在全球占比为10%,中国台湾、韩国和北美分别为66%、10%和9%;封测情况稍好,中国大陆占比高达21%,仅次于中国台湾的52%。


国产汽车半导体3条路线打响突围战:自研、换道、收购齐头并进


在整条半导体的产业链上,我国近些年取得的成果主要集中在芯片设计领域,汽车半导体产业也是如此。已经成长起来的华为海思、地平线、寒武纪等芯片设计公司已经能够完成先进制程芯片设计,但这些企业往往只能完成芯片设计,无法完成生产制造,也就是所谓的“Fabless”企业。而既能完成设计,又能完成制造的“IDM”企业,如株洲中车时代电气、比亚迪半导体等,目前仅能完成传统汽车半导体的设计生产,且产品与英飞凌、恩智浦等国际大厂存在三代左右的差距。


不仅如此,在汽车半导体产业的上游,我国也处于卡脖子的状态。根据相关数据的统计,目前在国内半导体制造环节国产材料的使用率不足15%,先进工艺制程和先进封装领域,半导体材料的国产化率更低。全球半导体材料的绝大部分市场份额,掌握在日本企业的手中。而半导体生产设备的市场,则基本由美国、日本、韩国、荷兰四个国家瓜分。


综合来看,我国汽车半导体产业正处于市场份额小、优质企业数量少、产业布局“瘸腿”的局面。


二、国家层面大力扶持 三条路线打响突围战


不过好消息是,改变这一局面的希望已经出现了。


今年3月1日,工信部新闻发言人田玉龙表示:“芯片产业发展面临机遇,也面临挑战,需要在全球范围内加强合作,共同打造芯片产业链,使它更加健康可持续发展。”“中国政府在国家层面上将给予大力扶持。”


无独有偶,在2月底的汽车半导体供需对接专题研讨会上,工信部宣布将支持企业持续提升集成电路的供给能力,加强供应链建设,加大产能调配力度。


上述信息显示,国家当前阶段对于自主芯片产业高度重视,在汽车半导体领域亦是如此。业内专家指出:“车用半导体等新能源汽车核心零部件已被写入《新能源汽车产业发展规划(2021-2035)》,2025年国内车用半导体的自主化率将会有显著地提升。”


在政策风向的引领之下,一批颇有潜力的企业也正在谋求突围之路。


1、自主企业打破大厂垄断僵局


国产汽车半导体3条路线打响突围战:自研、换道、收购齐头并进


“我们去年前后装市场芯片的上车总量超过了1000万辆。”杰发科技相关人士向搜狐汽车透露。在被英飞凌、恩智浦等传统汽车半导体巨头牢牢把控的控制芯片市场,杰发科技率先打破了国际大厂的垄断。


2018年,这家公司推出了国内首款通过AEC-Q Grade1认证的车规级MCU,并于同年收获订单实现前装量产。“到目前为止,我们已经与上汽荣威、吉利远景、长安逸动等数十个自主品牌,以及南北大众、上汽通用、广汽本田等合资品牌达成了合作。”


目前在MCU领域,杰发科技已经推出了两代车规级MCU产品,切入了天窗、座椅以及雨刷器等汽车电子领域,2019年底,该公司研发的汽车胎压监测传感器芯片也正式进入量产阶段。


在研发团队方面,得益于前身联发科汽车电子事业部在技术人才上的深厚积累,在被四维图新并购之后,杰发科技搭建了一支300余人的团队,其中绝大多数为研发人员。


对比国际大厂,杰发科技认为本土的厂商更能满足国内整车厂的需求,业务更为聚焦。以杰发科技为例,“我们能够提供整套软硬件Turn-key方案,提供全方位本地化的技术支持服务,能够极大缩短客户的开发周期,与此同时,杰发的芯片产品集成度高,产品定义也更符合国内车厂的需求。”上述相关人士表示。


与此同时,缺芯风波也为杰发科技带来了机遇,该公司人士透露:“在国际大厂汽车半导体缺货严重的当下,杰发科技依靠多年的车规芯片产品积累,近期赢得了很多车厂的项目导入。”


与杰发科技情况类似,国内汽车存储IC领域的龙头兆易创新也在近期收获了众多整车厂的订单。


自2014年兆易创新涉足汽车半导体领域以来,目前已在汽车存储IC领域完成了较为完整的布局,包括NOR Flash、NAND Flash,以及微控制器等领域。


目前,英飞凌、三星仍是这一领域的两大龙头,但兆易创新已经完成了NOR Flash的完整国产化布局。该公司GD25全系列的SPI NOR Flash是目前唯一的纯国产化车规闪存产品,完成了全球主要汽车Tier 1的覆盖,主要应用于车载娱乐影音、辅助驾驶、电池管理、充电管理与域控制器等单元。兆易创新的闪存产品为国内汽车存储IC实现国产化替代提供了可能性。


面向未来布局,兆易创新还将涉足汽车MCU领域,兆易创新方面表示:“目前,兆易创新的车规级MCU正在研发中,未来将会满足汽车级产品认证,主要会面向车涉农只系统以及辅助驾驶系统等应用。”


事实上,除了杰发科技与兆易创新,中颖电子、东软载波、合肥长鑫等众多自主半导体企业已经投身到了汽车半导体领域之中。随着少数玩家率先打破国际大厂的市场垄断,越来越多的国产厂商将会推出符合车规要求的半导体产品,从今往后的5-10年,将会是国内汽车半导体突围的黄金窗口。


