雷石产业观察 | 汽车产业变革下的芯片竞争

2022年下半年,智能电动车下半场的赛道精彩纷呈。

  

市场需求旺盛叠加政策端利好,新能源汽车赛道维持高景气度。中汽协数据显示,2022年前三季度新能源汽车产销分别达到471.7万辆和456.7万辆,同比增长1.2倍和1.1倍,产销量已经大幅超越去年全年水平,市场占有率达23.5%。

  

随着汽车产业变革时代的到来,来自车厂的各股势力在激烈交锋的同时,也投注更多精力在智能电动车下半场的核心竞争力上。

  

一,汽车行业都在竞争什么?

  

谈到智能电动车的竞争力就得谈谈它的核心技术,除了三电(电池、电驱、电控)等核心技术外,智能化技术肯定是核心之一。车企选择通过智能化配置来满足更多用户个性化需求,追求塑造“科技豪华”的理念,从而吸引对智能化需求更高的消费群体。

  

现阶段,L2级自动驾驶逐渐渗透,高阶自动驾驶初现雏形。L2级自动驾驶渗透率自2017年来,每年均有5pcts左右提升,2022H1达33%。此外,特斯拉、蔚来、小鹏、理想、高合、长城等品牌均有车型具备地图领航/领航辅助功能,诸如此类的L2+车型,在2022H1渗透率达5%。

  

同时,高级别自动驾驶初显雏形。技术进步成本降低将不断降低,自动驾驶作为电动汽车竞争差异化的重点,促使自动驾驶快速渗透。机构预计2025/2030年L2级自动驾驶渗透率分别为60%/52%。随着法律法规的完善,高阶自动驾驶将快速落地,预计2025年L3/L4及以上级别自动驾驶渗透率分别为10%/1%,并将于2030年提升至40%/8%。

  

高级别自动驾驶已经成为车企绕不开的一个重点,2022年相继推出蔚来ES7、小鹏G9、理想L9、阿维塔11等旗舰车型,预埋现阶段顶尖的自动驾驶硬件配置,结合不断迭代的NIO Pilot/NAD、XPilot、AD MAX等自研自动驾驶系统,持续扩大在高级别自动驾驶领域的领先优势,为后续的智能化竞赛奠定基础。

  

在“软件定义汽车”的时代,汽车智能化体验缺少不了软件的配合,软件作为控制汽车功能、提升驾乘体验、创造全新价值的“灵魂”,目前整个行业越来越重视软件的开发,包括大众、丰田、宝马等多家车企在通过成立软件公司、软件研发部门,与软件公司合作等模式进行软件布局。

  

智能化趋势下,对高算力芯片需求不断提升,一时间,高算力芯片的军备竞赛在各大厂商间兴起。“蔚小理”的新车型均搭载最新的座舱和自动驾驶高算力芯片,在硬件的角度预留可支持未来2-3年发展的算力。

  

具体来看,蔚来、小鹏、理想的新发车型,均基于英伟达Orin打造自动驾驶计算平台。其中,小鹏G9的计算平台搭载两颗英伟达OrinX芯片,实现总508 TOPS算力。蔚来ET7/ET5搭载的超算平台Adam更是配备四颗英伟达NVIDIA Drive Orin芯片, 算力超过1000TOPS,拥有48个CPU内核,256个矩阵运算单元,8096个浮点运算单元,共计680亿个晶体管,算力高达1016TOPS。理想L9的智能驾驶算力平台搭载两颗英伟达Orin,总算力达到508TOPS。 其双处理器互为算力冗余,抖客网,可同时实时运行各种深度神经网络,并确保安全所需的冗余和分集。阿维塔11则搭载华为自研MDC智能驾驶计算平台,自动驾驶算力达400TOPS,紧跟“蔚小理”旗舰车型。

  

可见,汽车芯片是汽车产业竞争中的关键所在,一场看不见的江湖厮杀。

  

二,汽车芯片格局的微妙变化

  

汽车统指应用于汽车上的所有芯片产品,可大致分为:MCU、功率芯片、存储器、智能控制驾驶及传感器五大类。在车上的应用领域主要有环境感知、决策控制、网络/通信、人机交互、电力电气等等。

  

数据来源:芯谋研究

  

