• 新能源汽车对芯片的需求量由燃油车的600-700颗/辆提升至1600颗/辆,智能汽车甚至提升至3000颗/辆,中国市场对汽车芯片的需求量非常大。
• 贝哲斯咨询多个方面数据显示,2023年全球及中国市场汽车芯片市场规模分别为2793.64亿元、658.18亿元,中国占比23.56%。预计至2029年全世界汽车芯片市场规模将提升到5305.25亿元。
• 车规级芯片国产化已取得突破,尤其在功率半导体、计算芯片、控制芯片领域已有一定市场份额。
根据Omdia 数据,2022 年我国MCU 市场规模约为83.4 亿美元,其中复杂指令集MCU 的市场规模约为20 亿美元;国内厂商最重要的包含芯旺微、BYD 半导体、杰发科技等,国外竞争对手最重要的包含瑞萨、恩智浦、英飞凌等。
• 车规级MCU 相比工业级MCU 和消费级MCU 在使用环境、可靠性、安全性、一致性、常规使用的寿命等指标要求上更高,其技术壁垒也相对更高,国外MCU 厂商凭借其先发优势占据全世界汽车MCU 市场主要份额。根据IHS 数据,2022 年瑞萨、恩智浦、英飞凌、德州仪器、微芯及意法半导体在全世界汽车MCU 市场合计市占率约为98%,行业集中度较高。
• 国外MCU 厂商在车规级MCU 领域市场占有率较高与其背后日系、欧系、美系汽车品牌厂商在全世界汽车产业链中的主体地位紧密关联。随着国内汽车品牌厂商,特别是新能源汽车品牌厂商的逐步崛起,将为国内车规级MCU厂商发展带来支撑。
• 近年来,不少中国厂商已从与安全性能相关性不大的中低端车规MCU 切入,比如雨刷、车窗、遥控器、环境光控制、动态流水灯等车身控制模块,逐步开始研发未来汽车智能化所需的高端MCU,如智能座舱、ADAS 等。目前,行业内推进较为快速的厂商包括杰发科技、BYD 半导体、国芯科技等。国内MCU 厂商针对汽车市场的产品几乎都集中在32 位,目前已确定进入汽车前装市场的有芯旺微、杰发科技和小华半导体等,车规级MCU 从研发到商用上车需要3-5 年时间。据了解,在未来更高阶无人驾驶等级的汽车中,及以多传感器融合的大趋势下,总线 位高算力车规级MCU 将成为主流产品。
•车规级SoC:在AI时代计算架构从单一芯片模式向融合异构多芯片模式发展,将CPU 与GPU、FPGA、ASIC 等通用/ 专用芯片异构融合、集合AI 加速器的系统级芯片(SOC)产生,其主要使用在于智能驾驶和智能座舱领域。
• 车规级SoC 芯片中智能座舱芯片已有国产厂商供应,但主要供应商仍为国外厂商,尤其在单价40 万元以上车型市场中,英伟达、英特尔、高通占有较大份额。
– 燃油车时代,恩智浦、瑞萨、德州仪器(TI)为中控芯片的主要厂商,产品因可靠稳定而被广泛采用;面对新能源汽车时代,智能座舱更高的影音及智能交互需求,传统厂商迭代慢、性能弱,产品略显乏力。
– 2017年高通发力智能座舱市场后,发布了高通 820A、8155、8295等多款产品,目前高通 8295慢慢的变成了了主流车企的首选,如同手机生产厂商争取高通芯片首发,车企开始争取高通8295 首发权,并将其作为重要的宣传卖点。2023年高通在中国市场的智能座舱域控芯片出货量超过226万套,渗透率达到59.2%。2024年上半年,高通的市场占有率已达到70%。作为消费电子巨头,高通在智能座舱领域具有较强优势:1)性能突出:CPU、GPU 算力强,有专用AI 模块;2)生态完善:消费领域经验比较丰富;3)品牌优势;4)服务能力:高通从通信领域起家,相对传统欧美厂商具备较强的服务能力;5)成本优势:智能座舱芯片与对应的手机芯片本质相同,不同之处在于车规认证及相应调整,手机芯片销售前期分摊了研发成本,大量出货具备规模效应。
