12月2日，美國(guó)對(duì)中國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)起了新一輪大規(guī)模出口管制，其中包括進(jìn)一步加嚴(yán)對(duì)半導(dǎo)體制造設(shè)備、軟件工具、存儲(chǔ)芯片等物項(xiàng)的對(duì)華出口管制，并將136家中國(guó)實(shí)體增列至出口管制實(shí)體清單。
對(duì)此，12月3日，中國(guó)汽車工業(yè)協(xié)會(huì)、中國(guó)互聯(lián)網(wǎng)協(xié)會(huì)、中國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會(huì)和中國(guó)通信企業(yè)協(xié)會(huì)先后發(fā)表聲明，呼吁國(guó)內(nèi)企業(yè)審慎選擇采購(gòu)美國(guó)芯片，同時(shí)堅(jiān)持?jǐn)U大半導(dǎo)體自主開放。
事實(shí)上，在過(guò)去幾年里，在芯片應(yīng)用的各個(gè)細(xì)分賽道，國(guó)內(nèi)均已經(jīng)涌現(xiàn)了大批本土企業(yè)，開展自主突圍。其中在汽車芯片市場(chǎng)，為更好地實(shí)現(xiàn)車規(guī)芯片自主可控，同時(shí)打造差異化競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，部分車企甚至親自下場(chǎng)“造芯”。畢竟對(duì)于智能電動(dòng)汽車而言，芯片的用量和性能優(yōu)劣，不僅關(guān)乎車輛的性能表現(xiàn)，更是決定整車智能化、網(wǎng)聯(lián)化水平的核心因素。
在產(chǎn)業(yè)鏈上下游的積極聯(lián)動(dòng)下，目前車規(guī)芯片國(guó)產(chǎn)化進(jìn)展如何？
據(jù)蓋世汽車研究院最新分析數(shù)據(jù)顯示，在智駕芯片、座艙芯片、MCU等計(jì)算控制類芯片，以及功率半導(dǎo)體領(lǐng)域，整體國(guó)產(chǎn)化率相較于前兩年有明顯提升。而在通信、傳感器、存儲(chǔ)以及信息安全等應(yīng)用領(lǐng)域，過(guò)去兩年國(guó)產(chǎn)芯片也取得了不錯(cuò)進(jìn)展，但很多細(xì)分技術(shù)領(lǐng)域仍然由外資巨頭壟斷，整體還面臨著產(chǎn)品線覆蓋范圍有限、工藝能力不足、高端芯片制造短板明顯、應(yīng)用支撐少等突出挑戰(zhàn)。
車芯國(guó)產(chǎn)化，進(jìn)展顯著
如果從車規(guī)芯片整體市場(chǎng)格局來(lái)看，外資巨頭毫無(wú)疑問(wèn)依然占據(jù)絕大部分市場(chǎng)份額。
據(jù)Semiconductor Intelligence 分析數(shù)據(jù)顯示，2023年汽車半導(dǎo)體市場(chǎng)營(yíng)收預(yù)計(jì)達(dá)670億美元，同比增長(zhǎng)12%。按銷售額排名，Top10供應(yīng)商依次為英飛凌、恩智浦、意法半導(dǎo)體、德州儀器、瑞薩、安森美、博世、ADI、高通和羅姆半導(dǎo)體，合計(jì)占據(jù)73%的市場(chǎng)份額。
這意味著，其他大部分玩家僅分得剩下不足30%的市場(chǎng)。其中在中國(guó)市場(chǎng)，目前國(guó)產(chǎn)車規(guī)芯片自供率不過(guò)10%左右，不僅國(guó)產(chǎn)化率低，而且本土企業(yè)規(guī)模整體相對(duì)較小。
