发布时间:2023年11月29日
内容摘要:11月29日,在2023芯向亦庄汽车芯片产业大会暨汽车芯片大赛期间,《中国车规级芯片产业白皮书》重磅发布。
随着汽车电动化、智能化技术应用的不断发展,单车芯片价值开始成倍式增长,因此芯片成为抢占汽车智能化赛道的制高点,逐渐变成全球智能汽车竞争的关键核心,许多国家已制定芯片相关法案。受益于国家政策支持,国内快速发展的智能汽车市场和企业商业化技术创新发展,我国汽车芯片产业有望迎来国产替代的快速突破。
《中国车规级芯片产业白皮书》通过重点围绕中国车规级芯片产业概况、全国车规级芯片市场发展分析和全国车规级芯片产业布局情况,梳理和分析了国内芯片产业与技术进展、重点芯片产品应用、国产化进程和区域车规级芯片企业布局情况。我们希望此次白皮书报告能够让行业人士全方位了解汽车芯片市场与技术,共同推动汽车与芯片产业跨界融合,以及产业链上下游协同发展。
白皮书核心观点如下:
• 汽车芯片产业链复杂,上游EDA、核心IP和关键设备国内产业链相比海外差距较大,且晶圆生产工艺制程处于追赶状态;中游芯片设计国内厂商较多,目前自主研发创新显著,但芯片集成制造能力仍然较弱;下游封装测试和系统集成能力国内开始在追赶领先水平。同时,车规级芯片产品工作环境恶劣、可靠性与安全性较高、认证时间长,准入周期一般在3-5年。
• 根据整车实现功能差异,汽车芯片主要可分为控制类、计算类、功率类、传感类、存储类、电源管理类、通信类、信息安全类、驱动等9个类别,主要用于五大功能系统,即动力域、智驾域、座舱域、底盘域和车身域。动力、底盘、车身以工艺要求较低的芯片为主,而智驾、座舱芯片工艺要求较高。
• 不同新能源汽车车型单控制器数量在40~100个之间,芯片数量在300-800颗不等,芯片单车价值最高可超1.4万元。
• 目前国内已形成长三角、京津冀、粤港澳、中西部区域四个集成电路产业集聚区,覆盖芯片设计、制造、封装与测试等领域。同时,国家及各地政府推出多项政策鼓励相关芯片优势产业和前沿产品技术落地布局,开展技术研发和商业化配套应用。如北京亦庄推出《北京经济技术开发区关于加快推进国际科技创新中心建设 打造高精尖产业主阵地的若干意见》(简称“科创20条”),鼓励领军企业围绕车规级芯片强化产品研发,助推产业集群发展。
• 从整体市场来看:国内新能能源汽车和海外出口将成为乘用车市场发展的核心驱动力,预计2025年、2030年中国乘用车市场规模分别超过2,600万辆、3,000万辆;预计2025年NEV渗透率超过54%,销量超过1,400万辆;2030年NEV渗透率超过72%,销量超过2,100万辆。基于整车市场发展测算,2030年中国汽车电子芯片规模有望接近300亿美元。
• 从不同芯片产品市场来看:智能汽车功能的增加将带动车规级MCU市场规模快速增长,中国2025年车规级MCU市场规模有望实现46亿美元。智能座舱和智能驾驶渗透率的快速提升驱动座舱SoC和智驾SoC产品装载和普及。电动化快速发展和800V高压技术平台的应用驱动功率芯片(IGBT和SiC)市场保持高增长。由ADAS驱动发展的环境传感器(增量传感器)和车身、底盘等功能传感器(传统传感器)组成的汽车传感器产品大幅度应用,带动中国汽车传感器芯片市场有望在2025年达到348亿元。在车载存储芯片产品领域,未来汽车存储将由GB级走向TB级别,汽车存储芯片的价值随之提升。随着单车电源芯片应用越来越多,新能源汽车电源芯片用量将超过百颗,单车价值也在快速增长。针对车载通信芯片而言,电子电气架构不断集中化发展,网络速度要求成倍增长,车载以太网渗透率将大幅提高,随之带动车载以太网芯片市场规模快速提升。智能化汽车软件的大规模使用带来网络安全和数据安全的问题,信息安全类芯片的重要性将日益重要。新能源车内所有的电子部件、电动或电气部件都需要采用驱动芯片,车载驱动芯片市场正由小体量加速扩容。
• 从不同芯片产品技术应用来看:在控制类芯片领域,国外头部MCU厂商产品丰富,国内车规级MCU厂商处于起步阶段,目前重点量产产品应用在车窗、照明、冷却系统等相对简单的控制功能领域,部分国产MCU厂商如比亚迪半导体、芯旺微电子、杰发科技等,已经开始在动力控制、智能座舱、ADAS等复杂领域配套量产相关产品。在座舱和自动驾驶SoC芯片领域,高通和英伟达在高性能芯片产品技术领域保持领先,国内地平线、黑芝麻、芯擎科技等企业也开始崛起。在功率类芯片产品领域,国内车规级IGBT/SiC自给配套开始规模化应用,而SiC产品是未来发展重点。在传感器芯片领域,目前国内在摄像头和毫米波雷达领域的芯片配套自给率较低,而在激光雷达芯片领域进展相对较快。在存储芯片领域,目前市场被三星、美光、海力士等头部外商垄断,国内北京君正具备一定竞争力。在通信芯片领域,国产目前裕太微电子具有汽车级产品量产能力。在模拟和电源管理芯片领域,国内企业产品布局来看开始较为全面。在信息安全芯片、驱动类芯片领域,国内也涌现出不少具有技术竞争优势的企业。
• 从汽车产业链芯片产业配套情况来看:合资车企在智能化领域相对落后,域控芯片使用较少;国内传统车企和新势力车企在座舱芯片和智驾芯片的供应商选择上,仍以外资厂商为主,但是部分车型也开始批量采用地平线、黑芝麻、华为海思、芯驰科技、紫光展锐、全志科技、芯擎科技等国产企业产品。
• 从国产化芯片产业进展来看:目前国内在芯片EDA软件、高端关键检测设备、光刻机、刻蚀机、封装基板材料等领域依然处于薄弱环节,在芯片设计和封装能力目前优势较为明显。目前汽车芯片国产化率从不到5%到15%左右,特别是功率半导体、计算控制芯片等领域较为突出。
• 长三角区域汽车芯片产业链相对齐全,重点地区均有较为系统和完善的芯片产业发展政策支持,整体来看,上海的芯片制造和设计以及江苏的封装测试、芯片制造为其最大区域优势,长三角芯片产业链发展较为活跃,集成电路产业规模约占全国1/2。
• 京津冀区域汽车芯片产业主要围绕北京为主的全产业链集群式发展,目前已经形成了较为完善的芯片产业链。其中,北京亦庄在芯片设计、芯片制造环节等领域优势较为突出。
• 粤港澳区域汽车芯片业产业化应用比较突出,包括中兴、华为以及下游整机厂商、解决方案提供商等多个重要玩家。粤港澳地区车规芯片企业主要集中在广州和深圳,代表企业有比亚迪半导体、粤芯半导体等。
• 中西部地区着重在细分芯片市场开展,头部企业发展壮大,同时结合区域汽车产业优势培育和孵化产业化项目,目前该区域处在赶超状态,如西安的三星、武汉的长江存储在存储芯片领域处于细分市场领先地位。