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汽车芯片未来几年将出现大幅增长,国产替代进口势不可挡
2024-06-05 来源:贤集网
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关键词: 电动汽车 自动驾驶 芯片

根据 IDC 的《全球半导体汽车生态系统和供应链》,随着汽车行业向数字化和智能化发展,IDC 预计全球汽车半导体市场将出现前所未有的增长。IDC 预测,随着高级驾驶辅助系统 (ADAS)、电动汽车 (EV) 和车联网 (IoV) 的普及,对高性能计算 (HPC) 芯片、图像处理单元 (IPU)、雷达芯片和激光雷达传感器等半导体的需求将不断增加。这些技术进步提高了汽车安全性,并为半导体行业带来了新的增长机会。据 IDC 称,未来几年对汽车半导体的需求将大幅增长。

从全球来看,各国政府对汽车排放的限制以及对新能源汽车的支持政策,进一步刺激了电动汽车和混合动力汽车的市场需求,尤其在中国、欧洲和北美,严格的环保标准和政策支持正推动该领域的快速发展。



汽车芯片需求仍在

IDC 亚太区研究总监 Adela Guo指出:“到 2027 年,全球汽车半导体市场收入将超过 85 亿美元。2023 年至 2027 年期间的复合年增长率 (CAGR) 将达到 7%。”

总体而言,随着电动汽车的普及和汽车技术的进步,汽车半导体市场预计将保持强劲增长势头。这一趋势为半导体制造商提供了无与伦比的机会,促使他们规划新的发展道路并投资于技术创新和产能扩张。

汽车半导体技术对于多种应用至关重要。自动驾驶中的高性能芯片通过传感器、摄像头和雷达的高级数据处理实现实时感知和决策。在智能驾驶舱中,半导体为高分辨率显示器、语音识别和触摸屏界面供电,提高了舒适度和交互性。对于动力系统,它们管理电动汽车和混合动力汽车中的电机控制和能源效率。此外,半导体通过支持 ADAS 和稳定性控制来增强底盘和车身系统的安全性和控制。这些进步提高了车辆性能和用户体验,并推动了半导体市场的大幅增长。

Adela Guo强调说:“在众多用例中,智能座舱和自动驾驶领域经历了最快的增长,预测显示,到2027年它们将占据50%以上的市场份额。”

随着应用场景的不断渗透、5G通讯技术的成熟以及车联网的推广,半导体在汽车上的应用将更加广泛和深刻。未来汽车半导体市场将在技术创新和成本控制方面取得突破,并成为推动汽车行业变革的关键驱动力,满足汽车在安全性、舒适性、环保性等方面不断升级的需求。


进口“芯”需求量大

在智驾方面,英伟达的位置依然不容撼动。

5月23日,英伟达发布了其2025财年第一季度的业绩报告,各项指标均超出市场预期。第一财季实现营收260亿美元,较去年同期增长262%。

值得一提的是,英伟达第一季度在汽车业务方面取得3.29亿美元营收,环比增长17%,同比增长11%。虽然汽车业务在总营收中占比只有1.2%,却是英伟达数据中心业务之外,唯一实现环比增长的业务。就在刚刚过去的上一个财年,英伟达汽车业务营收也突破了10亿美元。

财报中提到,比亚迪、理想、小鹏、广汽埃安昊铂、极越等中国车企都将搭载下一代NVIDIA DRIVE Thor集中式车载计算平台。此外,在现在的市场上,长城、小米、极氪等品牌也基于NVIDIA DRIVE Orin平台开发智能驾驶功能。这就意味着,中国新能源汽车销量的提升,将给英伟达带来更多收益,但我国的芯片企业并未因此而退缩,而是加速追赶。

在座舱领域,则是高通占据了领先地位。

高通第三代旗舰级骁龙座舱平台(SA8155P)自2019年发布以来,几乎受到所有车企的青睐。第四代至尊级骁龙座舱平台(SA8295P)发布后,同样成为市场爆款,认可度可见一斑。

但作为美国企业,英伟达和高通的商业行为会受到政府的监管和限制,这对中国车企来说无疑是潜在的隐忧,加速中国“芯”落地,有助于推动自主品牌新能源汽车高质量发展。



模拟芯片撕开国产替代口子

随着本土汽车产业的兴起,叠加国产汽车芯片公司的多年深耕、前两年的缺芯浪潮以及近年来的国产化芯片需求等多重因素的影响,国内厂商终于在铜墙铁壁的汽车芯片市场撕出了一道小小的口子。

根据日经报道,过去三年国内汽车芯片的自给率从5%迅速提高到了10%。当中,国产厂商在车规模拟芯片上取得的成就更是有目共睹。

相较于消费级芯片,汽车芯片在验证周期、安全认证、高可靠性等指标方面都有更高的要求,这些指标往往需要企业花费大量时间和资源去做长周期的验证,最终才能向车企供货。这些时间和金钱方面的投入对于芯片设计厂商来说是一场昂贵的冒险,一旦某款芯片失败,就会出现进退维谷的尴尬局面。这也是过去国内少有厂商涉足汽车芯片的原因。

但在新能源汽车所带来的巨大机遇面前,本土厂商开始奋力突围。据不完全统计,中国已有近300家公司在开发汽车芯片产品,涵盖了汽车芯片的多个领域,尤其是过往只有海外大厂才能掌握的产品,也开始出现本土厂商的身影。