而作為對(duì)比，中國(guó)新能源汽車產(chǎn)銷量已連續(xù)9年位居全球首位，照此趨勢(shì)，接下來(lái)整體規(guī)模還有進(jìn)一步提升空間，這將催生巨大的車規(guī)芯片搭載需求。據(jù)蓋世汽車研究院預(yù)測(cè)，到2030年，中國(guó)汽車芯片市場(chǎng)年需求量將超過(guò)450億顆。目前，智能電動(dòng)汽車上單車芯片平均搭載量已經(jīng)超過(guò)1000顆，未來(lái)高階自動(dòng)駕駛汽車有望進(jìn)一步突破3000顆。
巨大增量空間，疊加國(guó)內(nèi)在車規(guī)芯片領(lǐng)域的固有“短板”，自主突圍勢(shì)在必行。
令人振奮的是，歷經(jīng)數(shù)年追趕，本土玩家在外資巨頭盤踞的車規(guī)芯片市場(chǎng)，已經(jīng)初步撬開一道口子。
據(jù)相關(guān)分析數(shù)據(jù)顯示，2021年的時(shí)候，國(guó)內(nèi)車載計(jì)算和控制芯片自主率尚不足1%，功率半導(dǎo)體不足10%。但到今年，據(jù)蓋世汽車研究院最新分析數(shù)據(jù)顯示，車載計(jì)算和控制芯片的國(guó)產(chǎn)化率已提升至不足5%，而功率半導(dǎo)體則提升到了15%-20%。
具體來(lái)看，在計(jì)算芯片領(lǐng)域，以智駕芯片和座艙芯片國(guó)產(chǎn)化進(jìn)展相對(duì)較快，目前中低算力芯片均已具備較強(qiáng)實(shí)力，量產(chǎn)搭載率就是最直接的證明。
圖片來(lái)源：蓋世汽車
據(jù)蓋世汽車研究院配置數(shù)據(jù)顯示，今年1-6月，僅在智駕域控芯片前裝標(biāo)配量Top10中，自主至少占據(jù)4席，分別是華為昇騰610、地平線征程5、地平線征程3和愛芯元智凌芯01，裝機(jī)量依次為214,530顆、106,157顆、51,665顆和13,158顆（國(guó)內(nèi)新能源乘用車終端銷量，不包含進(jìn)出口和選配，下同），四款芯片合計(jì)市占率達(dá)18.8%，而2023年只有13.9%，增長(zhǎng)顯著。特別值得一提的是華為，2023年尚在榜單末位，上半年已快速躍升至第三名，其后，由華為賦能的問(wèn)界系列持續(xù)熱銷為關(guān)鍵支撐。
另外還有黑 芝麻 （ 參數(shù) 丨 圖片 ）智能、芯擎科技、后摩智能、輝羲智能等，亦在積極布局追趕。而除了第三方供應(yīng)商，以蔚來(lái)、小鵬、理想等為代表的新能源車企，也都已開始下場(chǎng)造芯片。
近日，蔚來(lái)宣布該公司自研的首顆車規(guī)級(jí)5nm智能駕駛芯片神璣 NX9031正式流片成功，在此之前，蔚來(lái)已于2023年推出了其自研的激光雷達(dá)主控芯片 " 楊戩 "，并成功量產(chǎn)。小鵬汽車自研的智駕芯片據(jù)悉已送去流片，預(yù)計(jì)8月回片。而理想汽車，布局相對(duì)晚一些，其芯片項(xiàng)目代號(hào)據(jù)傳是“舒馬赫”，也將于年內(nèi)完成流片。
整體來(lái)看，國(guó)產(chǎn)智駕芯片龍頭企業(yè)在大部分技術(shù)指標(biāo)上，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了與國(guó)際大廠對(duì)標(biāo)，現(xiàn)階段正朝著更高算力和性能邁進(jìn)。