– 华为、三星、MTK 同样积极布局智能座舱。华为的麒麟710A、990A芯片覆盖中高端,在鸿蒙系统加持下,可以与手机、电脑、家居形成协同,具有强大的生态优势;三星以优质服务形成差异化,绑定奥迪发力高端市场。
• 无人驾驶芯片:无人驾驶是比智能座舱规模更大且增长更快的应用市场,根据ICV 的数据,2022 年全球ADAS SoC 市场规模为32.95 亿美元,2024 年有望赶在智能座舱SoC 市场规模突破100 亿美元;2022 年在全球高算力(算力大于50Tops)无人驾驶SoC 芯片领域,英伟达、地平线、黑芝麻智能、华为海思、高通这几家巨头占据全球94.7% 的市场占有率;
– 车规级SoC 自动驾驶芯片领域,国产厂商已实现一定销售,但英伟达仍占有80% 以上的市场份额,Orin-X智驾芯片,更是成为中高端中国新能源汽车产品的代名词,在用户眼中,这颗芯片也某些特定的程度上和高级智能驾驶系统画上了等号。
– 2022年英伟达在中国及全球高算力无人驾驶 SoC市场均位列第一,分别拿下中国 81.6%的市场占有率、全球82.5% 的市场占有率。英伟达占据的市场占有率是排名第二地平线 倍,基本垄断全球及中国无人驾驶SoC 市场,尤其是L4 级别以上的高端市场。
– 地平线联合发起人兼 CTO黄畅在此前的采访中表示:地平线征程系列芯片整体出货量达 280万片,产品已获得20 多个车企的定点合作,120 个车型的前装定点、50 多个已量产车型;包括长安UNI-T 和UNI-K、奇瑞蚂蚁、智己L7、广汽埃安Y、广汽传祺GS4 Plus、岚图FREE、理想ONE、上汽大通MAXUS MIFA 概念车、上汽荣威RX5、哪吒U• 智、比亚迪、自游家等车型。
–据盖世汽车研究院配置多个方面数据显示,2024年1-6月,仅在智驾域控芯片前装标配量Top10中,自主至少占据4席,分别是华为昇腾610、地平线,四款芯片合计市占率达18.8%,而2023年只有13.9%,增长显著。特别值得一提的是华为,2023年尚在榜单末位,上半年已快速跃升至第三名。
–2024年1-6月,在智能座舱域控芯片装机量Top10中,本土品牌占据三席,分别是华为、芯擎科技和芯驰科技,对应市场占有率分别为3.9%、3.8%和1.4%。而2023年Top10中只有两家本土品牌上榜,合计市占率仅为2.2%。
•车规级传感器芯片中,国产厂商大多分布在在湿度、温度、光敏、压力等车身传感器市场,雷达传感器仍以国外厂商为主
• 从市场格局看,目前国内汽车传感器行业依然由外资主导,博世、森萨塔为行业龙头,法雷奥、电装、恩智浦、英飞凌等也具有较强综合竞争力。国内企业因起步较晚,大多分布在在湿度、温度、光敏、压力等车身传感器市场,发展较为成熟的企业包括:保隆科技、华工科技、苏奥传感、日盈电子、腾龙股份等。在智能环境传感器领域,一些企业如经纬恒润、速腾聚创、华为、禾赛科技等在智能驾驶所需的摄像头/ 雷达方面也取得较大进展。
• 车载激光雷达:根据ICV 发布的《车载激光雷达市场》,2022 年车载激光雷达全球市场的市场规模为3.63亿美元,预计在2025 年将突破60 亿,在2027 年达到110.11 亿美元,6 年期的CAGR 高达76.6%。按照车载激光雷达相关的收入计量市场占有率,禾赛科技以48% 的市场占有率位居全球第一。紧随其后的是市场占有率为25% 的法雷奥,排名第三的是速腾聚创,2022 年速腾聚创的市场占有率约为15.42%。
