国产芯片“攻入”车厂
(原标题:国产芯片“攻入”车厂)
2024岁首于今,方睿方位公司想象的几个车规级芯片居品齐进入了考证阶段,而购买这些居品的客户,无一例外齐是国内的汽车厂商,这些居品也齐将被用于各家厂商的一些旗舰车型上。
手脚一位依然从业十年多余的老“半导体”东谈主,这么的情况让方睿感到恍若隔世。“主机厂主动寻求国产芯片手脚替代,放在我刚入行的时候是思齐不敢思的画面。”方睿说,跟着汽车智能化进程的日益提高,国内车企对国产自主研发芯片的需求还将不绝扩大,他对翌日的国产芯片商场颠倒乐不雅。
深圳方正微电子有限公司(下称“方正微电子”)的商场总监敖立满也有肖似的嗅觉:“咱们瞻望在翌日的一两年内,国内的碳化硅芯片在电动汽车中的运用会多量增长。刻下其实恰是国产替代的舛错时期,而况这是一个从0到1的破裂。一朝破裂之后,上量的速率会颠倒快。”
上述两位资深“半导体”东谈主的乐不雅,很猛进程上要归功于国内车规级芯片商场的快速增长。凭证闻明探讨机构Omdia的预测,2025年,全球车规级半导体商场范围将达到804亿好意思元,其中中国商场范围为216亿好意思元。
“从大的趋势上来看,刻下大家常说‘软件界说汽车’,但实践上,我更欢喜称之为‘硅界说汽车’。莫得芯片,莫得硅,软件界说汽车是无法达成的。”华芯金通半导体产业探讨院院长吴全如是告诉记者。
救命稻草
实践上,在曩昔的数年间,国际营业环境的变化重叠消耗电子需求的疲软,让许多国内芯片企业的日子不太好过。
企查查数据表露,2023年,中国有1.09万家芯片规划企业完成了工商刊出、废除。而在旧年芯片企业的关停或倒闭潮中,比较有代表性的案例等于OPPO、TCL及魅族对旗下芯片业务的关停。
凭证中国半导体行业协会集成电路想象分会理事长、清华大学老师魏少军在第29届中国集成电路想象业2023年会上提供的数据,2023年,中邦原土的芯片想象企业数目为3451家,其中有1910家企业的销售收入少于1000万元,占比高达55.35%。
蓝本手脚芯片行业出货大头的消耗电子,在国产替代的大布景下本应长进繁花,但商场冉冉充足及换机周期的拉长让情况变得“很不一样”:2023年,全球智高手机出货量不绝下滑,凭证IDC公布的数据,2023年全球智高手机出货量为11.7亿台,同比下落3.2%。
方睿方位的公司蓝本也主要干事于手机厂商,但客户需求的不竭减少,让他们公司的责罚层不得不另寻长进,而这一长进,便在汽车厂商身上。
在近日销毁的湾区半导体产业生态展览会(下称“湾芯展”)上,蔚来鸠集独创东谈主、总裁秦力洪就公开了一则数据:“以蔚来为例,智能汽车在算力、功率半导体、传感器、存储芯片等方面的需求日益加多,每辆车所搭载的芯片数目已从几年前的3200颗增长到如今的4200颗。”
对比之下,一部手机的芯片数目浮松在100颗,主要包括主处理器、存储芯片、通讯芯片、电源责罚芯片以及各式传感器芯片等。
“新能源汽车自己的出货量在大幅增长,新能源汽车单车用的芯片数目和价值齐在高涨,芯片的需求量和成本也在加多。这导致新能源汽车对车规级芯片,尤其是硅基芯片的需求马上加多。”吴全指出。
凭证中国汽车工业协会数据,2024年1月至6月,我国新能源汽车产销量分散达492.9万辆和494.4万辆,同比分散增长30.1%和32%。
在采访过程中,记者了解到,车规级芯移时下主要包括功率芯片、MCU(微限制单位)、传感器芯片和存储芯片等几大类别。
其中,功率芯片在新能源汽车中尤为舛错,讲求限制和责罚电能的援助与分派,以逍遥能源系统、充电系统等对高着力和踏实性的要求;MCU则承担着汽车里面的限制提醒传递,通过集成式电路完成发动机、传动系统、车内电子开发的调控;传感器芯片讲求捕捉外部环境及车辆运转情景的数据,是达成智能驾驶赞助系统(ADAS)和自动驾驶功能的中枢部件之一。