在智能座艙芯片領(lǐng)域，本土廠商也開始占據(jù)一席之地，但整體進(jìn)展略落后于智駕芯片。
圖片來(lái)源：蓋世汽車
1-6月，在智能座艙域控芯片裝機(jī)量Top10中，本土品牌占據(jù)三席，分別是華為、芯擎科技和芯馳科技，裝機(jī)量依次為90,692顆、88,929顆、32,590顆，對(duì)應(yīng)市場(chǎng)份額分別為3.9%、3.8%和1.4%。而2023年Top10中只有兩家本土品牌上榜，合計(jì)市占率僅為2.2%。
或許與高居榜首的高通相比，本土廠商還有很大差距——高通座艙域控芯片上半年累計(jì)裝機(jī)量達(dá)1,552,947顆，對(duì)應(yīng)市占率為66.7%，但無(wú)論如何，歷經(jīng)數(shù)年摸索，國(guó)產(chǎn)芯片總算殺出了一條“血路”，與國(guó)際巨頭的差距已經(jīng)在逐漸縮小。要知道數(shù)年前，無(wú)論談起智駕還是座艙芯片，基本看不到國(guó)產(chǎn)廠商的身影。
同樣改善顯著的還有MCU。在車身域和座艙域，國(guó)產(chǎn)中低端MCU已進(jìn)入市場(chǎng)，不少本土方案已經(jīng)實(shí)現(xiàn)上車應(yīng)用，主要玩家包括比亞迪半導(dǎo)體、杰發(fā)科技、兆易創(chuàng)新、芯馳科技、芯旺微等。而在動(dòng)力域、底盤域和智駕域，MCU國(guó)產(chǎn)化率相對(duì)較低，但也已經(jīng)有少量企業(yè)在開發(fā)高端MCU，并開始配套主機(jī)廠。
比如四維圖新旗下杰發(fā)科技，據(jù)最新統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，目前MCU累計(jì)出貨量已超5000萬(wàn)顆。芯旺微電子旗下KungFu內(nèi)核車規(guī)級(jí)MCU，累計(jì)出貨量已突破1億顆，應(yīng)用覆蓋底盤、車身控制、汽車照明、智能座艙、電機(jī)電源和輔助駕駛等多個(gè)領(lǐng)域。
另一大類則是功率半導(dǎo)體，得益于過(guò)去幾年新能源汽車在國(guó)內(nèi)的快速爆發(fā)，本土玩家也取得了不錯(cuò)進(jìn)展。尤其在IGBT領(lǐng)域，通過(guò)與本土Tier1深度協(xié)同，目前國(guó)內(nèi)已基本實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)替代，現(xiàn)階段正朝更高端的SiC進(jìn)擊突圍。
據(jù)蓋世汽車研究院配置數(shù)據(jù)顯示，1-6月，在新能源乘用車驅(qū)動(dòng)電控領(lǐng)域，功率器件供應(yīng)商裝機(jī)量Top10中，自主占據(jù)了6席，分別是比亞迪半導(dǎo)體、中車時(shí)代電氣、中芯集成、斯達(dá)半導(dǎo)、士蘭微和芯聚能，合計(jì)占據(jù)42.7%的市場(chǎng)份額，已經(jīng)展現(xiàn)強(qiáng)勁沖擊力，正引領(lǐng)功率半導(dǎo)體加速國(guó)產(chǎn)化。
圖片來(lái)源：蓋世汽車
其中僅比亞迪半導(dǎo)體，裝機(jī)量就達(dá)到了999,214套，占據(jù)高達(dá)20.8%的市場(chǎng)份額，穩(wěn)坐頭把交椅，為第二名英飛凌的兩倍。其后，今年以來(lái)比亞迪新能源汽車在終端市場(chǎng)持續(xù)熱銷是關(guān)鍵支撐。
