最完整的汽车芯片竞争格局分析

2021-04-29 11:10 来源:电子说

汽车半导体概念广泛,在汽车电气化、智能、网络化和共享等各个领域发挥着重要作用。按功能分为汽车芯片、电源器件、传感器。芯片是汽车的核心部分,汽车标准芯片的标准远高于消费级,认证过程漫长。一个芯片完成整车法规认证一般需要2年左右,进入整车企业供应链后一般有5-10年的供货周期。

汽车标准应通过AEC-Q系列和ISO/TS16949认证,并通过iso26262asil (d)。近年来,全球汽车芯片市场的增长率远高于当年整车销售的增长率。ICVTank数据显示,2019年全球汽车芯片市场达到465亿美元,同比增长11%。受全球新冠肺炎疫情和汽车销量下滑的影响,2020年全球汽车芯片市场将小幅下滑,预计规模为460亿美元。据IHSMarkit预计,2026年汽车芯片的收入将增至676亿美元。

目前汽车市场上的芯片可以分为两类:一类是MCU,计算能力较弱的功能芯片,另一类是智能计算能力较强的SoC芯片,负责自动驾驶功能。按照计算能力需求,它的进化路线是CPUGPUFPGAASIC。MCU是芯片级芯片,也称单片机,一般只包含CPU作为处理器单元;MCU=CPU存储接口单元。

SoC是片上系统,一般包含多个处理器单元;比如SoC可以是CPU GPU DSP NPU存储接口单元。此外,还有许多其他功能芯片,如摄像头芯片、放大器芯片、功率半导体芯片、轮胎压力监测芯片TPMS、BMS芯片等。

汽车MCU芯片

随着全球汽车消费的升级,汽车电子化趋势迅速增长,全球汽车搭载的电控单元ECU不断增多,一般都是单片机芯片。目前汽车MCU芯片全球市场集中度较高,CR4占43%,CR8占63%。以恩智浦、英飞凌和瑞萨为代表的全球市场竞争激烈。2019年,恩智浦占全球汽车单片机芯片市场的14%,其次是英飞凌,占11%。

其他竞争对手包括意法半导体、德州仪器、博世、安塞尔米、微芯片等。芯片与车辆段的深度绑定导致个性化定制和外部代工,使得供应链中扩大生产更加困难。比如:瑞萨和丰田,英飞凌和德国等。汽车芯片领域的主要竞争对手:

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目前所有汽车芯片都供不应求,其中单片机断货最严重,发货时间最多延长4倍,影响tier1和汽车厂商。全球70%以上的汽车单片机生产来自TSMC,而2020年TSMC汽车芯片代工收入仅占3%。单片机处于20~45nm的成熟工艺(高端自驱动SoC芯片需要更先进的7nm工艺),代工利润低,导致单片机产能紧张。

据伯恩斯坦咨询(Bernstein Consulting)预测,2021年全球汽车芯片短缺将导致200万至450万辆汽车产量的损失,相当于近十年全球汽车年产量的近5%。

汽车SoC芯片

SoC可以用单芯片实现完整的电子系统,广泛应用于自动驾驶、深度学习等行业。未来汽车数据处理芯片将逐步向智能AI发展,汽车、智能驾驶舱、自动驾驶的智能化趋势将带来数量级的提高汽车的智能架构和算法计算能力,推动汽车芯片快速转向计算能力更强的SoC芯片,成为半导体行业和ic行业未来的发展方向。

汽车AI芯片的市场格局清晰可见

在先进芯片轨道上,Mobileye(英特尔)、NVIDIA、高通、华为、特斯拉等厂商具有强大的先发优势。GPU领域的AI全球领袖英伟达,和英特尔支持的汽车AI芯片领袖Mobileye,属于第一阵列。高通和华为属于1.5阵列,有望快速突破进入第一阵列。高通在通信和消费电子领域优势明显。基于智能手机芯片的成功经验,高通已经成为智能驾驶舱芯片的领导者。

在智能驾驶领域,高通于2020年1月推出了骁龙Ride平台,正在加速推广应用。华为AI芯片在云领域全覆盖,技术实力雄厚。Horizon属于强二阵,可以向外界提供解决方案产品(芯片算法),也可以单独提供。芯片和算法作为中立的第三方,可以单独销售,也可以集成解决方案,受到客户的信任,有望逐步实现国内替代。

汽车智能驾驶AI芯片的比较:

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随着L1/L2辅助驾驶向L3智能驾驶的逐步演进,计算能力、功耗和生态成为AI芯片厂商抢占市场的核心竞争力。目前,主要的第一层正在推出或开发智能驾驶舱平台解决方案,包括恩智浦、瑞萨和其他传统

汽车芯片供应商外,以及高通、英特尔等在内的老牌芯片企业和国产芯片商全志科技,都在纷纷推出自家的智能座舱芯片产品。

而以谷歌、亚马逊、苹果等为代表的互联网科技公司、以奥迪、宝马、特斯拉为代表的整车企业大举进军自动驾驶芯片领域,行业未来有望形成多头竞争的格局。 近年来国内芯片厂商也在加速追赶。2020年5月,北汽集团旗下北汽产投与Imagination集团合资成立北京核芯达科技有限公司,在汽车芯片领域提供先进解决方案。

除此之外,上汽、长安、比亚迪、吉利汽车等汽车企业,以及地平线、寒武纪、黑芝麻等高科技企业都在发力车载芯片领域。 汽车电动化和智能化是推动汽车半导体增长的主要驱动力,随着电动汽车数量的增多及智能驾驶的不断渗透,汽车半导体芯片领域有望迎来高速发展。

编辑:jq

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