在这股国产化浪潮中,算力芯片是发展最快速的领域,当中无论是座舱还是智能驾驶方面,国产芯片都已经实现了突破,且还有不少企业深耕其中,此外,在功率半导体、MCU和传感器以及模拟芯片等方面,国产厂商也正在加紧攻关。

而作为汽车芯片市场最早出现,且使用量最多的产品之一,模拟芯片正在成为本土厂商聚焦的重要目标。

首先我们来了解一下,到底什么是模拟芯片?与只能对离散数字信号进行算术和逻辑运算的数字芯片不同,模拟芯片是由电容、电阻、晶体管等组成的模拟集成电路,它可以将现实世界中的声音、光线、温度、压力等信息转换为电压或电流,实现电信号的放大、滤波、变换等功能。根据实际应用与功能,模拟芯片又可以分为电源管理芯片、信号链芯片、射频芯片和其他器件等。

作为汽车中不可缺少的一环,模拟芯片产品种类多、用量大且应用领域丰富。以B级汽车为例,传统燃油车型模拟芯片的用量约在160颗,电动车型则需要多达400余颗,而C级电动车更是超过了650颗。

IC Insights数据显示,汽车是模拟芯片的第二大应用市场。在2022年车用模拟芯片需求已占到整个模拟芯片市场的24%左右,到2027年,单车模拟芯片的价值量将达到300美元,年复合增长率超过10%。除了汽车外,工业、能源、消费等领域也大量使用模拟芯片,其前景非常广阔。

2021年以前,国内模拟芯片企业多以电源管理芯片切入市场,产品主要应用于低附加值领域,且采用Fabless业务模式,而专注于信号链器件的公司较少。背后原因主要是微弱信号、高频信号处理技术门槛高,国内厂商在该领域尚处于起步阶段。

近年来,国内芯片企业在逐步开拓附加值较高的新兴下游应用领域,用量较大、盈利更多的汽车领域自然成为发力重点之一。以车规模拟芯片为例,国内部分企业已积极布局相关芯片的研发和认证,如纳芯微、圣邦微、思瑞浦和矽力杰等,已各自推出了相关车规产品,其中不乏信号链等技术门槛较高的替代产品。



圣邦微主打电源管理芯片,自2022年就有多款车规运放、数模转换、电源产品陆续在客户端导入,计划覆盖各类驱动芯片、隔离芯片、DC/DC电源转换芯片、LDO、运放及比较器、电压基准芯片、小逻辑芯片等,其中部分产品已实现量产,部分产品处于小批量生产验证及送样阶段,新一代产品处于研发阶段,并申请了多项相关专利。

思瑞浦专攻信号链模拟芯片,近几年开始在工业、通讯、汽车等高端市场布局,进军车规级市场,相关芯片逐步放量,截至2023年上半年,其在车规产品方面,已有50余款产品上市,包括车规级运算放大器、车规级低噪声线性稳压器、高输入电压,大电流车规级LDO等。

矽力杰也深耕电源芯片领域,过去几年时间中向全球终端汽车厂商输出了数十种新应用芯片,还在去年推出了首颗40V/15A全集成车规级H桥电机驱动芯片,未来还将量产车身控制、无人驾驶、车载娱乐系统等芯片,其在整体应用层面也有了不小的提升。

纳芯微则坚持信号链、电源管理、传感器三轮驱动,在2023年量产了车规级 CAN FD接口芯片、车规级LIN接口芯片、车规级PWM Buffer芯片、车规级 I²C I/O扩展芯片等产品,其车规产品已广泛应用于汽车三电系统、车身控制、智能驾舱等领域。

随着这些国产厂商的持续发力,愈来愈多的新能源汽车开始采用国产芯片,国内模拟芯片企业已经在擅长的领域中取得了一定的成绩,过往固有的“模仿者”形象也开始被打破,部分厂商甚至已经不逊色于国外巨头,例如纳芯微的隔离产品和传感器产品等。


将国产替代进行到底

整车市场竞争异常激烈,带动汽车零部件包括汽车芯片也在经历严峻的市场竞争,一些欧美的芯片厂商在实现充足的供给之后,也开始以低价策略试图重新抢回市场份额。这给正在起步阶段的中国芯片供应商带来了严峻挑战。

在2023年王升杨曾表示,希望纳芯微在单车价值上实现2000元的目标,但2023年芯片的单价金额进一步缩小,这一目标没能实现。

王升杨表示:“我们一直在思考国产芯片公司到底应该怎么办。总结下来需要在三个方面努力。”

第一,牢牢占住在优势领域里的市场份额。

纳芯微在过往凭借隔离产品的优势在汽车三电等强电应用上占据了不错的市场份额,现在这一领域的竞争越来越激烈。我们通过和客户积极地沟通响应市场的竞争,来守住我们的市场份额。

第二,快速构建自己的核心能力。

一个企业的发展不能仅靠国产化政策和客户的优先保供策略等阶段性的支持,实际还依赖于自身核心能力的提升,包括核心技术能力,核心产品能力,核心质量管控能力,以及企业高效的运营能力等等,国内企业急需补强这些部分。

第三,芯片公司要围绕应用创新。

他说,以往国产芯片公司大部分做的是原位替代的产品,这样的产品在过去缺芯的时候,可以在客户系统中实现更快的替换,容易快速上量。但今天在整个市场回到了供应稳定、充分竞争的状态,如果只满足于去做Me too的产品,国产公司永远没有办法真正去跟国外的巨头竞争。