本土汽車芯片多路出擊

　　現(xiàn)在汽車正在朝著新能源電動(dòng)汽車和自動(dòng)駕駛這兩大方向發(fā)展。這兩大行業(yè)趨勢(shì)催生了對(duì)汽車半導(dǎo)體種類的多種需求和對(duì)性能的高要求。在電動(dòng)汽車的發(fā)展和自動(dòng)駕駛輔助系統(tǒng) (ADAS) 的引入的帶動(dòng)下，汽車很可能成為未來(lái)十年增長(zhǎng)最快的半導(dǎo)體細(xì)分市場(chǎng)。而拆開(kāi)汽車的全身，智能汽車的各個(gè)“部位”都孕育著很多芯片機(jī)會(huì)，包括自動(dòng)駕駛AI芯片、智能座艙芯片、功率器件、MCU、激光雷達(dá)等等。針對(duì)這些細(xì)分領(lǐng)域，國(guó)內(nèi)都有不少企業(yè)正發(fā)起攻勢(shì)，以期打入國(guó)內(nèi)汽車芯片供應(yīng)鏈。

　　汽車大腦：自動(dòng)駕駛AI芯片

　　2020年是智能汽車產(chǎn)業(yè)大爆發(fā)的元年，智能汽車逐漸演變?yōu)橐粋�(gè)涵蓋多項(xiàng)新技術(shù)和新應(yīng)用的超級(jí)智能終端。而在這其中，自動(dòng)駕駛芯片無(wú)疑是智能汽車產(chǎn)業(yè)鏈的核心，也是智能汽車產(chǎn)業(yè)的高地所在。

　　但自動(dòng)駕駛芯片作為一個(gè)全新的賽道，從全球范圍來(lái)看，有能力進(jìn)入這個(gè)領(lǐng)域的公司寥寥無(wú)幾。自動(dòng)駕駛芯片不同于普通芯片，對(duì)芯片的性能、功耗、能效比等等都提出了極為苛刻的要求。國(guó)內(nèi)汽車自動(dòng)駕駛AI芯片企業(yè)主要有黑芝麻、地平線、芯馳科技。目前在這一賽道是全球共同競(jìng)爭(zhēng)的態(tài)勢(shì)，中國(guó)的芯片企業(yè)與全球巨頭相比，在技術(shù)層面在逐漸趕超甚至有領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)。而且在供應(yīng)能力和實(shí)時(shí)響應(yīng)方面也高效靈活。

　　就拿黑芝麻來(lái)說(shuō)，去年6月基于自研核心IP，黑芝麻發(fā)布了華山二號(hào)A1000芯片，它具備40-70TOPS的強(qiáng)大算力，小于8W的功耗及優(yōu)越的算力利用率，是目前唯一能支持L2+及以上級(jí)別自動(dòng)駕駛的國(guó)產(chǎn)芯片。還推出了FAD全自動(dòng)駕駛計(jì)算平臺(tái)。今年，黑芝麻計(jì)劃投片華山三號(hào)，采用7nm工藝制程，算力超過(guò)200TOPS，全面支持L4/L5級(jí)別的自動(dòng)駕駛。

　　地平線于2019年8月量產(chǎn)中國(guó)首款車規(guī)級(jí)AI芯片征程2，2020年3月，征程2前裝量產(chǎn)，地平線也開(kāi)啟了國(guó)產(chǎn)車規(guī)級(jí) AI 芯片前裝量產(chǎn)元年，到12月，地平線征程2累計(jì)出貨量突破16萬(wàn)片。2021年5月，地平線的征程3量產(chǎn)裝車首發(fā)。面向L4高等級(jí)自動(dòng)駕駛的大算力征程 5系列芯片，一次性流片成功并順利點(diǎn)亮。

　　芯馳科技成立不到2年完成3款產(chǎn)品的布局，這個(gè)產(chǎn)品研發(fā)周期在國(guó)內(nèi)外芯片行列都是數(shù)一數(shù)二的，更何況是汽車芯片。其中V9系列芯片是一款A(yù)DAS和自動(dòng)駕駛芯片，產(chǎn)品具有獨(dú)立視覺(jué)引擎、高擴(kuò)展性、面向自動(dòng)駕駛域控+運(yùn)控計(jì)算平臺(tái)的優(yōu)勢(shì)，還融合了多種傳感器,支持高清攝像頭、毫米波雷達(dá)、激光雷達(dá)等。

