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摘要:逆势增长的汽车mcu市场正成为半导体厂商找寻新增量的“筐”。产业蓬勃现象的背后,一个现实是:市场尚未真正成熟,竞争却已经十分混乱。

自研架构争议、客户服务参差不一正被多家厂商诟病。

这其中,国产替代的核心实际在于:动力域等汽车核心功能mcu仍是短板,市场仍被海外大厂包揽。

国内企业如曦华科技等还处在混淆触控芯片与mcu的阶段,唯二两家布局动力域的代表性企业还是上市公司苏州国芯与复旦微。

中国汽车mcu产业正站在一个关键的分叉口,找准动力域等核心mcu重心,跳出内卷怪圈,是一个更为稳妥的长期主义。

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以下是正文:

汽车MCU正成为半导体厂商找寻新增量的“筐”,大盘逆势增长的同时,包容性极强,装下了不少抢滩登陆的企业。

据业界相关消息,高端车型,尤其是高端电动车一直是MCU需求的大头。市调机构Yole发布的最新报告显示,2023年全球MCU市场规模约为229亿美元,并预计该市场将以5.3%的年复合增长率持续增长,至2028年有望达到320亿美元。

但在产业蓬勃现象的背后,想要梳理出一条发展主线却并不容易。市场尚未真正成熟,竞争却已经十分混乱。

用户端的声音更为强烈。

“部分厂商号称自研,实际内核就是RISC-V,开发环境是基于eclipse二次开发的,有问题网上根本找不到资料。”

“前两年缺芯片时公司有汽车项目跟进某家厂商,后来每个项目都出问题,现在不缺芯了,就停止合作了。”

“服务态度极差。”

两个问题正逐渐浮现:其一是国内目前真正有影响力的自研架构并不多,充满热情的新进入厂商率先带来内卷现象;其二是汽车mcu成为营收增量业务,但具体懂架构、认真做服务的角色不多。

基于此,厘清汽车mcu、尤其是国产替代领域的真正需求和发展脉络至关重要。一个直白但真实的现象在于,不是所有域的车规mcu都需要轰轰烈烈的国产替代。

0190%的企业在争抢车身、座舱域市场



一位业内人士指出,当前国内车规mcu的门槛很低,几乎每一家相关企业都能从车规mcu中分一杯羹。

但进入容易,做出足够优秀的自研架构却很难。这导致一个尴尬的现实:由于国内大部分厂商自研厂商普遍在兼容性上做的较差,各家车厂实际更多将其产品放在自家车窗、车门、空调等相对简单的场景上。

这导致进入的厂商很多,却更多集中在了替代意义相对不明显的车身、座舱域市场。

举例而言,市场上还存在一些公司将触控芯片与MCU混淆的情况。有关人士分析,这些公司可能原本以触控产品线起家,随后将触控产品做成车规级,并进一步拓展到车规级的MCU。然而,这种所谓的“触控MCU”实际上主要还是触控芯片,而非真正的MCU。

混淆触控芯片与MCU的代表性企业是曦华科技。成立于2018年8月,是一家专注于智能感知与计算控制领域的芯片设计公司。自成立以来,该公司已成功完成多轮融资,包括数亿元的B轮融资以及超2亿元的B+轮融资。

但问题在于,像触控等用在座舱域的mcu,以及运用于车门车窗的车身域mcu,其实国产替代价值都不大。

除此之外,各家厂商正存在用消费级mcu替代车身域mcu的趋势。在消费电子领域,触控技术已经相对成熟,技术门槛也较低。

特斯拉相对激进,整个车身域大量采用低技术门槛的消费级mcu,其它厂商则选择性跟进,如果实验成熟,车身域mcu的国产替代意义将再次大幅降低。这方面,兆易创新等企业已经有过成熟的消费级mcu产品。

车身域mcu还面临被其它部件替代的问题,截至目前,智驾厂商的域控mcu工作区间与域控soc实际上重合度非常高,这也就意味着智驾域控领域的mcu极有可能被域控soc取代掉、或者单纯被整合到域控soc中去。