2、科技企业布局高性能芯片


助推国产汽车半导体突围的,不止有深耕传统汽车半导体的自主企业。


近年来瞄准汽车作为下一代智能终端入口的科技公司,也纷纷开始布局汽车芯片。这些企业的布局方向,主要是智能汽车的大脑——主控芯片。


地平线创始人兼CEO余凯在接受搜狐汽车采访时表示,随着软件定义汽车成为趋势,汽车和半导体的关系也越来越密切,未来的汽车将会成为四个轮子上的超级计算机,“那么里面这个计算需求无疑是不断增长的,需要处理的数据量,需要兼容的传感器也越来越多,整个汽车产业正在拥抱芯片产业,这是一个必然的时代趋势。”


“与此同时,智能汽车的属性决定了车辆需要不断地快速迭代,车辆的计算架构一定要从分散走向集中,”余凯认为,“这意味着芯片的复杂程度与规模都会不断变大,而这最终可能催生出向英特尔这种体量的半导体企业。”


需要注意的是,对于科技企业而言,能够进行复杂计算的智能芯片正是这些企业前些年深耕的领域,无论是传统的华为、阿里、百度等大型科技公司,还是新涌现的地平线、黑芝麻等明星芯片公司,都在这一领域有着很强的积累。


国产汽车半导体3条路线打响突围战:自研、换道、收购齐头并进


以地平线为例,该公司在2019年世界人工智能大会期间,推出了国内首款车规级AI芯片“征程二代”,该款芯片通过了AEC-Q100 Grade 2认证,已经前装搭载在长安UNI-T上进行量产。在2020年北京车展上,该公司又推出了采用16nm制程工艺的“征程三代”芯片,AI算力达到5TOPS的接触上,功耗仅为2.5W,功耗比甚至优于当前产业龙头英伟达。


余凯判断,随着智能汽车的普及,在未来五年内,车载智能芯片的产值在整个汽车半导体产业中的占比将会超过50%。这一广阔的市场前景将会吸引更多有研发实力的科技企业涌入,最终形成可观的自主产业力量。


3、收购打法提供切入捷径


在自主研发之外,收购也成为国内企业布局汽车半导体的一条捷径。


国产汽车半导体3条路线打响突围战:自研、换道、收购齐头并进


2020年6月10日,曾为华为、小米、三星等众多手机品牌代工的ODM企业闻泰科技完成了对功率半导体巨头安世半导体的收购。


从细分市场的全球排名看,安世半导体二极管和晶体管排名全球第一,逻辑器件排名全球第二(仅次于德州仪器),ESD 保护器件排名全球第二,小信号 MOSFET 排名全球第二,汽车功率 MOSFETs排名全球第二。


因此,这笔收购虽然让闻泰科技付出了超过300亿元的代价,但也帮助闻泰科技迅速成为仅次于英飞凌与恩智浦的功率半导体公司。与此同时,安世半导体高额营收与毛利率也能缓解闻泰科技自身代工主业利润日渐微薄的情况。


与闻泰科技一样通过收购进入半导体产业头部的企业,还有韦尔股份。2018年,韦尔股份以160亿元收购了资产总额是自身5倍,净资产是自身8倍的豪威科技,成为了仅次于索尼和三星的CMOS芯片厂商,主营业务也从此前的半导体分销,变为自主研发的芯片产品设计。


在随后的3年里,韦尔股份股价一路上升至每股295元,股价暴涨29倍。并购豪威科技让韦尔股份拥有了自身业务的“主心骨”,在研发投入上,韦尔股份持续加码,2018年,韦尔股份全年研发费用仅为1.27亿元,2019年迅速上升至12.82亿元,2020年上半年研发投入达到了9.87亿元。金融数据平台Choice显示,国内半导体行业65家上市公司中,韦尔股份研发费用支出排在第三位,仅次于中芯国际与汇顶科技。


对比自主研发,收购打法带来的好处显而易见,资本能够迅速换来技术与市场。但同样的,这一操作也同样存在着风险,进入产业头部意味着竞争更加激烈,企业需要持续投入来跟上领先集团的研发节奏,一步走错就有可能丧失市场地位。


结语:体制力量或成破局关键


随着汽车缺芯风波的持续蔓延,汽车半导体逐渐成为了各方关注的热门话题,有关汽车半导体国产化的讨论也越发热烈。但这一话题在大的半导体产业却已屡见不鲜,我国历史上大的半导体技术集中攻关与国产化运动并非没有发生过,“531战略”、“908工程”、“909工程”这些都是我国上世纪集中组织的半导体产业关键战役,然而技术成果却甚少转化为产品落地。


这一现象背后,特殊的历史环境使我们丧失了半导体发展的黄金时期,缺少技术人才让技术攻关效率极其低下,产业支持的力度不够则使大多数参与者以完成任务的方式进行研发,多重原因造成我国半导体产业远远落后于国外的情况。


透过历史来看今时今日的汽车半导体产业,情况是否有所改观呢?答案是肯定的。智能汽车的发展浪潮使得国内汽车半导体发展正处于最好的时期,教育水平提升带来的工程师红利也让我国拥有了优质的技术人才。可以认为,在这一轮汽车半导体的突围战中,国内政府政策力量的支持将会成为破局的关键。


要推动国内汽车半导体实现全面的国产替代,我国至少需要10年的时间来打通并自建汽车半导体上下游产业链,并将其提升至国际先进水平。不同地区的资源也决定了各地市和发展的产业环节,政策应当从中宏观调控,而非任由各地发展“完整”产业链。在这一过程中,给予优质汽车半导体企业政策扶持,并对使用国产半导体产品的整车厂进行鼓励是十分有必要的。因此,体制力量将会成为这一轮国产半导体突围战的关键因素。


来源:搜狐汽车研究室

注:文章内的所有配图皆为网络转载图片,侵权即删!

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