与国外相比,国内芯片公司起步晚,技术积累时间不长,车规级半导体国产化率还比较低,数据显示,中国汽车业的芯片自给率不足10%,国产化率仅为5%,供应链高度依赖国外半导体大厂。其中绝大部分基础芯片,都绕不开恩智浦、英飞凌、瑞萨电子等国外芯片巨头的供应,尤其是MCU和以IGBT模块为代表的功率半导体。

  

以车载MCU为例,虽然国内企业渗透率较低,但还是涌入了一批企业入局,包括比亚迪、杰发科技、芯旺微、赛腾微、国芯科技等等,都已实现大批量产出货。即使这类产品主要应用在车灯、车窗、雨刮控制等低端应用场景中,国内厂商也在朝着中高端车载MCU市场进发,以期在工业控制、汽车电子等领域中实现自主可控。

  

以比亚迪为例,2018年比亚迪半导体推出了第一代8位车规级MCU芯片,2019年推出第一代32位车规级MCU芯片,批量装载于比亚迪全系列车型,实现汽车整体智能化。数据显示,比亚迪半导体车规级与工业级MCU芯片,至今累计出货量已突破20亿颗。在汽车领域,比亚迪半导体已进入小鹏汽车、东风岚图、宇通汽车、小康汽车、长安汽车等品牌客户的供应商体系。

  

就在近日,长沙比亚迪半导体有限公司8英寸汽车芯片生产线已顺利完成安装,开始进行生产调试,预计10月初正式投产,可年生产车规级芯片50万片。这将有效解决新能源汽车电子核心功率器件“卡脖子”问题,实现核心部件的国产化。

  

从智能座舱芯片的角度来看,目前智能座舱芯片被高通、英伟达、恩智浦等企业垄断,随着汽车智能化的发展,消费领域芯片公司、科技企业纷纷进军汽车芯片领域,国内芯片厂家华为、地平线、黑芝麻智能等迎来发展机会。华为麒麟990A定位车规级A芯片,基于HarmonyOS平台开发的智能座舱配备了麒麟990A芯片,其算力可达3.5TOPs,并且还能连接5G网络。地平线征程5是一款有128TOPS的大算力芯片,自从去年发布以来,得到了业界主机厂广泛认可,今年四季度将率先在理想L8上面首发,其他还有红旗、比亚迪、上汽、自游家等众多车企正在前装开发中。黑芝麻智能研发的华山二号A1000自动驾驶计算芯片已经已经实现了芯片体系的优化升级,在功能安全、信息安全、可靠性方面成熟,将于今年量产上车,实现L2-L3级别自动驾驶的功能。

  

除了传统车厂与科技企业以外,造车新势力也在加码自研芯片。根据佩信行业研究院统计的数据,国内头部造车新势力研发人员占比在30%-60%左右,与传统车企普工、技术研发人员、高层管理者金字塔型递减的人员组成结构大相径庭。特别是最近两年以来,车规芯片、自动驾驶解决方案这些领域的高端技术人才堪称“稀缺品”,受到各大头部企业的“高薪挖角”。 理想、蔚来、小鹏、零跑,以及入局较晚的小米汽车,都铆足了劲抢夺高端芯片研发人才。

  

于此同时,我们也会看见不少国产芯片厂商在通过车规级认证。一些消费电子市场的芯片公司,在跑步入局汽车芯片市场。但这并非易事,一颗真正意义上的车规级芯片需要满足功能安全标准ISO26262、质量管理体系认证IATF16949、可靠性标准AEC-Q系列等。这些认证背后是对芯片性能、稳定性、一致性、抗高温高压的考验,与消费电子类有天壤之别,车规级半导体对故障率要求是零容忍的。

  

可以看出,在国内有三股势力进军汽车芯片市场,一个是传统整车厂;一个是初创芯片企业;还有一类就是转型的传统芯片厂商。他们在国内汽车芯片市场进行混战,也开辟了一条国产化的新道路。

  

三,市场潜力巨大

  

原标题:【雷石产业观察 | 汽车产业变革下的芯片竞争
内容摘要:2022年下半年,智能电动车下半场的赛道精彩纷呈。 市场需求旺盛叠加政策端利好,新能源汽车赛道维持高景气度。中汽协数据显示,2022年前三季度新能源汽车产销分别达到471.7万辆和456.7万 ...
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