據(jù)比亞迪最新公布的銷量數(shù)據(jù)顯示，今年1-7月，比亞迪新車銷量累計(jì)達(dá)1,955,366輛，同比去年的1,517,798輛，增長(zhǎng)28.83%。據(jù)蓋世汽車研究院最新預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)顯示，2024年，比亞迪整體銷量有望達(dá)到376萬(wàn)輛。這意味著，接下來(lái)比亞迪在功率半導(dǎo)體領(lǐng)域的表現(xiàn)將繼續(xù)值得期待。
全面突圍，仍待時(shí)日
結(jié)構(gòu)性改善的另一面，同時(shí)也意味著結(jié)構(gòu)性短缺。
誠(chéng)然，國(guó)產(chǎn)車規(guī)芯片歷經(jīng)數(shù)年奮力追趕，在部分領(lǐng)域已經(jīng)取得不錯(cuò)進(jìn)展，但如果放眼整個(gè)車規(guī)芯片產(chǎn)業(yè)，面臨挑戰(zhàn)依然不容忽略。
除了計(jì)算控制類芯片和功率半導(dǎo)體，在整車上芯片還廣泛應(yīng)用于傳感器、存儲(chǔ)、通信、信息安全、驅(qū)動(dòng)等領(lǐng)域，在這些細(xì)分市場(chǎng)本土企業(yè)大多處于產(chǎn)業(yè)化初期，尤其在高端芯片應(yīng)用領(lǐng)域，仍然缺乏成熟解決方案。
過(guò)去幾年，伴隨著智能駕駛快速發(fā)展，對(duì)攝像頭、激光雷達(dá)、毫米波雷達(dá)等傳感器的搭載需求大幅提升，由此驅(qū)動(dòng)傳感器芯片市場(chǎng)規(guī)模也隨之上漲。據(jù)蓋世汽車研究院分析，2022年，中國(guó)汽車傳感器芯片市場(chǎng)規(guī)模約為210億元，預(yù)計(jì)到2025年將超過(guò)300億元。
然而在傳感器芯片領(lǐng)域，現(xiàn)階段國(guó)內(nèi)雖具備一定設(shè)計(jì)、制造能力，整體國(guó)產(chǎn)化率不足4%。具體來(lái)看，在圖像傳感器領(lǐng)域，國(guó)內(nèi)以豪威科技表現(xiàn)較為突出，但與排名第一的安森美相比，仍然還有很大差距。毫米波雷達(dá)芯片更為嚴(yán)峻，基本由英飛凌、恩智浦、TI、ST等外資巨頭所壟斷，國(guó)內(nèi)近年來(lái)雖涌現(xiàn)了加特蘭、矽杰微等一批本土玩家，整體還處于追趕狀態(tài)。
據(jù)加特蘭6月公布數(shù)據(jù)，目前該公司產(chǎn)品已進(jìn)入20余家車企，實(shí)現(xiàn)超200款車型搭載，截止2024年一季度，加特蘭毫米波雷達(dá)芯片累計(jì)出貨超800萬(wàn)顆。而作為對(duì)比，英飛凌的77GHz雷達(dá)芯片，早在幾年前累計(jì)出貨量就達(dá)到了2.5億片。
圖片來(lái)源： 速騰 聚創(chuàng)
激光雷達(dá)芯片領(lǐng)域，無(wú)論VCSEL芯片還是SPAD芯片，國(guó)內(nèi)同樣處于剛起步階段。不過(guò)值得注意的是，以禾賽科技和速騰聚創(chuàng)為代表的頭部激光雷達(dá)企業(yè)，均在積極布局自研芯片，目前來(lái)看進(jìn)展不錯(cuò)。另外，華域汽車電子分公司近日也宣布，該公司通過(guò)和靈明光子合作，實(shí)現(xiàn)了SPAD芯片應(yīng)用的實(shí)質(zhì)性突破。
