蔚来首款自研芯片10月将量产 国产化蛋糕有多大？

 

日前，在上海举办的NIO IN 2023蔚来创新科技日上，蔚来创始人、董事长兼首席执行官李斌宣布，蔚来首颗自研芯片——激光雷达主控芯片“杨戬”将于10月量产，型号为NX6031。

 

图片来源：蔚来

 

“杨戬”寓意“汽车就像二郎神一样多了一只眼睛”，这也侧面体现了蔚来希望该款芯片在新能源汽车上的起到的作用。

 

公开信息显示，“杨戬”芯片是蔚来智能硬件团队发布的第一颗自研芯片，8核64位处理器，提供了强大的计算支撑，并且加配8通道9bit的ADC，采样率高达1GHz，可高效捕获激光雷达传感器的原始数据，还将为激光雷达降低50%的功耗，延迟降低30%，同时还实现了降本。

 

李斌表示，蔚来的NX6031激光雷达主控芯片并非技术指标最高的芯片，但应是现在业界最好的激光雷达芯片之一。该芯片功耗降低50%，关键是功耗降低的同时，还实现了降本。“蔚来研发芯片也是为了毛利，目前一辆车因此省了好几百元，实现了用研发换毛利。”李斌介绍，蔚来现在的芯片和智能硬件团队多达800人，并且是全球分布，蔚来用海思团队的精神来激励自己。

 

事实上，据荣格电子芯片不完全统计，除蔚来以外，国内整车厂自研芯片的还有长城、比亚迪、理想、小鹏等，相对来说，更多车企选择的是战略投资入股或合作共研的方式。但整体来看，自2019年末的“芯片荒”后，一方面为了保障供应链安全，另一方面致力于降本增效，车企入局芯片已经是大势所趋，特斯拉、大众、福特、通用、现代等诸多海外车企也都纷纷抢先布局。

 

市场调研机构Gartner发布的一份报告显示，由于芯片短缺以及汽车电气化、自动驾驶等趋势，全球前10大汽车制造商中的半数将自行设计芯片，借以掌控产品路线图和供应链。Gartner研究副总裁Gaurav Gupta认为，汽车半导体供应链很复杂。在大多数情况下，芯片制造商只是汽车制造商的三级或四级供应商，通常需要一段时间才能适应汽车市场的需求变化，这使得汽车制造商增加了对半导体供应链的控制欲望。^[1]

 

争相布局车规级芯片

 

那么，海内外车企重金布局的芯片到底有哪些？存在什么竞争特点呢？

 

首先先来简单了解一下车规级芯片的分类，根据汽车芯片通用分类来划分，其主要分为四类：计算控制芯片、功率芯片、传感器芯片及其他芯片。计算控制芯片（MCU、SoC）属于集成电路，主要负责信息处理；功率芯片（MOSFET、IGBT等）属于分立器件，主要负责电能变换、控制电路；传感器芯片主要负责感应汽车运行工况，并将信息转换为电信号。

 

具体来看，国产厂商在四大车规级芯片市场都存在机遇，并且竞争格局分别呈现以下特点：

 

 

MCU：从细分领域着手 但压力不小

 

MCU主要供应商产品及技术成熟，大多采用OEM方式生产。传统车规级控制芯片MCU市场主要被国外厂商占据，主要包括瑞萨电子、恩智浦、英飞凌、德州仪器、微芯电子、意法半导体等，其中仅瑞萨电子一家即占据17%的份额。

 

全球前五大MCU厂商产品系列丰富、种类多样，具备从基础功能到高性能的全覆盖面，同时随着技术进步也在不断创新。在此前提下，国产厂商面临的竞争压力较大，但也存在国产化机遇。比如今年8月7日从港股回科创板上市的华虹半导体就因此而受益，并计划在未来大力布局MCU市场。

 

原本依赖于消费电子的华虹半导体在工业及汽车板块的主要代工业务正是MCU，2022年该业务营收占比为31.23%，2023半年报则披露了相关研发进展，“基于自主知识产权NORD技术的90nm嵌入式闪存车规级工艺及IP可靠性验证完成，可以支持AEC-Q100 Grade1 MCU 产品设计及量产，将持续丰富公司在汽车MCU解决方案的布局；65nm独立式闪存工艺平台产品研发顺利。销售方面，上半年平台销售额、销售量同比双位数增长。”

 

此外，国产车规级MCU还涌现了兆易创新、国芯科技、比亚迪半导、四维图新（杰发科技）、芯海科技、中颖电子、紫光国微、复旦微电等一批厂商，针对各自细分擅长的领域进行产品研发。

 

 

SoC：国产厂商起步晚 但奋勇直追

 

随着新能源汽车、智能汽车等新概念的逐步落地和发展，带动了车规级芯片市场格局的变化。

 

