近年来,汽车电动化和智能化发展迅猛。
2023年,伴随着高速领航和城区领航的大规模量产,L2级别智能驾驶市场终端渗透率已超过35%,在新能源汽车和中高端新能源汽车中的市占率更是达到了45%和100%。
有一组有趣的数据,2023年上海车展共展出484款乘用车,其中L2级以上智能驾驶车型有373款,占比77.07%,具备高速NOA及以上功能的车型有52款,占比10.74%。
这意味着行业已经形成共识:这几年10-30万以内的L2和L2+级别的智能驾驶车型将成为市场主流,此外伴随着NOA的加速跑马圈地,智能车时代正在逐步来临。
2021-2024年:电动化上半场、智能化下半场
2021-2024年是汽车电动化、智能化变局的最关键窗口期,也给芯片厂商、零部件厂商和主机厂带来了巨大的机会。如何抓住战略时间窗口,抢先奠定智能汽车产业战略格局,变得尤为紧迫。
与此同时,伴随着汽车智能化的发展,未来还将催生出超万亿的出行服务产业,仅智慧物流就将超过6万亿。
在这样的背景下,互联网企业和科技企业纷纷跨界下场“造车”,比如苹果造车、谷歌造车、小米造车、滴滴造车等,并催生了今天的组合式造车新模式,包括“长安+华为+宁德时代”、“上汽+浦东政府+阿里巴巴”、“吉利汽车+富士康+南京开发区”、“百度+吉利” 造车等。
这无疑加速了软硬件结合的全球智能网联汽车产业发展的步伐,也让汽车产业的角色分工遇见革命性的变化。
据统计,单辆汽车的芯片搭载量已经从传统燃油车的600-700颗,提升到了电动汽车所需的1600颗,更高级的智能汽车对芯片的需求量将有望提升至3000颗/辆。而汽车半导体占整车物料成本比重也在随之上涨,将从2019年的4%提升至2025年的12%,并或将在2030年提升至20%。
这使得原来只需对接零部件厂商的主机厂,为了保障自身产品的差异化优势,以及供应链稳定性,形成安全可靠、技术匹配的解决方案,不得不向上游的芯片厂商拓展,开启芯片联合定义、芯片定制开发和芯片联合创新的新模式。
国产汽车高歌猛进,国产芯片却拖后腿?
这几年,以比亚迪、吉利、长安、上汽、广汽、东风、奇瑞、长城、蔚小理为代表的自主品牌乘用车市场份额快速上升,国内市场占有率超过50%。与此形成鲜明对比的是,当前国产汽车芯片供给率尚不足10%,某些典型车型可达15%-30%。
为了实现供应链的自主可控,国内开始推动芯片国产化战略。但由于汽车芯片的种类非常多,复用率又低,供应商被动呈现出分散的态势,因此当前汽车芯片行业确实面临不少痛点。再加上中国在半导体产业相比欧、美、日、韩确实量产起步较晚,因此国产化率还很低。面对现状,我们目前要做的是提升芯片复用率,实现重点芯片的国产替代。以控制器为例,我们需要在推进国产芯片替代为主的同时,统一整车电子电气架构(EEA),促进控制器平台化开发,形成规模化效应。
为了实现该目标,国家工信部、国资委科创局、国资委规划局分别对芯片国产化提出了整体要求,当前国内的主机厂每个季度、每个月都需要循着2021年签订的《汽车芯片推广应用承诺书》,将国产化具体落地进程上报工信部和国资委。我们看到国资委科创局基本沿用了工信部的指标定义和统计口径,在规划侧的量化目标是非常清晰的,而国资委规划局的指标定义尚未明确,但其要求相对更高一点。
图 | 工信部、国资委科创局、国资委规划局均对芯片国产化提出了整体要求,与非研究院整理
值得一提的是,在工信部提出的《新能源汽车国产芯片推广三年行动方案》中,我们看到方案要求2025年基本具备全国产替代能力,标杆车型实现100%芯片国产化,自主品牌汽车基本实现芯片国产来源备份,完成极端条件下新能源汽车所需全部芯片的定制化开发。据了解,国资委科创局也将出台国产芯片推广三年行动方案,从政策、考核等维度与工信部行动方案形成互补。
图 | 国内主流车企的芯片国产化情况,与非研究院整理
汽车芯片国产化,短板到底在哪里?