　　汽車人機(jī)交互：智能座艙

　　隨著汽車智能化風(fēng)起，智能座艙作為汽車邁向智能化和網(wǎng)聯(lián)化路徑中關(guān)鍵的人機(jī)接口，有望快速發(fā)展。根據(jù)IHS預(yù)測(cè)，2021年全球智能座艙市場(chǎng)空間超過(guò)400億美金，到2030年市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到681億美金。而國(guó)內(nèi)的智能座艙市場(chǎng)增速醬領(lǐng)先全球，2030年智能座艙規(guī)模國(guó)內(nèi)在全球的占比將從2021年20%左右上升至37%，市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到1600億人民幣。在座艙領(lǐng)域的國(guó)內(nèi)玩家主要有芯擎科技、芯馳科技、杰發(fā)科技、全志科技和紫光展銳等。

　　10月28日芯擎科技的智能座艙芯片“龍鷹一號(hào)”成功流片，這是國(guó)內(nèi)首款車規(guī)級(jí)7納米智能座艙芯片�，F(xiàn)在汽車芯片廠商都在角逐先進(jìn)工藝，芯擎率先將國(guó)內(nèi)智能座艙芯片拉到了7nm水平。目前該芯片已得到國(guó)內(nèi)眾多車企和一級(jí)供應(yīng)商青睞，多個(gè)應(yīng)用項(xiàng)目正在設(shè)計(jì)進(jìn)行中，預(yù)計(jì)2022年完成上車集成和測(cè)試。

　　芯馳科技的X9系列處理器是專為新一代汽車電子座艙設(shè)計(jì)的車規(guī)級(jí)汽車芯片，集成了高性能CPU，GPU，AI加速器，以及視頻處理器，能夠滿足新一代汽車電子座艙應(yīng)用對(duì)強(qiáng)大的計(jì)算能力、豐富的多媒體性能等日益增長(zhǎng)的需求。2021年9月10日，芯馳科技在X9/G9/V9芯片上完整地實(shí)現(xiàn)了車規(guī)可靠性認(rèn)證、功能安全流程認(rèn)證和功能安全產(chǎn)品認(rèn)證，也是國(guó)內(nèi)首家達(dá)成這一目標(biāo)的芯片企業(yè)。

　　而杰發(fā)科技AutoChips自主研發(fā)的智能座艙SOC芯片AC8015也在今年實(shí)現(xiàn)正式裝車量產(chǎn)。AC8015主要瞄準(zhǔn)國(guó)內(nèi)市場(chǎng)容量最大的中低階智能座艙應(yīng)用市場(chǎng)，依托其成熟的設(shè)計(jì)理念、性價(jià)比優(yōu)勢(shì)，AC8015在國(guó)內(nèi)入門級(jí)智能座艙SoC產(chǎn)品賽道上已占盡先機(jī)，打破了智能座艙僅局限于中高端車型搭載的狀況，實(shí)現(xiàn)了大眾普及應(yīng)用。AC8015目前已獲得上汽、廣汽、長(zhǎng)安等多個(gè)整車廠項(xiàng)目定點(diǎn)并陸續(xù)實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)，累計(jì)供貨已突破200K，預(yù)計(jì)2022年底將實(shí)現(xiàn)全年出貨量超百萬(wàn)顆的目標(biāo)。

　　此外，全志科技在2018年發(fā)布了數(shù)字座艙的車規(guī)平臺(tái)型處理器T7，該款處理器可以滿足信息娛樂(lè)系統(tǒng)、數(shù)字儀表、360環(huán)視系統(tǒng)、ADAS、DMS、流媒體后視鏡、云鏡等多個(gè)不同智能化系統(tǒng)的運(yùn)行需求。

