【摘要】隨著“新四化”的浪潮席卷全球,車燈系統(tǒng)正從單一照明功能向智能交互升級。
作為兼具數(shù)字信號處理與模擬信號轉(zhuǎn)換能力的數(shù)?;旌闲酒?,在車燈控制、微馬達驅(qū)動、傳感器等場景中占據(jù)重要地位。
當前,英迪芯微、易沖半導體等國產(chǎn)廠商抓住“缺芯潮”的時間窗口逆勢突圍,而面對德州儀器、英飛凌等國際巨頭的技術壁壘、生態(tài)遏制與價格絞殺,國產(chǎn)替代似乎走得并不容易。
“國產(chǎn)替代加速”與“技術分層競爭”并存格局之下,國產(chǎn)廠商又該如何突圍?
以下為正文:
01
“新四化”驅(qū)動下的需求爆發(fā)
隨著汽車電動化、智能化、網(wǎng)聯(lián)化的加速推進,芯片已成為汽車產(chǎn)業(yè)鏈的核心要素。
傳統(tǒng)燃油車單車芯片用量約為500-600顆,而新能源汽車的需求量則超過1000顆,其中兼具數(shù)字信號處理與模擬信號轉(zhuǎn)換能力的數(shù)?;旌闲酒谲嚐艨刂啤⑽ⅠR達驅(qū)動、傳感器等場景中占據(jù)重要地位。
車燈系統(tǒng)正從單一照明功能向智能交互升級,矩陣式LED、自適應遠光燈(ADB)、激光大燈等技術實現(xiàn)普及。
而此類系統(tǒng)需高精度控制芯片支持,涉及MCU(微控制器)、驅(qū)動芯片及傳感器的高度集成,要求芯片研發(fā)團隊在芯片系統(tǒng)集成、芯片架構(gòu)設計、芯片模塊設計、IP積累、晶圓制程等方面都具有深厚的技術積累和經(jīng)驗,屬于是典型的細分高門檻賽道。
當前,英飛凌、德州儀器(TI)等企業(yè)憑借車規(guī)級MCU和驅(qū)動芯片的成熟方案占據(jù)高端市場。
這些大廠早在十年前已經(jīng)開始研發(fā)車規(guī)級數(shù)?;旌闲酒?,將數(shù)字控制、驅(qū)動、感知、電源管理、通信接口等模塊集成在單顆芯片中,芯片功能強大且很難被分離式組合芯片替代。
安森美在智能功率器件領域領先,其LED驅(qū)動芯片支持多通道調(diào)光,公司的NCV78702與NCV78723(雙通道降壓)配合像素燈控制芯片,一起組成一個完整的解決方案,可驅(qū)動高達60V的多個LED燈串,適配復雜照明場景。
隨著市場需求的爆發(fā),國內(nèi)涌現(xiàn)出不少在車規(guī)級控制芯片領域耕耘的新勢力。
杰發(fā)科技推出車規(guī)級MCU AC7840x,可廣泛應用于汽車車身、座艙、車燈、新能源以及電機控制等領域,已交付多家標桿客戶并進行規(guī)模應用。
英迪芯微是國內(nèi)較早進入汽車市場的本土芯片公司之一,公司專注于車規(guī)級數(shù)?;旌闲盘柼幚淼男酒捌浞桨?,聚焦于車規(guī)照明芯片、微馬達控制芯片和傳感芯片等領域。
在車燈控制芯片領域,英迪芯微率先實現(xiàn)了破局,形成了覆蓋頭燈、車內(nèi)氛圍燈和尾燈等完整的一站式解決方案,還自主開發(fā)了“ELINS?(UART over CAN)”通訊協(xié)議,具有高速、低成本、高魯棒性等特點。
易沖半導體作為高性能模擬及混合信號集成電路芯片設計公司,基于公司在消費電子領域的技術積累,有效復制經(jīng)驗并成功拓展至車燈芯片市場。
