最近，汽車產(chǎn)業(yè)異?；鸨?。一方面，百度、小米、蘋果等科技巨頭紛紛加入造車行列，資本高調(diào)入局;另一方面，汽車芯片缺貨導(dǎo)致全球各大車廠減產(chǎn)停產(chǎn)的新聞此起彼伏，更加引人關(guān)注。汽車業(yè)儼然進入了“春秋戰(zhàn)國”時期，帶動著汽車芯片一起站到了風(fēng)口之上。
危中有機，作為汽車生產(chǎn)大國，汽車缺芯給中國的汽車業(yè)帶來危機的同時，也讓國內(nèi)產(chǎn)業(yè)界深刻認識到汽車芯片“自主可控”的重要性，重塑國內(nèi)汽車半導(dǎo)體供應(yīng)鏈，寶貴的“窗口”時間不期而遇。
產(chǎn)業(yè)鏈重塑“窗口”閃現(xiàn)
去年底，大眾汽車爆出缺芯減產(chǎn)的新聞，徹底撕開了汽車芯片缺貨的大幕。如今，半年過去了，汽車缺芯狀況仍未改善，多家汽車大廠不得不宣布減產(chǎn)停產(chǎn)。據(jù)AutoForecast Solutions此前的統(tǒng)計，截至3月底，芯片短缺已致全球汽車市場累計減產(chǎn)115.7萬輛，預(yù)計2021年全球汽車市場將因此減產(chǎn)超200萬輛。同時，電動化、智能化、網(wǎng)聯(lián)化的發(fā)展趨勢，讓汽車上的電子設(shè)備越來越多，車用半導(dǎo)體的需求量迅猛增長。
以時下火熱的自動駕駛為例，蔚來最新發(fā)布的ET7車型實現(xiàn)了L3級自動駕駛功能，配置了11個高清攝像頭、12個超聲波雷達、5個毫米波雷達、1個激光雷達、2個高精度定位單元、1個車路協(xié)同感知和1個增強主駕感知，同時還配備了四顆英偉達 Drive Orin SoC芯片。而隨著自動駕駛級別的提升，這些器件的數(shù)量必然會隨之增長。
大眾汽車副總裁在今年的SEMICON大會上指出，未來一輛汽車上的半導(dǎo)體將達到6000-10000個。ICV Tank的統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，2020年全球汽車芯片市場規(guī)模已達460億美元，預(yù)計2022年將超635億美元。
面對如此龐大且快速增長的市場，國內(nèi)的汽車半導(dǎo)體供應(yīng)鏈卻高度依賴國外廠商，汽車芯片自給率尚不足10%。目前，汽車芯片的供應(yīng)主要集中在歐美日等幾個大廠商手中，例如：恩智浦、英飛凌、瑞薩、意法半導(dǎo)體、德州儀器、博世、安森美等。
北京國科天迅科技有限公司董事長兼總經(jīng)理房亮告訴記者：“目前，所有新型汽車內(nèi)使用的網(wǎng)絡(luò)通信產(chǎn)品基本是國外廠商主導(dǎo)，如果有一天廠商供應(yīng)出現(xiàn)問題，被管控或禁運，那么對我國的新車生產(chǎn)將會帶來巨大沖擊。”
這不是危言聳聽!在今年的兩會上，多位人大代表都發(fā)出了建設(shè)汽車安全供應(yīng)鏈的建議，解決“卡脖子”技術(shù)，實現(xiàn)“自主可控”，真正引發(fā)了全國上下的高度重視。
為此，在工信部指導(dǎo)下《汽車半導(dǎo)體供需對接手冊》發(fā)布，以“牽線”汽車芯片供需對接。同時，政府相關(guān)部門多次召開汽車芯片供應(yīng)研討會，要求加強各方協(xié)同聯(lián)動，實現(xiàn)信息互通共享，充分挖掘存量芯片和現(xiàn)有產(chǎn)能資源潛力。
一位汽車半導(dǎo)體行業(yè)資深人士指出：“經(jīng)歷此次缺芯事件，預(yù)計車企、車企的一二級供應(yīng)商都會加大引進多家供應(yīng)商并加強做好產(chǎn)品認證，這為國產(chǎn)汽車半導(dǎo)體大發(fā)展提供了一個黃金機遇。”
抓住優(yōu)勢機遇運用核心技術(shù)
在美國芯片“卡脖子”策略下，國產(chǎn)替代已是勢在必行，汽車半導(dǎo)體領(lǐng)域更是在“缺芯”催化下迎來加速國產(chǎn)化的契機。
國內(nèi)半導(dǎo)體廠商該從何入手，從而盡快上車汽車供應(yīng)鏈呢?