　　2020年紫光展銳推出了旗下首代智能座艙芯片系列八核SoC A7862，SoC A7862 采用 12nm 先進(jìn)工藝，集成 8 核 Arm DynamIQ 架構(gòu) CPU(2 x A75 + 6 x A55)和 Arm Mali G52 MP2 GPU，相比友商同類產(chǎn)品 CPU 多核處理能力高 89%，GPU 處理能力高 3.4 倍;性能超 95% 市場(chǎng)同類產(chǎn)品。它具有非常高的集成度，一顆芯片即可開(kāi)啟汽車網(wǎng)聯(lián)化和智能化升級(jí)，為用戶帶來(lái)安全可靠、充滿樂(lè)趣的智能駕乘體驗(yàn)。

　　汽車的“發(fā)動(dòng)機(jī)”：功率半導(dǎo)體

　　電機(jī)的“開(kāi)關(guān)”也是很重要的一環(huán)，如IGBT和MOSFET等的功率半導(dǎo)體的用量大幅增加。IGBT決定了車輛的扭矩和最大輸出功率等，是影響電動(dòng)車性能的關(guān)鍵技術(shù)。MOSFET則主要應(yīng)用于汽車的低壓用電器，如電動(dòng)座椅調(diào)節(jié)、雨刷器等所用的直流電機(jī)、LED照明、電池電路保護(hù)等應(yīng)用。此外第三代半導(dǎo)體SiC也開(kāi)始逐漸滲透入新能源汽車，SiC制作成的功率器件優(yōu)勢(shì)頗多，例如耐高溫高壓高頻等，還能提升電能轉(zhuǎn)換效率，一些高端的電動(dòng)車以及開(kāi)始采用，如特斯拉。

　　據(jù)斯達(dá)半導(dǎo)2021上半年財(cái)報(bào)顯示，上半年該公司的車規(guī)級(jí) IGBT 模塊合計(jì)配套了超過(guò) 20 萬(wàn)輛新能源汽車。預(yù)計(jì)下半年配套數(shù)量將進(jìn)一步增加。與此同時(shí)，公司的車規(guī)級(jí) SGT MOSFET也已于上半年開(kāi)始小批量供貨。斯達(dá)半導(dǎo)還在建設(shè)車規(guī)級(jí)全碳化硅功率模組生產(chǎn)線和研發(fā)測(cè)試中心。

　　士蘭微自主研發(fā)的V代 IGBT和FRD芯片的電動(dòng)汽車主電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊，2021年上半年在國(guó)內(nèi)多家客戶通過(guò)測(cè)試，并在部分客戶開(kāi)始批量供貨。

　　中車時(shí)代這幾年也開(kāi)始往車規(guī)級(jí)方向走，主要以新能源車低壓 IGBT為主。目前已具備年產(chǎn)能 24萬(wàn)片的 8英寸車規(guī)級(jí) IGBT產(chǎn)線。

　　今年8月，聞泰科技旗下全資子公司安世半導(dǎo)體完成了對(duì)英國(guó)化合物晶圓廠NWF的收購(gòu)。據(jù)悉，NWF是英國(guó)為數(shù)不多的半導(dǎo)體芯片制造商之一，主要生產(chǎn)用于汽車的功率半導(dǎo)體芯片。今年早些時(shí)候，聞泰科技還宣布將建立12英寸車規(guī)級(jí)半導(dǎo)體晶圓制造項(xiàng)目。

　　比亞迪半導(dǎo)體，現(xiàn)在已經(jīng)依靠自有整車平臺(tái)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了累計(jì)逾百萬(wàn)輛的IGBT模塊裝車量。東風(fēng)汽車與中國(guó)中車聯(lián)合成立的智新半導(dǎo)體于今年7月正式將IGBT生產(chǎn)線投入量產(chǎn)，該產(chǎn)線以第六代IGBT技術(shù)為基礎(chǔ)。

　　揚(yáng)杰科技目前正在積極生產(chǎn)、銷售車規(guī)級(jí)功率分立器件，如整流/快恢復(fù)二極管、TVS管、ESD、三極管、MOSFET等。同時(shí)車規(guī)級(jí)IGBT相關(guān)產(chǎn)品目前正積極規(guī)劃與研發(fā)中。

　　汽車智能控制：MCU

　　在整個(gè)汽車電子中，MCU的應(yīng)用涵蓋了車身動(dòng)力總成、車身控制、信息娛樂(lè)、輔助駕駛，發(fā)動(dòng)機(jī)、雨刷、車窗、電動(dòng)座椅、空調(diào)等多個(gè)控制單元。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，MCU約占一輛汽車半導(dǎo)體器件總量高達(dá)30%以上，這意味著每輛車至少需要使用70顆以上的MCU芯片。國(guó)內(nèi)車規(guī)級(jí)MCU廠商主要有比亞迪、杰發(fā)科技、芯旺微、賽騰微等。