• 车载CIS 领域,2022 年安森美和豪威市占率分别为44% 和30%,前两名占比高达74%,行业高度集中。
– 在高像素 CIS领域,安森美于 2017年推出首颗 8MP CIS,豪威于 2019年推出第二代 8MP产品,并于2021 年完成研发后量产出货,由于豪威推出时间晚于安森美,且车规芯片从定点到量产存在2-3 年时间差,因此现阶段8MP 车载CIS 市场中安森美份额较高。目前豪威正在研发第三代8MP CIS,随着定点产品逐步进入量产,豪威在高像素领域市占率有望持续提升。
– 思特威在 2020年收购深圳安芯微电子,实现车载产品线的拓展,在后装市场大量出货,并凭借 SC100AS及SC1330AS 两颗产品打开前装夜视影像市场。随着车载CIS 市场快速成长,这一细分市场逐渐得到CIS头部玩家的重视,预计未来竞争格局有几率发生变化。
我国在车规级功率芯片已实现批量供货,主要企业包括斯达半导体、时代电气、BYD 半导体、士兰微等。
一般来讲,车规芯片从设计到量产上车约需 3.5-5.5 年的时间,上车后预计持续批量供应 5-10 年。
综合考虑整车项目开发流程与芯片设计开发流程,芯片从设计到量产上车需要3.5年到5.5年时间,芯片上车后需尽量满足汽车产品5到10年生命周期内的 OTA(汽车远程升级技术)迭代需求
进入 Tier1或主机厂认证工作最重要的包含:1)认证 AEC-Q100;2)符合零失效的供应链品质管理标准IATF16949
AEC-Q系列认证是公认的车规元器件的通用测试标准。IC设计企业想要进入汽车电子领域,进入汽车电子零部件供应链,AEC-Q系列是一定要活得的认证之一。车规级芯片需通过AEC-Q 测试,根据不同的半导体器件通过不同的测试类型,且不同的用途需通过不一样的等级的测试,各类汽车芯片需要满足的认证要求如下表:
AEC即Automotive Electronics Council,是美国汽车电子委员会的简称。AEC由克莱斯勒,福特和通用汽车发起并创立于1994年,目前会员遍及全球各大汽车厂、汽车电子与半导体厂商,符合AEC规范的零部件均可被上述三家车厂同时采用,促进了零部件制造商交换其产品特性数据的意愿,并推动了汽车零件通用性的实施,为汽车零部件市场的快速成长打下基础。AEC-Q为AEC组织所制订的车用可靠性测试标准,是零件厂商进入汽车电子领域,打入一级车厂供应链的重要门票。
AEC-Q100是AEC的第一个标准,主要是针对车载应用的集成电路产品所设计出的一套应力测试标准,此规范对于提升产品信赖性品质保证很重要。AEC-Q100是预防有几率发生各种状况或潜在的故障状态,对每一个芯片进行严格的质量与可靠度确认,特别对产品功能与性能进行标准规范测试。
单颗IC:控制类芯片、驱动类芯片、计算类芯片、存储类芯片、传感类芯片、通信类芯片、功率类芯片、电源类芯片、安全类芯片、模拟芯片等。
华碧实验室是国内领先的集检测、鉴定、认证和研发为一体的第三方检测与分析的新型综合实验室,拥有丰富的车规级电子认证经验,已成功帮助300多家企业顺利通过AEC-Q系列认证,通过AEC-Q100对每一个芯片个案进行严格的质量与可靠度确认。
华碧实验室以车企车规芯片国产化需求为牵引,依托国产半导体产业基础,提供完善的检测认证服务,通过AEC-Q100车用标准严格把控汽车芯片安全质量,助力国产车规级芯片全力发展,为打造智能汽车安全体系再添新动力。
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