比如欧冶半导体就有基于电子电气架构的解决方案,在对标特斯拉解决方案支撑下,欧冶提供的域控SOC能集成一些mcu的功能。

而在更关键的动力域mcu上,依然被英飞凌、意法半导体等国际大厂占据主导。据统计,英飞凌、瑞萨、恩智浦、意法半导体、微芯科技这五家企业占据了汽车mcu超过90%的市场份额,并且均采用了垂直整合制造模式。

如此一来,国内越来越多的厂商更多竞争的是剩下的本就不多的“低门槛”赛道。

02“卡脖子”的痛点:动力域等汽车核心功能mcu

按照博世经典的五域分类看,整车实际为动力域(安全)、底盘域(车辆运动)、座舱域/智能信息域(娱乐信息)、自驾域(辅助驾驶)和车身域(车身电子)。五大域控制模块较为完备的集成了L3及以上级别自动驾驶车辆的所有控制功能。

这其中,与汽车行驶核心功能相关的动力域、底盘域技术更难,也更加重要,目前这三个领域主要被德系、日系等外资厂商占据。

这也是车规mcu国产替代需要攻克的难题。

其中,动力域涉及核心包括汽车大三电(驱动电机、电控、变速器),直接涉及发动机运行,要求更苛刻,因此也更加难做。

当前中国电动车产业发展兴旺,对欧美的电动车行业形成了不小的压力。业内人士透露,自2023年开始,产业界一直在流传动力域mcu将被“卡脖子”的消息。

截至目前,动力域mcu只有全球少数几家企业能做出来。目前国内有明确消息的只有两家:一家是苏州国芯,另一家是复旦微。

值得注意的是,以上两家都是上市公司。

而对于新进入者来说,眼下更重要的问题在于:这一领域耗费资本更多、投入周期更长,在头部两家上市公司已经跑在前面的情况下,如何回答资本圈对新玩家打入市场的疑虑。

国内车规mcu市场依然有很多空间,但一个残酷的现实是,投资人对新玩家的信心并不足,业务班底、尤其是动力域的班底是其考量的重要因素。

基于此,在无法拿到可靠融资、又希望靠车规mcu拿到增长营收的情况下,各底部厂商只能互相之间卷生存。

03国产车规mcu发展现状如何?

在以上背景下,国产车规mcu在消费品市场和资本市场目前面临两大现状。

一方面,随着汽车电子化、智能化水平的提升,大的主机厂在发动机等动力域倾向于自研,对mcu的采购会直接与供应商对接,强调规格和可靠性,减少中间环节,这对mcu厂商是好消息。

在座舱域等部分,主机厂可能更倾向于与专业的系统集成商合作,如华域汽车等,以保证整套系统的交付和质量。

不过,在可靠性方面,对企业的人力资本水平要求极高。举例而言,国内一家头部汽车芯片企业的失效验证团队就将近200人,而能达到这一团队规模的寥寥无几。国内现存的专业人员能满足多少企业的发展要求尚且存疑。

另一方面,汽车MCU受到两种投资势力影响。

其一是具有美元背景的投资机构,其二是地方政府。相比之下,主机厂相关的投资机构在汽车MCU领域的投资力度和频率远不如在功率器件或功率模块等领域的投资。

以芯旺微为代表的部分企业采用了看似更加激进的技术路线——将近乎全部的“赌注”押在车规mcu上。一旦成功,则收获颇丰;一旦失利,则就此出局。这种偏重不仅体现在市场策略上,也反映在企业资源的配置上。

当然,同国内多数企业一样,芯旺微也没有涉足车规mcu最核心的领域:动力域mcu。

相关人士表示,这种“攀科技树”的策略,即全力追求高端车规市场而忽视基础市场的稳固与拓展,存在一定风险。极有可能导致企业在面对市场波动或竞争对手的冲击时,缺乏足够的抵抗力和回旋余地。

实际上,代表性的国际大厂都是车规、工控等多重业务路线的。

以德州仪器、英飞凌为例,他们在光伏领域的mcu表现尤为突出,意法半导体的STM32系列mcu性价比高、通用性强。相比之下,国内的一些MCU厂商可能过于追求短期利益。