另外，在驅(qū)動(dòng)芯片、存儲(chǔ)芯片、安全芯片等領(lǐng)域，境況大都相似。其中在驅(qū)動(dòng)芯片領(lǐng)域，現(xiàn)階段功能安全要求不高的驅(qū)動(dòng)類芯片已具備國(guó)產(chǎn)化能力，比如LED車燈驅(qū)動(dòng)芯片，國(guó)產(chǎn)技術(shù)較為成熟，以英迪芯微、集創(chuàng)北方、納芯微等為代表的本土企業(yè)，已相繼實(shí)現(xiàn)車規(guī)產(chǎn)品量產(chǎn)。而功能安全要求相對(duì)較高的電控驅(qū)動(dòng)、顯示驅(qū)動(dòng)類芯片，由于本土車規(guī)級(jí)工藝不成熟，產(chǎn)品豐富度和制造經(jīng)驗(yàn)不足，仍然由外資品牌占據(jù)主導(dǎo)地位。
存儲(chǔ)芯片方面，國(guó)內(nèi)雖有江波龍、北京君正、兆易創(chuàng)新、西部數(shù)據(jù)等企業(yè)實(shí)現(xiàn)了小批量應(yīng)用，車規(guī)級(jí)NAND FLASH和DRAM整體技術(shù)水平仍落后于外資巨頭，缺少車規(guī)產(chǎn)品應(yīng)用，尤其是大容量車規(guī)NAND FLASH，性能相對(duì)偏低。
而通信芯片方面，在CAN/LIN芯片、以太網(wǎng)Phy芯片以及車載SerDes芯片等核心技術(shù)領(lǐng)域，過(guò)去幾年國(guó)內(nèi)也均實(shí)現(xiàn)了相應(yīng)技術(shù)突破，相關(guān)玩家如紫光展銳、裕太微電子、瑞發(fā)科、慷智科技等，但整體同樣處于起步初期，產(chǎn)業(yè)化不成熟。
國(guó)產(chǎn)車規(guī)芯片艱難突圍背后，挑戰(zhàn)是多方面的。相較于歐美等成熟市場(chǎng)，中國(guó)芯片產(chǎn)業(yè)不僅起步晚，技術(shù)積累時(shí)間短、人才儲(chǔ)備不足，而且還面臨關(guān)鍵制造設(shè)備國(guó)產(chǎn)化率低、性能落后、制造工藝不足等多重痛點(diǎn)。
一個(gè)不容忽略的事實(shí)是，當(dāng)前很多活躍于芯片領(lǐng)域的本土企業(yè)，都是近幾年才推出首款車規(guī)級(jí)產(chǎn)品，甚至公司首款量產(chǎn)產(chǎn)品。這意味著，與歐美大廠相比，本土芯片企業(yè)普遍研制歷史周期短，大規(guī)模應(yīng)用適配及測(cè)試驗(yàn)證不足，因此在產(chǎn)品質(zhì)量一致性、工藝穩(wěn)定性和應(yīng)用可靠性等方面，相較國(guó)際先進(jìn)水平均存在一定差距。
“值得注意的是，有些產(chǎn)品即使打上‘合格’，也不代表可靠。因?yàn)楹细駵y(cè)試只是按照標(biāo)準(zhǔn)來(lái)做，而可靠性則跟各種應(yīng)用、各種場(chǎng)景的長(zhǎng)期使用密切相關(guān)，不是測(cè)試合格就可靠，這是兩個(gè)不同概念，”此前在2024中國(guó)汽車論壇上，工信部電子五所元器件與材料研究院高級(jí)副院長(zhǎng)羅道軍表示，“換言之，可靠性與時(shí)間有關(guān)系，經(jīng)得起時(shí)間檢驗(yàn)的質(zhì)量才能稱得上可靠?！?/p>
因此，羅道軍認(rèn)為，面對(duì)國(guó)產(chǎn)車規(guī)芯片導(dǎo)入過(guò)程中可能出現(xiàn)的潛在風(fēng)險(xiǎn)，建立對(duì)車規(guī)芯片全生命周期的可靠性保障體系，對(duì)車規(guī)芯片應(yīng)用將至關(guān)重要。