　　比亞迪除了自用之外，車規(guī)MCU已可以大批量對(duì)外供應(yīng)，據(jù)其官微的信息，比亞迪的車規(guī)級(jí)MCU量產(chǎn)裝車突破1000萬(wàn)顆;杰發(fā)科技總經(jīng)理萬(wàn)鐵軍此前曾在受訪中表示，杰發(fā)科技車規(guī)級(jí)MCU和胎壓監(jiān)測(cè)芯片均實(shí)現(xiàn)百萬(wàn)級(jí)出貨，目前全球已有500多款車型選用杰發(fā)科技汽車應(yīng)用處理器，有140款在中國(guó)出售;芯旺微的MCU已累計(jì)出貨超7億顆，產(chǎn)品覆蓋到車身控制、汽車照明、智能座艙以及汽車電源與電機(jī)等應(yīng)用。

　　賽騰微在車規(guī)MCU上的布局，主要是推出了兩大系列、多款通過(guò)AEC—Q100標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)證的車規(guī)級(jí)MCU，成功應(yīng)用于汽車LED動(dòng)態(tài)流水燈、車載無(wú)線充電發(fā)射器以及車窗玻璃升降器等汽車電子零部件中，并批量供貨給多家知名汽車廠商。

　　兆易創(chuàng)新此前公告表示，公司第一顆車規(guī)級(jí)MCU產(chǎn)品已流片，該產(chǎn)品主要面向通用車身市場(chǎng)，預(yù)計(jì)年底左右提供樣品供客戶測(cè)試，力爭(zhēng)2022年中左右實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。

　　汽車的“眼睛”：激光雷達(dá)

　　激光雷達(dá)是一種利用激光來(lái)實(shí)現(xiàn)精確測(cè)距的傳感器，它是智能汽車的“眼睛”，隨著全球車企自動(dòng)駕駛L3、L4、L5量產(chǎn)時(shí)間表逐漸明晰，車規(guī)級(jí)激光雷達(dá)或?qū)⒂瓉?lái)前所未有的發(fā)展機(jī)遇。而放眼當(dāng)前車規(guī)級(jí)激光雷達(dá)的全球格局，國(guó)外的先發(fā)優(yōu)勢(shì)還不顯著，國(guó)內(nèi)在這方面也并沒(méi)有落后幾代，各種激光雷達(dá)技術(shù)路線百花齊放，國(guó)內(nèi)覽沃科技、禾賽科技、鐳神智能、速騰聚創(chuàng)等廠商百家爭(zhēng)鳴。

　　大疆內(nèi)部孵化的覽沃科技，其耗時(shí)兩年精心打造了面向智能輔助駕駛市場(chǎng)的車規(guī)級(jí)激光雷達(dá)HAP，將于2021 年在 Livox 全新自建的車規(guī)級(jí)智能制造中心進(jìn)行批量生產(chǎn)，可滿足 74 項(xiàng)嚴(yán)苛的車規(guī)可靠性要求。據(jù)悉，其智能制造中心每條產(chǎn)線年產(chǎn)能達(dá)20萬(wàn)顆，同時(shí)配備數(shù)條 PPM 低至10 的全球頂級(jí)SMT產(chǎn)線，可確保 Livox 激光雷達(dá)核心組件的自主高效生產(chǎn)。

　　禾賽科技的車規(guī)級(jí)混合固態(tài)激光雷達(dá)AT128，主要面向高級(jí)輔助駕駛前裝量產(chǎn)車。據(jù)悉，其已經(jīng)拿到了多家主機(jī)廠總計(jì)數(shù)百萬(wàn)臺(tái)的定點(diǎn)，并將在2022年開(kāi)始大規(guī)模量產(chǎn)交付。