以SoC——系统级芯片最为显著，汽车系统级SoC主要面向两个领域，一是驾驶舱，二是智能驾驶，两者的界限现在越来越模糊。从整车厂的设置来看，比亚迪、小鹏、蔚来、荣威、理想、福特等在旗下汽车智能座舱的搭载率达到了80%以上。中高端SoC市场依然是国外厂商的竞争舞台，其中高通骁龙8155备受车企追捧，并被国内厂商视为业界的标杆产品。

 

目前，全球的SoC市场尚处于一片新兴领域，尽管我国在知识产权、技术及产品上相对落后，但依然跑出了少数国产企业，比如杰发科技、芯擎科技、芯驰科技、地平线、黑芝麻等等。

 

比如9月19日，领克官方发布销量海报，宣布领克08车型累计大定订单已经超过1万台。该车系于9月8日上市，其搭载的正是芯擎科技第一款产品“龍鹰一号”SE1000。据悉，这款智能座舱芯片是在2021年6月流片，2021年11月成功点亮。今年3月30日量产发布会上，芯擎科技宣布中国首款7纳米车规级SoC芯片“龍鹰一号”量产并开始供货。

 

而从专利布局来看，据集微咨询（JW Insights）统计，在全球车规级芯片专利公开量排名前20的企业中，美国企业最多，包括英特尔、高通、微软等国际知名芯片厂商；中国企业其次，有4家上榜，分别为华为、寒武纪、芯驰科技、瑞芯微电子；另外还有2家韩国企业、1家德国企业和1家荷兰企业上榜。

 

从“龍鹰一号”供货车企可以看到，尽管才刚刚起步，但也意味着国产厂商还有非常大的潜力。

 

功率芯片：碳化硅功率器件或成破局关键

 

MOSFET、IGBT作为功率分立器件的核心，市场规模位居前列，各家研究机构对该板块的市场预估也颇为乐观。据QYResearch调研团队《全球碳化硅MOSFET分立器件（单管）市场报告2023-2029》报告显示，2023年全球碳化硅MOSFET分立器件（单管）市场规模大约为805.2百万美元，预计2029年将达到3190.4百万美元，未来几年年复合增长率CAGR为25.8%。

 

而从新能源汽车市场应用来看，MOSFET、IGBT也是供应商们的必争之地。其中，攻关碳化硅MOSFET是竞赛热点。

 

今年来，宝马、极氪等与安森美达成碳化硅长期供货协议，Wolfspeed与梅赛德斯也达成碳化硅器件供应合作；4月份小鹏正式推出了新一代技术平台SEPA 2.0扶摇全域智能进化架构，采取全域800V高压碳化硅平台，综合效率达92%；哪吒GT搭载800V碳化硅电驱；东风汽车发布马赫E品牌，将搭载自主开发的碳化硅控制器，还将于年底量产碳化硅模块。华为也发布了“DriveONE新一代超融合黄金动力平台”，搭载了高效碳化硅技术。

 

整车厂的热情拉动了上游供应链，华润微、士兰微、立昂微、泰科天润、斯达半导、扬杰科技等上市公司以及基本半导体等非上市公司，都在针对新能源汽车碳化硅领域进行布局。而进展最大的国产供应商应该来自中国电科。

 

今年7月，中国电科披露，中国电科国基南方、55所研制的新能源汽车用650V-1200V碳化硅MOSFET出货量突破1200万只，可使充电速度提高5-10倍，续航里程提高8%以上，损耗降低50%，保障了近200万辆汽车需求。

 

但整体来看，国产碳化硅MOSFET能量产并上车应用的企业并不多。囿于成本高、技术壁垒高等，在整车应用上目前更趋于混合硅和碳化硅的方案。

 

 

传感芯片：八仙过海 各显神通

 

前文提及蔚来自研芯片“杨戬”是一款激光雷达主控芯片，其正属于传感芯片版块。具体来看，汽车传感器按需求分类，可以分为传统传感器和增量传感器（ADAS的应用），其中增量传感器就主要包括CMOS图像传感器（视觉处理）、触控传感器、激光雷达、毫米波雷达、超声波雷达等。

 

因增量传感器的分类而延伸了不同的传感芯片方向，蔚来是根据自身车型需要选择从激光雷达领域入手，而其他的国产供应商中，思特威、格科微主推车规级CMOS图像传感器芯片；加特兰侧重布局毫米波芯片……

 

结语：

 

可以看到，在车规级芯片领域，我国已经涌现出一批优秀供应商，而蔚来等车企的入局并能够实现自研芯片，其实得益于我国半导体供应链的厚积薄发。关于“车企自研芯片”等话题的热议，有人支持，也有人不看好。

 

以新能源汽车厂商布局动力电池类比来看，整车厂加大布局核心零部件是其为保障供应链安全的主要方式，但是选择自研的毕竟是少数，战略入股或合作开发则毕竟普遍，或许在车规级芯片上也会呈现这样的特点。毕竟发展至今，在我国目前动力电池厂商TOP10中，又有几家系脱胎于整车厂呢？