而除了這些共性問(wèn)題，在不同細(xì)分領(lǐng)域，還有各自特殊的挑戰(zhàn)。比如在電源芯片領(lǐng)域，缺乏具備功能安全要求的電源芯片開發(fā)經(jīng)驗(yàn)，高壓BCD工藝等特殊工藝制造能力不足?？刂菩酒瑒t面臨關(guān)鍵IP和制造工藝能力嚴(yán)重不足，國(guó)內(nèi)產(chǎn)線開發(fā)積極性低等多重挑戰(zhàn)。
“其中特色工藝帶來(lái)的‘卡脖子’問(wèn)題，我認(rèn)為會(huì)是未來(lái)3-5年國(guó)產(chǎn)芯片替代里面亟待解決的問(wèn)題，包括MEMS工藝，”長(zhǎng)城資本上海區(qū)總經(jīng)理貢璽認(rèn)為，“另外，對(duì)芯片訴求比較多的主機(jī)廠，將會(huì)自建芯片檢測(cè)能力，以形成從Tier2-Tier1-OEM的整體供應(yīng)商檢測(cè)能力閉環(huán)?！?/p>
而高性能SoC，過(guò)去兩年雖有多家企業(yè)成功實(shí)現(xiàn)從0到1量產(chǎn)突破，整體還存在工具鏈及軟件生態(tài)不足，制造強(qiáng)依賴臺(tái)積電，EDA受貿(mào)易制裁影響大等痛點(diǎn)。尤其是貿(mào)易制裁，已經(jīng)成為國(guó)產(chǎn)芯片自主向上主要的“攔路虎”。
圖片來(lái)源：美國(guó)政府官網(wǎng)
7月中旬，外媒報(bào)道稱，美國(guó)正計(jì)劃對(duì)東京電子和阿斯麥展開調(diào)查，重點(diǎn)審查兩家公司對(duì)華出口半導(dǎo)體設(shè)備的貿(mào)易。作為全球最大的光刻機(jī)生產(chǎn)商，阿斯麥占據(jù)了高端光刻機(jī)市場(chǎng)高達(dá)80%的份額，并且還是全球唯一一家能量產(chǎn)EUV的廠商。換言之，要想生產(chǎn)7納米以下先進(jìn)制程芯片，繞不開阿斯麥的光刻機(jī)。
不僅如此，路透社援引知情人士的消息報(bào)道稱，美國(guó)拜登政府還計(jì)劃進(jìn)一步收緊對(duì)華芯片出口限制，并將于8月頒布一項(xiàng)新規(guī)定，允許美國(guó)對(duì)外國(guó)制造的產(chǎn)品實(shí)施管制，只要這些產(chǎn)品使用了哪怕一丁點(diǎn)美國(guó)技術(shù)。
據(jù)悉，在新規(guī)定下，出口將受到影響的國(guó)家和地區(qū)包括以色列、中國(guó)臺(tái)灣、新加坡和馬來(lái)西亞，而大約6家中國(guó)芯片制造廠將被禁止從受美國(guó)規(guī)定影響的國(guó)家或地區(qū)進(jìn)口芯片。此外，美國(guó)還計(jì)劃將大約120家中國(guó)實(shí)體列入其限制貿(mào)易清單，其中包括這6家芯片制造工廠，以及工具制造商、EDA軟件提供商等。
盡管目前，上述新規(guī)仍在草案階段，最終內(nèi)容可能會(huì)有所改變，全球芯片產(chǎn)業(yè)歷經(jīng)前幾年的激烈“拉鋸”，從全球化運(yùn)作轉(zhuǎn)向區(qū)域化重構(gòu)，已經(jīng)是不爭(zhēng)事實(shí)。
展望未來(lái)，國(guó)產(chǎn)車規(guī)芯片廠商的突圍之路，將仍然機(jī)遇與挑戰(zhàn)并存，全面突圍任重道遠(yuǎn)。
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