此外,存储芯片的商场远景一样值班关怀。跟着智能汽车功能的拓展,包括高清舆图、录像头数据、驾驶日记等需要大容量存储,车载系统对DRAM(动态速即存取存储器)、NAND(一种非易失性闪存芯片)等存储芯片的需求也在逐年加多。
在方睿看来,跟着汽车逐步向智能化标的发展,整车所搭载的功能日益增多,如自动驾驶、智能座舱、车联网等,这些功能的达成齐依赖于多量的电子元件和高性能芯片。举例,自动驾驶需要录像头、雷达、激光雷达、超声波传感器等多种开发共同责任,及时刻析周围环境并作出反馈,这就要求车载芯片具备苍劲的算力。
同期,方睿还告诉记者,智能汽车系统产生的数据量极其遍及,从传感器、录像头到车辆网罗,每秒齐会产生多量信息。这些数据需要进行高速处理、分析和存储,对芯片的处理速率和存储容量提议了更高的要求。
“L4级别自动驾驶汽车每天可产生数TB的数据,需要高效的芯片进行及时处理。汽车智能化卷得越犀利,关于芯片的要求越高。”方睿指出。
“(车规级芯片)蛋糕在变大,容得下多个玩家。”深圳市江波龙电子股份有限公司(301308.SZ)镶嵌式存储奇迹部高档商场总监王作鹏亦如是告诉记者。
敖立满方位的方正微电子便在车规级碳化硅功率芯片的运用上赢得了本质性破裂。该公司最新发布的1200伏车规级碳化硅MOSFET(金属氧化物半导体场效应晶体管)居品,定位于新能源汽车的舛错部件,尤其是主驱系统和车载电源责罚系统。由于碳化硅具备优异的高温踏实性和高着力,在电动汽车中粗鲁灵验降愚顽量损耗,进步车辆的续航和加速性能。
“现阶段,大部分电动汽车的主驱碳化硅居品决议齐来自海外厂商。国内厂商入场比较晚,刻下还处于发展的阶段。但是,经过这几年的致力于,咱们破裂了许多工夫难点,刻下依然在信得过意旨上粗鲁提供对标国际品牌的高品性居品,而况粗鲁踏实地进行无数目委用。”敖立满告诉记者。
据方正微电子副总裁彭建华先容,到2024年底,方正微电子Fab1(半导体工场)6英寸碳化硅晶圆(用于制造芯片的基板材料)产能将增长至每月1.4万片,至2025年公司将具备年产16.8万片车规级碳化硅MOS(金属氧化物半导体,用于限制电流流动的半导体器件)的分娩能力。同期,公司Fab2的8英寸碳化硅晶圆分娩线也将于2024年底通线,翌日野心产能6万片/月。
“车规级商场,是刻下半导体规模为数未几的增量商场,尤其是在供应链自主可控的要求下,攻入车厂关于思要活下去的芯片公司来说很舛错。”方睿强调。
“从整个这个词大的商场趋势来说,电动汽车的发展是不可不服的。舛错是谁粗鲁收拢这些契机,谁粗鲁拿到这些商场。”敖立满说。
“攻入”车厂
诚然车规级芯片是蓝海商场,但这并不料味着“攻入”车厂供应链是一件很浮松的事。
国产芯片在国内的市占率实践上并不高,凭证盖世汽车探讨院数据,循序2023年底,除功率半导体外,其余诸如计较、限制、电源等舛错芯片的国居品牌市占率均不及10%。
“国产汽车芯片份额比较低,一方面是因为汽车芯片测试认证周期较消耗电子芯片更长,规格更高,需要始终的工夫积贮和大范围的商场考证,国内大部分汽车芯片厂商还在发展的路上,需要更永劫间的素质;另一方面部分汽车芯片需要IDM形状,国内厂商近几年才刚刚布局,产能还未开释,良率还在爬坡,需要一定的发延期间才有但愿跟上海外厂商的循序。”WitDisplay首席分析师林芝告诉记者。
所谓IDM形状,即“垂直整合制造形状”,涵盖了芯片想象、制造、封测的好意思满经由。
在IDM形状下,芯片厂商不仅需要具备苍劲的想象能力,还要领有分娩制造的法子和能力,这种一体化的形状粗鲁灵验进步居品性量的踏实性,但也对厂商的资金、工夫和责罚能力提议了更高的要求。
比拟之下,国内大多数芯片企业多遴荐“Fabless”形状,即专注想象,将制造交由晶圆代工场进行。诚然这种形状成本较低,但在车规级芯片的要求下,很难保证质地的不竭一致性。
关于正在加速发展的国内车规级芯片企业来说,转向IDM形状意味着一条辛勤且漫长的谈路。林芝指出,IDM形状不仅需要多量的初期成本插足,还需要诞生从材料端到封测端的高度联接,这关于大多数尚在爬坡阶段的国内厂商来说是个不小的挑战。
