车规MCU黄金赛道,本土玩家驶入「深水区」-国际

2023-11-03|来源:远大期货

01、汽车“新四化”浪潮下,车规MCU需求兴旺

在汽车电子手艺演进和应用升级的行业趋势下,不停催生汽车半导体新的需求,各种汽车电子零部件需求量均有差异水平地提高。其中,作为汽车从电动化向智能化深度生长的要害元器件之一,车规级MCU正迎来量价齐升的快速生长期。

在汽车电子各个系统当中,基本都需要接纳MCU作为运作控制的焦点,认真种种信息的运算处置,用于汽车的动力总成、辅助驾驶、网络互联、底盘平安、信息娱乐以及车身电子等偏向。

据行业机构展望,2026年全球汽车MCU销售额将到达110亿美元,占整个MCU市场出货量的40%,市场远景广漠。

与此同时,随着汽车电子电气架构的变化,对MCU的性能、集成度、功效平安和信息平安等要求也越来越高。因此,高算力/高性能/高可靠的车规级MCU正在成为市场的主流。

虽然智能汽车的生长推动了MCU市场的快速扩容,但也有看法指出,在域集中架构、中央盘算架构下,越来越多功效走向集成,芯片整合度提高也会影响到每辆车上MCU的用量。

图源:博世

海内汽车芯片企业芯驰科技以为,车规MCU市场需求是快速转变的,未来市场漫衍将不再是梯形/金字塔形,性能在中央级其余MCU需求会削减,随着EE架构的转变整车功效变得越来越集中,多其中低需求MCU会被高性能MCU替换;另外,智能电动趋势下,智能传感器的需求增添,一些入门级但有厚实模拟集成的专用MCU需求也会增添。

依此来看,随着整车智能化生长,性能指标在崎岖两头的MCU需求会增添。尤其是高性能、高平安、高可靠的32位MCU被以为是未来几年增量可观的市场,正在加速替换已往中低端的8/16位产物。有数据显示,2020年32位高端MCU的需求占比已到达62%,预计2025年将提升至70%。

可见,在汽车“新四化”浪潮席卷全球,智能汽车产业飞速生长趋势下,车规MCU领域迎来更广漠的生长空间。

02、车规MCU芯片赛道,竞争加剧

耐久以来,由于车规级MCU 手艺门槛高、认证周期长,对可靠性、平安性、一致性、寿命等要求很高,全球汽车MCU芯片市场主要由外洋大厂把控。

据Strategy Analysis数据,车规级MCU大部门的市场份额被恩智浦、瑞萨、英飞凌、意法半导体、Microchip等国际大厂占有,本土车规MCU的国产化率不足5%。而在需求侧,中国汽车市场约占全球份额的30%,是汽车芯片需求*的市场。

基于上述行业现状,以及缺芯事宜和地缘政治关系的驱使,芯片自主可控成为未来生长的大趋势。在市场端的起劲情绪下,国产MCU企业最先加速市场历程,纷纷入局车规级蓝海市场。据不完全统计,仅在2022年就有快要20家海内企业推出了车规级MCU产物,有些已经通过认证,有些还在认证之中,尚有少部门企业的车规级MCU产物已经量产上车。

海内几款主流32位车规MCU对比

以海内MCU龙头兆易创新为例,2020年兆易创新最先车规产物结构,经由两年多的开发验证,GD32A503系列车规级MCU于2022年9月正式推出。该系列MCU基于Arm Cortex-M33内核,接纳40nm车规工艺制程和高速嵌入式闪存eFlash手艺,普遍适用于车窗、雨刷、空调、智能车锁、电动座椅等车身控制系统和电机电源系统,以及气氛灯、动态尾灯车用照明系统,仪表盘、车载影音、中控导航等智能座舱系统。

而比亚迪半导体作为海内*的IDM企业,拥有双核触控MCU、EMC增强型触控MCU、工业三合一MCU以及电池治理MCU等。自2018年乐成推出*代8位车规级MCU芯片后,2019年推出*代32位车规级MCU芯片。现在,其研发的32位车规级MCU BF7006AMXX系列产物已经大批量应用于比亚迪汉、比亚迪唐等旗舰车型,并对外供货。

