國產汽車能重演手機的輝煌嗎？_風聞
半导体行业观察-半导体行业观察官方账号-专注观察全球半导体最新资讯、技术前沿、发展趋势。2021-05-07 17:31
如今新的造車品牌猶如雨後春筍，特斯拉、蘋果、小米、百度、蔚來、小鵬、滴滴、理想等等，一場造車盛宴已然開啓。十年前，智能手機突破了“打電話發信息”的單調，十年後的今天，智能汽車也將讓汽車打破其只是一個“代步工具”的屬性。因為電動汽車和智能駕駛概念和需求的崛起，現在國內很多廠商開始投身造車，而與此同時，國內一大波企業投入到了汽車芯片供應商行列。這種噱頭大有十年前手機崛起之勢，不禁讓人感慨以及引發思考，中國汽車產業能否復演智能手機產業的輝煌？
中國智能手機供應鏈的輝煌十年
十年前的手機市場，一度由諾基亞、摩托羅拉、三星等海外品牌主導，但多年的激烈競爭下，僅有三星和蘋果仍舊在手機市場的榜單中，許多國外手機品牌都沒有幹過國產手機，當下常見的國產手機品牌霸主主要有華為、小米、OPPO、vivo等。一個行業的崛起，絕不會是某個企業的事情，而是整個供應鏈的崛起。而在國產手機崛起的這十年，自然離不開手機供應鏈的大力支持。
華為自是不必説，一款手機處理器——麒麟芯片，自3G時代黑馬殺出，到5G時代，麒麟990更是直達手機處理器巔峯，讓蘋果高通紛紛忌憚。也因此，華為逐漸登頂全球第一的市場份額。
聯發科的故事大家更是耳熟能詳，一個Turnkey模式幾乎改變了整個手機業。如今聯發科在5G時代已處於不敗地位，其天璣系列芯片大放異彩。2020年聯發科成功超越高通，成為全球最大的智能手機芯片供應商。
展鋭屬於後發者，其兩款5G智能手機芯片T770（原T7520）和T740（原T7510）佔據了行業優勢。目前已有超過50款搭載展鋭5G芯片的終端品類上市。
手機指紋識別的興起，帶動了國內如匯頂科技、思立微（被兆易創新收購）這些供應鏈廠商的發展，目前匯頂科技的指紋識別芯片已經被華為、OPPO、vivo、小米、榮耀、一加、Redmi、中興、魅族、聯想、Moto、iQOO、realme、黑鯊等旗艦機型所應用。已成為安卓陣營全球指紋識別方案第一供應商。思立微是全球排名前三的指紋芯片供應商，其主要出貨對象是華為、OPPO。
而手機面板行業，京東方和TCL華星光電處於競爭優勢。根據羣智諮詢（Sigmaintell）全球智能手機面板出貨數據追蹤，2020年全球智能手機面板出貨共計18.88億片，同比增長6%。其中京東方（BOE）以4.08億片出貨量排名第一。華星光電的LTPS LCD智能手機面板出貨量全球第二，華星光電是小米摺疊屏幕供貨商。
當然還有很多其他種類的手機供應鏈在背後支撐。例如2018年，OPPO成為全球範圍內繼iPhone之後，行業第二家發佈搭載3D結構光前置攝像頭的國產品牌，其OPPO FindX技術就來自國內的奧比中光。還有華為的功率器件就是聞泰科技的。
其實整個手機的供應鏈還有很多，國產替代已成大勢所趨，更多的手機供應鏈廠商都在背後磨刀霍霍。但手機市場已經漸漸觸頂，下一個殺手級應用已然出現。它就是龐大的汽車市場，智能汽車市場規模數倍於手機市場，傳統車市場規模約為智能手機的3倍，池子大魚也大。智能汽車可能帶來比手機產業鏈更多的機會，相信在這個市場中的角逐不會遜於手機市場。
智能汽車來勢洶洶，開闢半導體新機會
毋庸置疑，汽車智能化是整個智能化時代最重要的場景之一。傳統汽車市場以前基本是固若金湯，但智能化卻在漸漸拆掉它的圍牆。當下的智能汽車演變在一定程度上像極了當年智能手機的轉變，可以説它們在方向和趨勢上是相似的，汽車的產業鏈和價值鏈都將面臨重構，有新品牌崛起，有傳統產業鏈退出，有新興技術誕生，有舊技術的淘汰。
當前汽車智能化水平正在快速提升，根據中國汽研的調研數據，2020年1-10月上市的573款新車中，239款具備L1級自動駕駛功能，249款具備 L2 級自動駕駛功能；2020年1-10月L1、L2 級駕駛輔助功能裝配率均已達到 40%以上，未來預計將繼續上升。目前L1/L2級智能網聯車的滲透率雖然已接近30%左右，相當於2011年全球智能手機的滲透水平。