行业内另外一家在动力域已有布局的企业,苏州国芯,目前面临部分经营困境。信息披露、强制加班等尴尬事件频出,2023营收也受到行业影响下滑9.65%(如图1)。

不过国芯对关键领域如动力域mcu和技术研发的投入较大。2023年国芯科技研发支出为2.83亿元,同比增长81.18%;研发费用占比63.06%,超过82.97%的上市公司。

其它业内代表性企业还有纳思达旗下的极海微电子,在汽车出行、电机控制领域均有积累,收入也较为稳定;还有曦华科技也声称进军车规mcu邻域,其2023年完成的超2亿元B+轮融资,虽然其基本盘在于视觉和感知的微电子领域,也有涉足车规mcu的想法。

从总体行业趋势分析话,有业内资深人士帮我们厘清了一个国产mcu发展的逻辑问题:与其过于偏重于车规市场,不如更重视同样具有广阔前景的工控场景。截至目前,工控领域实际有较多的mcu缺口。

当前,包括国内动力域mcu做出成果的唯二上市公司苏州国芯、复旦微在内,各家mcu业内玩家情况对比如图。

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(图1)

基于此,国内企业在车载mcu的产品布局上虽有所涉及,但代表性产品相对较少,有关新闻也显示这些产品在国际市场上的知名度不高。例如芯旺微的KF32A系列、兆易创新的GD32系列以及曦华的TMCU等,虽然在国内市场获得了一定的认可,但在国际车载mcu市场上与国际大厂的产品相比仍存在较大差距。

芯旺微在2023年实现了约4400万颗的出货量,并累计突破1亿颗的里程碑,但与国际领先企业的出货量相比,仍显得微不足道。同时,其他如兆易创新、苏州国芯、复旦微电等企业在车载MCU领域的具体出货量也未达到显著水平,市场份额有待进一步提升。(如图2)

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(图2)

目前,国内企业在车载mcu的技术实力上,尤其是功能安全方面,与国际领先水平还存在一定的差距。这一定程度上也源自国内车规认证的混乱,主要体现在对车规认证理解不足,认证流程执行不严格。

更多企业忽视了功能安全领域的ISO 26262认证、质量监管领域的IATF 16949标准,以及专线运营的重要性。

与此同时,汽车元器件技术标准的AEC-Q认证,包括“两冬一夏”在内的实际测试流程也同样重要。

据知情人士透露,许多厂商根本没跑完这个流程,这种不完整的认证过程可能导致芯片在实际应用中失效,影响车辆安全。后续如果想进入欧洲市场,还需面对更为严格的监管和认证要求。

一些厂商车规认证的缺陷还包括多个方面,测试细节中偷奸耍滑是一方面。有的测试过程中未依照3个不同晶圆批次进行抽样,一旦发生失效,只取符合AEC-Q标准的规定样品数出具报告,或者直接换新样品直到通过测试;有的产品测试经常未做静电测试,也不写进测试报告中。

国内也缺乏客观中立的认证机构。有的封装厂既做封装,也做试验与数据读点,缺乏试验中立性与客观性。并且国内只有少数实验室宣称保证能通过AEC-Q试验,目前缺少国家级中立客观的车规级术测认证平台。

芯片研发想做到这些,对失效分析团队的要求实际很高。国内某头部车规芯片厂商内部仅研究芯片失效概率的团队就接近200人。新进入厂商能否有足够的失效分析和车规认证团队,实际也是一个未知的问题。

04尾声

目前,中国汽车mcu产业正站在一个关键的分叉口。

一边是全球市场激烈竞争中逐渐垒砌的市场壁垒;另一边是日益增长、利润丰厚的市场需求。如何权衡二者,成为每一家企业的必修课。

个别企业如芯旺微等已经在底部mcu领域取得了成绩,但整体而言,国产mcu在高端市场特别是动力域仍显薄弱。

低门槛带来的混乱竞争,不仅阻碍了产业的健康发展,也削弱了行业的整体竞争力。更重要的是,国际巨头凭借深厚的技术积累和市场布局,还在持续巩固其领先地位。

挑战与机遇往往并存。在“新四化”浪潮的推动下,中国汽车产业正加速向智能化、电动化转型,为mcu产业提供了广阔的发展空间。

找准动力域mcu等重心,跳出内卷怪圈,是一个更为稳妥的长期主义。

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