公司的車燈LED驅(qū)動芯片通過了包括加速環(huán)境應力測試、加速生命周期模擬測試、封裝組裝完整性測試、芯片制造可靠性測試在內(nèi)的多項嚴格測試,可廣泛應用于車載電子行業(yè)。
“新四化”驅(qū)動下的需求爆發(fā)勢必掀起國內(nèi)外廠商的激烈角逐。
02
“缺芯潮”與“價格絞殺”下的國產(chǎn)替代
從華為斷供到臺積電斷芯,從數(shù)字芯片的“制程競速”到模擬芯片的“隱秘戰(zhàn)爭”,這場關乎未來的科技角力,早已超越商業(yè)范疇,成為國家戰(zhàn)略的生死局。
而在這場博弈中,車規(guī)級控制芯片悄然站上風暴眼。
2020-2022年的缺芯潮,讓車企被迫放寬驗證周期,國產(chǎn)芯片得以“上車”試煉,需求倒逼供給端的模式,正在構(gòu)建國產(chǎn)車規(guī)級芯片的本土生態(tài)。
英迪芯微這一車規(guī)芯片國產(chǎn)化先鋒乘著缺芯潮,占據(jù)了有利的時間窗口。
公司產(chǎn)品矩陣覆蓋車燈控制、微馬達驅(qū)動、觸控傳感三大領域,已進入全球100多家Tier 1供應商及主流車企前裝供應鏈。
憑借著高集成度設計,英迪芯微的iND87400將MCU與LIN PHY、LDO、運放、電機控制PWM分立模塊高度集成為一顆高集成度的微馬達控制驅(qū)動芯片,實現(xiàn)了業(yè)內(nèi)最小的封裝尺寸,便于高集成化模組的開發(fā),幾乎覆蓋所有的車載小型MCU應用領域。
易沖半導體等新興勢力也掀起了差異化競爭,公司解決方案已被多家知名企業(yè)采用,包括豐田汽車、谷歌、微軟、索尼、澤寶、海爾等。
公司研發(fā)出的CPSQ5453、CPSQ5352兩款LED驅(qū)動芯片,在一定程度上實現(xiàn)了國產(chǎn)LED芯片的技術創(chuàng)新。
然而,國產(chǎn)替代的成果仍然不夠顯著。
目前在汽車車燈中所用到的芯片主要有DC-DC、線性驅(qū)動IC、MCU三類。
其中DC-DC目前市場份額主要由TI、英飛凌、Maxim、MPS、安森美等瓜分;線性驅(qū)動IC則由英飛凌、TI占據(jù)近80%份額;MCU主要是恩智浦、英飛凌以及Maxim,三者實現(xiàn)絕對壟斷。
與此同時,面對著國內(nèi)市場份額的替代沖擊,國際巨頭TI選擇用IDM模式(設計、制造、封測一體化)和工藝迭代不斷壓低成本,甚至發(fā)動了價格絞殺。
2023年5月,全球模擬芯片霸主德州儀器突然在華發(fā)起價格戰(zhàn),電源管理芯片價格腰斬,信號鏈芯片斷崖式降價,甚至不惜以“負毛利”清場。
與此同時,美國《芯片與科學法案》的巨額補貼涌入德州儀器的12吋晶圓廠,美國商務部向德州儀器(TI)提供高達16.1億美元的直接資助。
用美國政府的補貼和中國市場的利潤,打垮中國企業(yè)的現(xiàn)金流,讓國產(chǎn)替代成為流血競爭。
03
技術壁壘高筑中的破局之道
據(jù)《蓋世汽車車燈產(chǎn)業(yè)報告》預測,2025年中國汽車照明市場規(guī)模將突破1400億元。
然而,市場研究機構(gòu)IC Insights發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示,我國汽車芯片從2021年的自給率不足5%,到2024年依然未能突破10%,作為全球最大的汽車生產(chǎn)國,我國國產(chǎn)替代需求迫切。