房亮認為：“國內(nèi)的半導(dǎo)體企業(yè)應(yīng)該結(jié)合自己的基礎(chǔ)去主攻自己有優(yōu)勢的方向，把這個方向的產(chǎn)品做到極致，對標(biāo)國外廠商產(chǎn)品，去追趕甚至超越對方，這樣才有可能真正實現(xiàn)國產(chǎn)替代。”
在汽車核心技術(shù)領(lǐng)域，國科天迅瞄準(zhǔn)的是汽車以太網(wǎng)通信。汽車以太網(wǎng)是最近幾年開始在汽車上應(yīng)用的一項新技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。寶馬、現(xiàn)代、大眾等汽車廠商在該技術(shù)的使用上已走在前列，有預(yù)測顯示，絕大多數(shù)汽車制造商正計劃將汽車以太網(wǎng)運用到所有類型的汽車上。
房亮告訴記者：“自動駕駛、車聯(lián)網(wǎng)等新興需求的出現(xiàn)，對車內(nèi)通信速率的要求會大大提升，上一代的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)大概只有幾百k到1M比特的通信速率，已遠遠滯后，現(xiàn)在需要百兆甚至吉比特的通信速率，提高了三個數(shù)量級，在這種需求爆發(fā)的情況下，原有的技術(shù)方案已遠遠無法滿足需求，車載以太網(wǎng)便應(yīng)運而生了。”
“憑借在航空航天領(lǐng)域?qū)Ω呖煽抗饫w通信芯片多年的設(shè)計和實現(xiàn)經(jīng)驗的積累，北京國科天迅科技有限公司得以迅速進入汽車以太網(wǎng)領(lǐng)域，這對我們來說是一次難得的機遇。”房亮透露。
起源于中國科學(xué)院的北京國科天迅科技有限公司在高可靠通信領(lǐng)域可謂戰(zhàn)績輝煌，其技術(shù)積累可追溯至多年來在載人航天等項目中的研發(fā)參與。成立6年來，國科天迅在高可靠光纖通信領(lǐng)域已形成完善的產(chǎn)品系列，其中基于FC-AE-1553協(xié)議的相關(guān)產(chǎn)品在載人航天工程等重大任務(wù)中得到應(yīng)用驗證，產(chǎn)品廣泛用于中國載人航天、高鐵、無人駕駛車輛、智能交通、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等高可靠領(lǐng)域的通信和控制系統(tǒng)中。
從載人航天到汽車領(lǐng)域，國科天迅的產(chǎn)品在性能和可靠性方面顯然具有得天獨厚的優(yōu)勢，房亮表示：“做車載以太網(wǎng)，技術(shù)難度確實很大，基于在載人航天相關(guān)產(chǎn)品的技術(shù)沉淀，我們可以實現(xiàn)極致性能，而相比其他同類企業(yè)，我們就具有明顯優(yōu)勢。”
汽車以太網(wǎng)賽道上國內(nèi)廠商大有可為
車載以太網(wǎng)芯片主要用于核心網(wǎng)關(guān)，不同設(shè)計的汽車需要的量也不同。“目前大概是幾顆到幾十顆。未來，隨著汽車上智能設(shè)備數(shù)量的增加，每個設(shè)備都需要一個接入芯片，可以預(yù)見需求量也會隨之增大，預(yù)計一輛車上會需要上百顆，這將是一個千億級的市場。”房亮告訴記者。
據(jù)悉，在汽車以太網(wǎng)領(lǐng)域，全球主要的供應(yīng)商有恩智浦、Marvell、博通、TI等。國內(nèi)廠商中涉足該領(lǐng)域的還不多，除了國科天迅，成立于2017年的裕太微電子也已推出了相應(yīng)產(chǎn)品。
面對由國際半導(dǎo)體巨頭把持的千億級市場，國內(nèi)廠商首要解決的是產(chǎn)品技術(shù)上的挑戰(zhàn)。房亮指出，“做汽車以太網(wǎng)通信芯片，主要面臨五大挑戰(zhàn)，一是高速率，要實現(xiàn)復(fù)雜電磁環(huán)境下的高速率;二是實時性，例如，要滿足剎車及時響應(yīng)這樣的苛刻實時性要求;第三是可靠性;第四是全雙工通信;第五是通信和供電一體化，即POE。同時，還要在保證性能和可靠性的同時，滿足汽車應(yīng)用的低成本要求。”
盡管挑戰(zhàn)重重，但國科天迅基于多年高速高可靠通信芯片的設(shè)計經(jīng)驗積累，成功研發(fā)出對標(biāo)美國廠商最新產(chǎn)品的車載以太網(wǎng)芯片，PHY芯片和交換芯片，堪稱國內(nèi)該領(lǐng)域自主研制的第一梯隊。
房亮透露：“我們的汽車以太網(wǎng)產(chǎn)品對標(biāo)的就是恩智浦和Marvell的相應(yīng)產(chǎn)品，測試結(jié)果顯示，我們產(chǎn)品的指標(biāo)與這些廠商今年推出的最新產(chǎn)品的主要指標(biāo)是一樣的，個別指標(biāo)甚至超越他們。”
目前，國科天迅正在與國家新能源汽車技術(shù)創(chuàng)新中心、一汽新能源、北京理工大學(xué)等單位開展研發(fā)項目合作。房亮預(yù)計，未來三至五年，國科天迅的車載以太網(wǎng)產(chǎn)品會實現(xiàn)汽車上的量產(chǎn)，下一步將會把這項自主研制的核心技術(shù)向更多領(lǐng)域推廣落地，例如工業(yè)自動化、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)、無人機、無人車等。(集微網(wǎng)作者清泉)
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