同期,林芝还告诉记者,刻下,汽车芯片商场也出现了结构性艰难的快意,主若是低端汽车芯片不缺、高端芯片供不应求。
“汽车芯片厂商大部分是IDM形状,此前扩产的积极性比较低,跟不上新能源汽车商场的发展和迭代需求,但是刻下晶圆代工场、汽车芯片想象厂商积极加大汽车芯片研发,同期,IDM形状的汽车芯片厂商也积极膨大,弥补一些至极工艺汽车芯片的不及,是以翌日高端汽车芯片结构性艰难快意将冉冉缓解,供应链艰难风险依然在大幅裁汰。”林芝说。
除了制造形状有待跟进除外,车规芯片漫长的考证经由亦然国产芯片厂商不得不迈过的一个坎儿。
吴全指出,时时车规芯片从想象到量产上车约需3.5—5.5年的期间,中间需阅历严格的车规级考证过程。车厂对芯片的要求远高于消耗电子,尤其在可靠性、安全性、温度相宜性等方面有着极高的圭表。汽车联系到东谈主身安全,因此车规芯片的失成果必须限制在极低水平,时时需要经过高温高湿、高压等极点要求下的始终测试。即使通过了这些严苛的考证,最终被车厂采选,国产芯片仍需濒临产能踏实、不竭供应以及售后复古等方面的挑战。
“我战役了好多厂商,他们思用国产,但国产居品不成用,或者不成达到他们的要求,这种情况如故存在的。因为测试成本在那处,一朝出问题就是一条分娩线或一批车型出问题,这个成本谁来承担呢?”吴全向记者强调。
“车规级芯片测磨真金不怕火证周期较长的原因是与东谈主的生命密切规划,如果不成保证芯片可靠踏实,汽车厂商一般不会使用。如果要以葬送客户或者居品品性为代价,汽车厂商也不会开心。要加速测磨真金不怕火证周期不错通过购买或者收购依然通过测试认证的工夫决议,然后再跟进研发,欺压升级芯片规格。”林芝亦告诉记者。
在此布景下,国产芯片厂商思要攻入车厂,就需要拿出远高于行业的圭表,来解说自身居品的可靠性。
“咱们在国内好多主机厂的车规级芯片考证中,客户对居品的圭表是远远高于行业圭表的。”敖立满亦向记者暗意,“尤其是在主驱运用这一块儿,车企可能对国产芯片的信心还不太足,需要高性能、高可靠性才能上车,而这是咱们需要欺压破裂的标的”。
敖立满同期告诉记者,方正微电子的居品是国内第一个通过车规级3000小时考证的,而惯例的车规级居品考证,时时要求齐为1000小时。
“咱们无论是在材料端、想象端、晶圆制造端、封装测试端等,齐遴荐了更多的加严措施,高于行业圭表来作念,是以咱们才有信心去作念愈加始终的可靠性测试。”敖立满说。
在采访过程中,记者防卫到,受访的业内东谈主士普遍以为,功率半导体是短期内国产芯片厂商最佳的破裂标的。
功率半导体在新能源汽车等运用规模中,时时接纳90nm以上的锻真金不怕火制程工艺,这与计较芯片对先进制程的需求不同。这一特质使得国内厂商在中低端功率半导体的分娩上具备了一定的自主能力,粗鲁逍遥国内不少整车厂的基础需求。但是,在高端功率半导体方面,如高着力碳化硅器件和IGBT(绝缘栅双极型晶体管)模块,国产工夫仍与国际卓越水平存在显明差距,舛错工夫和产能在很猛进程上还依赖入口。
“在全球竞争中,功率半导体不错成为咱们与国际巨头抗衡的一个切入点。”吴全暗意。不外,他亦向记者强调,车规级MCU、SoC(系统级芯片)与传感器,会是翌日国产替代最快的三大规模。
探讨机构致同征询在其发布的2024年车规级芯片探讨叙述中指出,在车规级MCU规模,国内厂商主要包括芯旺微、比亚迪半导体、杰发科技等,海外竞争敌手主要包括瑞萨、恩智浦、英飞凌等;车规级SoC芯片中智能座舱芯片已有国产厂商供应,举例地平线,但主要供应商仍为海外厂商,尤其在单价40万元以上车型商场中,英伟达、英特尔、高通占有较大份额。
“这些跟智能驾驶、智能座舱规划的芯片可能更粗鲁复古汽车的各别化卖点,关于车企来说,至少需要掌捏对芯片的限制权,诚然他们不一定要我方分娩,但一定要具备掌控能力。”吴全向记者强调。