全球車規(guī)芯片市場仍由歐美日企業(yè)主導,TI、ST、NXP等國際大廠壟斷了90%以上的高端市場份額。
與此同時,車規(guī)級控制芯片具有較高的技術壁壘,對芯片使用壽命、安全性提出較高的要求。
而車規(guī)芯片通過AEC-Q100、ISO 26262等認證往往需要耗時2年以上,面臨著項目驗證的超長周期,企業(yè)往往需要承受較大的研發(fā)投入壓力。
值得一提的是,2022年下半年,英迪芯微全公司只有五六十人,此后每年擴招數(shù)十人,產(chǎn)值增長速度亦非常驚人,在芯片設計公司多如牛毛的上海張江,英迪芯微的快速成功也是十分罕見的。
在面臨較長驗證周期的行業(yè)背景下,車規(guī)級控制芯片廠商一旦進入客戶的供應鏈,就會因替換成本極高而產(chǎn)生極強的客戶粘性,國產(chǎn)新進入者難獲機會。
從市場應用端來看,全球僅有TI、美信等少數(shù)幾家公司實現(xiàn)較為穩(wěn)定的技術與產(chǎn)品輸出,國產(chǎn)廠商往往面臨較大的安全性與穩(wěn)定性考驗。
因此,從車廠的角度來看,中高端車型更依賴產(chǎn)品與技術的穩(wěn)定性,國產(chǎn)替代也僅能覆蓋部分低端車型。
對國產(chǎn)廠商而言,或許需要更需聚焦三大策略。
首先是縱向深耕細分市場,用場景定義芯片。
德州儀器等國際巨頭的統(tǒng)治力在于“通用型芯片”,但其軟肋是“定制化能力”;此時,鞏固車燈、微馬達等優(yōu)勢領域,拓展線控底盤等高附加值場景成為國產(chǎn)廠商的突破口。
其次,橫向構(gòu)建生態(tài)聯(lián)盟,實現(xiàn)生態(tài)革命。
單打獨斗難以抗衡國際巨頭,中國需要構(gòu)建“芯片-算法-整車”的生態(tài)閉環(huán),面向世界最大的新能源車市場,車規(guī)級芯片廠商或通過與車企、Tier 1聯(lián)合研發(fā),參與標準制定。
最后,強化供應鏈韌性,通過戰(zhàn)略投資鎖定晶圓產(chǎn)能以降低外部依賴,在風險與機遇交織的賽道上,唯有技術自主、生態(tài)協(xié)同與快速迭代,方能助力國產(chǎn)芯片企業(yè)真正突圍。
總體來看,國產(chǎn)廠商仍然需要較長的一段時間攻克技術難點,能否熬過這段窗口期,還需要國產(chǎn)車企等下游客戶對國產(chǎn)訓練給予充分的包容。
面對未來汽車車燈智能化的趨勢,國產(chǎn)車規(guī)芯片將獲得更多機會,從車燈、車窗等,逐步邁向安全等級需求更高的應用,真正向海外大廠的傳統(tǒng)優(yōu)勢領域發(fā)起沖擊。
04
尾聲
汽車芯片的競爭本質(zhì)是標準與生態(tài)的爭奪,國產(chǎn)替代不是簡單的產(chǎn)能替代,而是從設計到制造的全鏈條升級。
中國汽車芯片產(chǎn)業(yè)的未來,不取決于能否復制TI的IDM模式,而在于能否將新能源車的市場優(yōu)勢轉(zhuǎn)化為技術標準、生態(tài)話語權。
未來,中國車規(guī)芯片行業(yè)將呈現(xiàn)“國產(chǎn)替代加速”與“技術分層競爭”并存格局。
國內(nèi)廠商需以技術創(chuàng)新為矛,以生態(tài)協(xié)同為盾,在車燈控制與數(shù)?;旌闲酒I域構(gòu)建“中國標準”,方有逆勢突圍的可能。
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