此外,还包罗中微半导、复旦微电子、国民手艺、杰发科技、小华半导体、北京君正、国芯科技、极海半导体、中颖电子、灵动微电子、航顺科技、曦华科技等一众国产厂商此前也一直重点关注家电消费、工业等领域,近年来随着汽车电子国产化趋势,在工业级产物大规模量产基础上纷纷正式入局汽车MCU行业,并将其视为公司未来主要生长偏向之一。

固然,也有一些企业从确立之初就瞄准了车规级产物。

芯旺微电子2012年最先结构车规产物,其KungFu架构的车规级MCU前期普遍应用于汽车后装市场。在经由几年对AEC-Q100、ISO26262等尺度的试探后,于2019年设立A系列产物线,作为汽车级芯片推向汽车市场,实现了汽车前装产物的量产并宣布32位汽车级MCU,进军汽车高端应用市场。

值得关注的是,芯驰科技在2022年4月宣布了高性能高可靠车规MCU E3“控之芯”系列产物,基于ARM Cortex-R5F,CPU主频高达800MHz。E3具有高达6个CPU内核,其中4个内核可设置成双核锁步或自力运行,知足AEC-Q100 Grade 1可靠性认证,是海内*获得德国莱茵TÜV ISO 26262 ASIL D及IEC 61508 SIL 3功效平安产物认证、也是海内*获得国密二级认证的MCU产物,在产物性能和平安可靠性上,均做到了引领行业尺度。

2018年确立的芯驰科技也是一家有车规基因的公司,作为全场景结构的汽车芯片企业,芯驰的智能座舱、智能驾驶和中央网关等SoC产物均已实现规模化量产,客户笼罩了中国90%以上车厂。而芯驰E3系列的推出,填补了海内高端高平安级别车规MCU市场的空缺,依附高性能和高可靠性,应用于BMS、ADAS、VCU、线控底盘、仪表、HUD、智能后视镜等焦点车控领域,在2022年底也率先实现量产。据悉,住手2023年底,芯驰在智舱、智驾和智控三个领域的产物总出货量将突破300万片。

此外,另有不少海内芯片设计企业正在加速车规MCU的研发和认证事情。

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总的来说,海内芯片企业竞相涌入汽车MCU市场,对海内整个汽车生态圈来说是好事。

一方面,更多玩家的加入为汽车MCU领域带来了更多人才,助力本土车规级MCU取得手艺突破,海内企业正在跳出8位MCU、低端产物息争决方案的逆境,起劲研发32位MCU,进军中高端产物及其解决方案;另一方面,依附国产MCU手艺能力和产物矩阵的提升和完善,实现产业良性竞争。在当前国际商业趋势的影响下,本土企业得以逐步抢夺海内汽车电子车规级MCU市场。

但从进度上看,海内汽车MCU的手艺研发和应用希望还需要进一步加速和拓展。当前海内车规MCU芯片厂商大多还停留在针对门窗、照明、区域控制器网关等车身控制领域,或液晶仪表、仰面显示控制器、电子后视镜等座舱应用,只有少数几家有将产物结构迈向了对平安和性能要求更高的电机、BMS、智能驾驶等动力集成以及底盘类高阶应用,具备国产替换的能力。

国产芯片在逐步实现替换的历程中,先从中低端最先逐步积累履历,再太过到高端,这是一个合理且险些不能阻止的流程。现在国产车规MCU已经杀入大部门门槛较低的细分市场,而以芯驰科技为代表的本土企业正向自动驾驶、底盘和动力域等更高端的应用领域袭击。

03、国产车规MCU芯片,再获新突破

日前,搭载芯驰高性能MCU的明然科技悬架控制器(CDC)批量下线,在奇瑞瑞虎9、星途瑶光等车型上正式量产。芯驰MCU成为海内*应用于自动悬架的车规控制芯片,率先实现了高性能、高可靠车规MCU在这一领域的规模化量产。