然而正如同當年手機智能化給半導體行業帶來了新的市場類似，智能汽車也將會給半導體行業帶來全新的市場和機會。那麼汽車又將孕育哪些都屬於半導體的新機會呢？
在此，我們認為，就像當年震驚世界的蘋果手機觸摸屏一樣，汽車的用户交互界面方面還有很大的提升，這是一個機會。汽車的操作顯示屏還應有很大的改進，又因為汽車不同於手機，用户在開車行進過程中是不能像手機那樣自由輸入和接收信息的，所以在輸入和輸出界面上都需得有變革才行，而這正是半導體公司的一些新機會。
例如在用户輸入方面，如何讓用户在手不離開方向盤，視線不用轉移的情況下就能完成交互，目前該領域主流的技術路徑就是採用聲控技術，而顯然，汽車就需要安裝麥克風，而且還需要多個來組成麥克風陣列，以便於更好改善信噪比，實現更好的而用户體驗和識別精度。所以智能汽車會對麥克風芯片廠商帶來很多大機會，麥克風芯片巨頭樓氏、國內的歌爾股份以及敏芯股份都將會從中獲利。
在用户輸出方面，目前最有希望的技術路徑是使用HUD技術將儀表盤和其他信息投影到前擋風玻璃上，用一種類似AR的方式來實現浸入式的駕駛體驗，從而用户的視線無需離開路面就能夠同時接收到智能汽車提供的信息。
而所有這些都需要一個強有力的中央處理系統，這也是一大新機會。它或許是一個SoC，將所有的傳感器、微控制單元、多媒體系統等有機的結合起來，以此來完成多路的輸入輸出處理。
如同手機處理器一樣，在中央處理器領域可能也會存在着“安卓”和“IOS”這兩種開放和封閉式生態。目前在積極佈局智能汽車中央處理芯片的公司有高通、Nvidia、特斯拉、蘋果等。
高通和英偉達大有可能是開放生態一列，因為對於單純的芯片公司來説，開放才能有更多的出貨量；而特斯拉則有“手機界的蘋果”之態，作為下一代智能汽車的先鋒，特斯拉最清楚自己需要怎樣的芯片，也不懈於或者不滿足於用外界的芯片，他們能更好的藉由自己的汽車來操刀。而對於信誓旦旦要造車、向來追求獨立自主的蘋果自是不必多説，蘋果也有可能研發屬於自己的處理器芯片，畢竟一款智能汽車中央處理器的設計將會很大程度決定智能汽車的具體特性和能力，甚至是智能汽車的形態和商業模式，蘋果怎麼會交由別人來定裁。
一個有趣的事情是，當年那些手機終端廠和芯片廠又開始集中加入汽車造芯or造車行列。如前文提到的高通、蘋果，三星也在物色好的汽車芯片賣家，國內的華為大力佈局智能汽車，小米狂砸650億加入智能電動汽車業務。
正是這樣一個充滿開放且需要革新的市場，給一些創新者帶來彎道超車的好機會。
中國能否在汽車領域逆襲？
誠然，整個汽車半導體市場還是國際的大廠佔據主導位置，恩智浦、英飛凌、瑞薩、德州儀器、意法半導體佔據了整個市場近50%的份額。更有新玩家英偉達、高通、英特爾等在自動駕駛、智能車機、ADAS領域攻城略地。不同於手機這樣的消費市場，汽車對車規的認證就難倒一大批供應鏈，所以國產汽車芯片供應鏈相比手機芯片供應鏈來説，其難度更大，更難啃。
但給到國產的機會也是難以説明的大，內行人都知道，其實早在幾年前，車廠客户很難找到符合自身設計和技術路線圖的芯片，這也就促生了“北汽產投牽手imagination成立核芯達，比亞迪自己成立半導體公司”的現象。而國內的汽車芯片企業具有天然的渠道優勢和較高的性價比，更能契合本土車廠的需求。而且這幾年國產芯片的認可度不斷攀升，給了芯片企業更多的試錯機會。那麼中國能否在智能汽車方面上演手機的成功史呢？
我們就拿華為重點佈局的智能駕駛、智能座艙、智能網聯、智能電動、車雲服務五大領域，也是未來汽車智能化帶來的最主要增量市場，來分析一下中國在智能汽車和汽車半導體上的佈局和一些實力情況。
首先在智能駕駛領域，其門檻相對較高，對車規的認證也比較苛刻，國外的特斯拉FSD可以説是頂尖、英偉達和英特爾在這方面是比較有地位的。國內方面，主要有華為海思、阿里、黑芝麻、地平線、芯馳科技。
華為海思的昇騰310 AI芯片和阿里的玄鐵910都可以用於智能駕駛場景；黑芝麻的華山一號和華山二號，華山二號 A1000 芯片在算力上達到了40 - 70 TOPS，相應的功耗為8 W，能效比超過6 TOPS/W，在性能與能效比上已經可以與國外競爭對手抗衡；地平線國內首家實現車規級 AI 芯片量產上車的企業，其征程2已出貨10萬，將在今年正式推出更強大的征程 5，單芯片AI 算力高達 96TOPS ，性能超越特斯拉FSD，地平線在前裝量產方面也相對走的比較靠前；芯馳科技的V9芯片是專為新一代智能駕駛輔助系統設計的車規級汽車芯片。