根据东风集团技术中心首席总工程师边宁在2023汽车电子产业投资年会上的介绍,国内的几个创始主机厂,不管是研发端还是采购端都在不遗余力地贯彻工信部和国资委的方针政策。
边宁表示:“目前国内大部分通用元器件的资源是比较充足的,且替代周期短、代价小,与汽车核心功能的耦合度也低,其中包括环境感知芯片中的雷达、摄像头,车辆感知芯片中的压力和霍尔传感器,功率芯片中的MOSFET、IGBT,电源管理中的LDO、DCDC,以及部分通信芯片和存储芯片等。但是在引脚数大于144pin的高端MCU、部分专用芯片(智能功率器件和电源管理)方面依旧是国外垄断的局面,同时基于此类芯片做控制器开发时软件移植周期长、代价大,与汽车核心功能耦合度又高(尤其是动力域、底盘域的控制器),是本轮国产替代中的重中之重。”
政策必须有的放矢,前面我们提到工信部在2021年颁布了《汽车芯片推广应用承诺书》,事实上,工信部还牵头编制了国产芯片推荐目录。基于工信部的目录,加上调研评估摸底,当前已经形成了594款国产芯片推荐清单,国产汽车芯片资源2023年可覆盖整车约60%的需求。结合行业芯片企业未来的产品规划信息,预计国产汽车芯片资源2025年将覆盖整车约80%-90%的需求。
图 | 国产汽车芯片推荐清单,与非研究院整理
但站在主机厂的维度,边宁也提出了几点担忧:“当前国产芯片的主要短板是车规级设计、生产能力不足,应用生态建设还没跟上来。同时,在发动机氧传感器芯片[涉及博世核心技术]、安全气囊点火驱动芯片[与气囊设计紧密相关且国内暂无积累]等方面,仍存在国产替代难的问题,都需要我们逐步去克服。”
案例解析:东风甄选,国产芯片集约化正在落地
主机厂在面对推荐目录时,绝不是一味接收,因为他们也需要从产品性能、企业技术实力、产能售后保障、产业链掌控能力和国产化推广进度等维度去全面衡量后,再进行集约化梳理和导入工作。以东风汽车为例,他们会在每个类别中选择头部的1-2家企业,2-4个型号进行最终导入。
图 | 国产汽车芯片集约化正在推进落地,与非研究院摄制
从东风汽车向外公布的表单中,我们可以看到芯驰、高云、地平线、黑芝麻、智芯、芯旺微、小华、矽力杰、杰华特、上海贝岭、瓴芯电子、聚辰、兆易创新、北京君正、思瑞浦、芯力特、慷智、上海谭慕、纳芯微、中车时代、富瀚微、豪威、加特兰,这些我们熟知的企业均在列。
边宁透露:“目前针对技术中心开发的全系列车型推进导入芯片信息电子化工作,东风汽车已完成了整体进度的90%,在BOM系统中共计导入国产芯片厂商96家,产品型号356款,累积导入引用6090次,占全部芯片总数的10%左右。”
图 | 东风汽车国产芯片推进情况,与非研究院摄制
从上图中可以看到,东风汽车导入型号数量前五的厂商是:纳芯微(14款)、芯力特(12款)、芯旺微(10款)、圣邦微电子(10款)、兆易创新(10款),国产芯片导入数量前五的类型是:低端MCU芯片(43款)、DCDC芯片(34款)、LDO芯片(25款)、Flash芯片(22款)和MOS管(22款)。
追求国产化率,主机厂最怕倒闭潮
汽车行业关乎生命安全,汽车芯片主打的是一个“稳扎稳打”,主机厂必须以质量为前提,严格采用车规级芯片,合理追求国产化率,真正实现国产芯片的规模化上车。
事实上,当我们参考国外汽车芯片产业生态,头部企业也就那几家。因此我们对趋势的研判是:大多数本土芯片企业在倒下的路上,洗牌在所难免,未来预计经营良好的车用芯片企业在5-8家左右。
换句话说,一旦主机厂供应链中出现倒闭的芯片厂商,那么影响供应链稳定性还相对事小,一旦出现使用问题造成安全事故,在追溯和解决问题上才会遇到大麻烦。因此,主机厂必须大胆尝试,谨慎决策,来尽量规避倒闭潮带来的影响。