已往,由于车规级MCU的进入门槛极高、尺度严苛等,中国本土车规级MCU大多只应用在雨刷、空调控制等低端控制功效上面,而动力系统、底盘系统、智能驾驶等中高端控制领域则是本土厂商难以企及的“高地”。

由于在更高端的汽车应用场景中往往需要车规级MCU具备更强的算力、更大容量的高性能存储、更高的系统稳固性、更高的功效平安和信息平安品级,这也意味着整个车规级MCU的设计加倍庞大。

好比悬架控制器领域,作为电控悬架系统的控制焦点,悬架控制器通过对减震器和空气弹簧举行控制,可以有用提升车辆的恬静性和操控性,这就要求MCU控制芯片具备较高的处置性能、更高功效平安品级,从而知足底盘对于平安性、实时性的极高要求。

现现在,芯驰科技的车规级MCU——E3系列已经进入了汽车焦点应用区域,而且乐成在动力系统、底盘系统、智能驾驶等中高端控制领域实现了规模化量产,无疑是本土车规级MCU产业的一次重大突破。

芯驰E3系列旗舰MCU E3640产物框图

(图源:芯驰科技)

与现在车上大规模接纳的100MHz MCU和部门200-300MHz高性能MCU相比,芯驰E3主频的大幅提升不只是数字的改变,更是处置能力和实时性的周全提升,能够实现更平稳的底盘操控,以及对未来智能汽车所需的服务型架构支持。

除此之外,E3系列中用于支持应用AUTOSAR的量产版本MCAL也由芯驰提供,而且同样做到了知足功效平安,这些软件层面的相关功效平安认证事情正在推进中。

现在,已有跨越100家客户接纳芯驰E3举行产物设计,笼罩主机厂、智能驾驶企业、激光雷达及电池厂商等。据悉,接下来还会陆续在智能配电单元,网关,区域控制器等偏向将落地。

可以预见,随同着汽车电子架构的连续进化与演进,依附行业“天花板”级其余性能参数和功效平安认证品级,芯驰科技E3系列还将“攻陷”更多的汽车焦点应用区域。

在“国产替换”时机窗口下,海内车规级MCU芯片厂商的奋力追赶,有望孕育出新的产业名目。

04、结语

当前,汽车行业正在履历一场亘古未有的变化,在汽车电动化和智能化浪潮下,包罗悬架在内的底盘系统作为汽车的焦点部件,也在不停地顺应和引领这场变化,市场空间正在被打开。

凭证辰韬资源宣布讲述显示,2022年海内线控底盘市场规模已达200.4亿元。随着线控底盘市场渗透率的进一步提升,预计2030年市场规模将到达1420亿元。底盘领域迎来更大的市场空间和国产替换新时机。

在这样的靠山和趋势之下,芯驰科技在汽车焦点应用区域的率先突围,代表着国产车规级MCU芯片再次迎来生长突破的主要窗口。

在2023汽车半导体生态峰会暨全球汽车电子展览会上,海内不少车企高管指出,国产车用半导体在动力、底盘、智能驾驶等中高端领域另有待突破,同时存在具有焦点知识产权的产物较少,产物蹊径以追随为主,市场竞争力不足等痛点。因此久远来看,不少要害应用仍面临卡脖子风险。

为破这一事态,国产MCU厂商起劲应对挑战,包罗芯驰科技、比亚迪半导体、兆易创新、芯旺微电子、杰发科技、国芯科技等在内的诸多国产芯片企业,正在瞄准中高端汽车应用起劲结构,近几年在产物矩阵、车规系统及生态方面有条不紊地完善与拓展,提升在汽车领域的竞争力和市场份额。此外,在软硬件协同、生态建设以及互助同伴资源整合等方面,国产MCU企业也展现出了强烈的创新精神和市场拓展能力。

未来,在本土供应浪潮和新能源汽车品牌及市场连续增进的动员下,我们期待海内车规MCU将继续加速发展。

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