在整個智能汽車領域，智能座艙可以説是目前智能駕駛進程中最為成熟的應用，智能座艙域控制器芯片處於萌芽階段，國內廠商有望搶佔市場份額。國內的智能座艙芯片供應商主要有華為、地平線、芯擎、芯馳科技、全志科技。
華為的麒麟710A工藝已達 12 納米，和高通 SA8155P 同是8內核設計；地平線的征程2目前算力達 4TOPS，功耗僅2瓦，已實現在長安UNI-T的量產，同上汽、廣汽、一汽、理想等國內車企也有合作；芯擎的7nm工藝製程的全新一代高性能智能座艙SoC——SE1000也將於今年流片；芯馳科技的X9芯片是高性能座艙芯片，集成了最新的高性能CPU，GPU，AI加速器，以及視頻處理器；全志科技在過去已推出 T 系列（T2、T3、T7）智能座艙芯片，最新的 T7 芯片達到 6 內核設計，同時兼容 Android、 Linux、QNX 三種系統，已和比亞迪達成合作關係。
而智能電動方面，智能電動較傳統汽車的核心增量部件主要是“三電系統”，“三電系統”即電池、電機和電控三個部分，電池指電池和電池管理系統 BMS 等，電機指電動機和電動機控制器 MCU等，電控指車載 DC/DC 變換器、車載充電機等。處於這些領域的上游供應鏈都將受益於這波汽車的宏利。
在這其中，就不得不説一下功率半導體IGBT和SiC。IGBT作為電子電力裝置和系統中的“CPU”，高效節能減排的主力軍，有着強大的生命力。國內的IGBT企業有斯達半導、寧波達新、陸芯電子、銀茂微電子、中科君芯、揚傑科技、華微電子、中車時代、比亞迪、瑞能半導體、廣東芯聚能以及富能半導體等，總體來看，國內IGBT已經能夠具備一定的產業鏈協同能力，但國內IGBT技術在芯片設計、晶圓製造、模塊封裝等環節目前均處於起步階段。普通IGBT企業想要在新能源汽車領域分一杯羹並不容易，還需有很長的路要走。
至於SiC，業內人士指出，電動汽車行業是SiC應用前景最廣闊的行業，SiC技術帶來的電池使用效率顯著提升以及電驅動裝置重量和體積的縮小正是電動汽車技術最需要的。特斯拉的Model 3 率先採用 SiC，開啓了電動汽車使用 SiC先河，2020年比亞迪漢也採用了SiC模塊。相比於硅技術，國內碳化硅技術的發展更令人欣慰，畢竟國內外碳化硅技術的起跑線是相對接近的。
這幾年國內SiC產業陣容不斷擴大，從整體產業鏈來看，相比於世界一流技術，我們大約是處於其五年前的水平階段，而且這個時間差正在逐漸縮小，部分技術環節甚至是齊頭並進。具體來看，國內SiC襯底片以4英寸為主，6英寸還在研發，國外已完成4英寸到6英寸的轉化，8英寸襯底已研發出來；在外延片方面，我國六英寸產品可以實現本土供應，建成或在建一批專用的碳化硅晶圓廠等，我們知道瑞能的SiC二極管產品以及產業鏈上游的碳化硅外延產品，早已在國外市場和全球頂部廠商直接競爭。
國內汽車存儲業，主要有兆易創新的支持。在缺芯的當下，兆易創新也收穫了不少整車廠的訂單。GD25全系列的SPI NOR Flash是目前唯一的純國產化車規閃存產品，完成了全球主要汽車Tier 1的覆蓋，主要應用於車載娛樂影音、輔助駕駛、電池管理、充電管理與域控制器等單元。據瞭解，兆易創新也在研發車規級MCU。
前文我們談到的匯頂科技，不僅在手機指紋識別領域大殺四方，如今其已經將指紋識別的觸角延伸到了汽車領域，國產汽車領克05在其中控產品中採用了其指紋識別芯片，而且其車規級觸控方案被現代第十代索納塔採用，吉利和沃爾沃汽車的應用於智能座艙的車規級指紋識別方案也來自匯頂科技。在汽車智能化的大趨勢下，匯頂科技不斷髮揮其在人機交互、生物識別及物聯網領域的技術領先優勢，並積極在汽車硬件研發上創新。
結語
“你方唱罷我登場”，手機市場拉下帷幕的今天，國內汽車半導體產業正進入一個前所未有的機會窗口。見證了手機市場繁榮的我們，只需擦亮眼球，靜看芯片巨頭們如何換道再跑、國產車企如何悄然崛起、國產汽車芯片又將如何起飛的大戲。