　　鐳神智能也研發(fā)了多款車規(guī)混合固態(tài)激光雷達(dá)CH系列和車規(guī)1550nm混合固態(tài)激光雷達(dá)LS系列。其中鐳神CH32線混合固態(tài)激光雷達(dá)在氣候和化學(xué)特性、機(jī)械特性、電氣特性等檢測(cè)中，以多項(xiàng)A級(jí)標(biāo)準(zhǔn)成國(guó)內(nèi)首個(gè)、全球第二個(gè)獲車規(guī)認(rèn)證的激光雷達(dá)。

　　速騰聚創(chuàng)的RS-LiDAR-M1是全球首款車規(guī)量產(chǎn)的第二代智能固態(tài)激光雷達(dá)，它具有獨(dú)特軟硬件智能特性。硬件智能上，M1基于革命性的二維MEMS智能芯片掃描架構(gòu);軟件智能上，M1內(nèi)部集成了AI感知算法，可同步輸出三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)和目標(biāo)級(jí)環(huán)境感知結(jié)果。自今年6月份啟動(dòng)車規(guī)量產(chǎn)交付以來(lái)，M1已經(jīng)完成了十余批交付。

　　新Tier 1出現(xiàn)

　　除了上述這些在汽車半導(dǎo)體細(xì)分領(lǐng)域發(fā)力的企業(yè)之外，華為和大疆最近在Tier 1上的發(fā)力也吸引足了眼球。華為憑借在ICT的積累，大疆有著在激光雷達(dá)的技術(shù)儲(chǔ)備，兩家正意圖躋身為新的汽車Tier 1行列。

　　“華為目前不造整車，而是聚焦ICT。幫助汽車企業(yè)“造好”車、造“好車”，這是華為一再?gòu)?qiáng)調(diào)的企業(yè)戰(zhàn)略。

　　大疆的定位也是汽車行業(yè)的一級(jí)供應(yīng)商(以下簡(jiǎn)稱Tier1)，輔助車企快速造出好用和用戶買得起的自動(dòng)駕駛汽車。在今年車展，大疆推出了自研的相機(jī)、智能駕駛域控制器等多個(gè)汽車核心零部件，其正在將無(wú)人機(jī)上掌握的技術(shù)優(yōu)勢(shì)往無(wú)人駕駛領(lǐng)域延續(xù)。

　　他們主要采取與主機(jī)廠以深度合作或成立合資公司的捆綁合作方式，聯(lián)合落地自動(dòng)駕駛等技術(shù)。例如在北汽ARCFOX車型研發(fā)初始，華為便直接參與到了整車多項(xiàng)系統(tǒng)功能的研發(fā)。今年8月，長(zhǎng)安汽車攜手華為和寧德時(shí)代，正式推出高端智能電動(dòng)車品牌，產(chǎn)品代號(hào)為E11。

　　如華為和大疆這樣的Tier 1的誕生，將填補(bǔ)國(guó)內(nèi)在 Tier1 陣營(yíng)中的空白，他們協(xié)同主機(jī)廠和國(guó)內(nèi)的零部件廠商，將很好的實(shí)現(xiàn)生態(tài)和價(jià)值共創(chuàng)，為國(guó)內(nèi)汽車供應(yīng)鏈帶來(lái)一汪新鮮血液。

　　結(jié)語(yǔ)

　　當(dāng)下智能汽車的發(fā)展速度在全球來(lái)說(shuō)，基本處于同一起跑線，中國(guó)與世界水平的差距比較小。而且經(jīng)歷了此次嚴(yán)重的汽車缺芯，全球都對(duì)產(chǎn)業(yè)鏈的自主安全可控提高了警醒，國(guó)內(nèi)亦是如此，越來(lái)越多的主機(jī)廠逐漸開(kāi)始和國(guó)內(nèi)芯片廠商合作，這給國(guó)內(nèi)廠商帶來(lái)了一個(gè)很好的主機(jī)廠導(dǎo)入窗口期。在“國(guó)產(chǎn)替代”的機(jī)遇下，中國(guó)汽車芯片正面臨“直道超車”或“換道超車”的機(jī)遇。我們也看到，本土企業(yè)正從汽車芯片的各個(gè)領(lǐng)域逐個(gè)擊破，而且速度迅猛。未來(lái)入局汽車芯片的企業(yè)只會(huì)多，不會(huì)少，越早抓住裝車時(shí)機(jī)的企業(yè)越能在這波機(jī)遇中獲勝。