麥肯錫重磅報告：汽車半導(dǎo)體的機(jī)遇與挑戰(zhàn)

今年年初有參加 2017 年消費(fèi)電子展的消費(fèi)者可能會感覺自己參加了一次車展。這個一年一度的展會吸引了各行業(yè)頂尖的高科技公司，展出了 500 多件汽車的移動解決方案的展品。許多全球汽車制造商和汽車供應(yīng)商都參與進(jìn)來，引入了創(chuàng)新的傳感器、地圖應(yīng)用、連接平臺和其他新技術(shù)。這些改進(jìn)與電動汽車(EV)的擴(kuò)張相結(jié)合，將會改變汽車市場——包括公共和私人交通，以及貨物運(yùn)輸?shù)氖袌?。在新的環(huán)境中，汽車的電子元件和功能部件(已經(jīng)成為購買時考慮的一項重要因素)可能使之脫穎而出。

半導(dǎo)體技術(shù)使最近的汽車技術(shù)創(chuàng)新得以實現(xiàn)，其中包括基于視覺的增強(qiáng)型圖形處理單元(GPU)和應(yīng)用處理器、傳感器、DRAM 和 NAND flash。隨著汽車變得更加復(fù)雜，對汽車半導(dǎo)體的需求將繼續(xù)穩(wěn)步上升，并提供一個重要的新的長期增長動力。

隨著許多半導(dǎo)體公司積極追求汽車市場的機(jī)遇，并在價值鏈上形成合作伙伴關(guān)系，那些動作緩慢的公司可能會被拋在后面。本文討論了所有半導(dǎo)體公司在為未來做準(zhǔn)備時所必須考慮的三個問題：影響汽車前景的趨勢，影響汽車半導(dǎo)體需求的因素，以及在適應(yīng)不斷變化的市場時必須應(yīng)對的重大戰(zhàn)略問題。

不斷發(fā)展的汽車市場

汽車市場很少經(jīng)歷如此多的同步「崩潰」。在過去的幾年里，我們已經(jīng)看到各種各樣的技術(shù)越來越多地融入到汽車的大規(guī)模生產(chǎn)中，包括矩陣 LED 燈，增強(qiáng)型激光雷達(dá)傳感器(使用激光來測量目標(biāo)的距離)，以及更好的基于攝像機(jī)的傳感器。我們還看到了 3D 地圖應(yīng)用、電動汽車電池、增強(qiáng)現(xiàn)實技術(shù)的提升，例如頭戴式顯示器。而 5G 網(wǎng)絡(luò)——下一代的移動解決方案——可能很快就會出現(xiàn)。在消費(fèi)者方面，我們看到了他們對汽車的新偏好和態(tài)度，例如，認(rèn)為需要擁有汽車所有權(quán)的消費(fèi)者在減少。

在 2016 年的麥肯錫報告「汽車革命——展望 2030」中，回顧了塑造這個行業(yè)的主要力量，重點關(guān)注了以下特別重要的四個方面。

1、汽車電氣化

不包括全混合動力汽車，即僅使用電池動力的汽車，2016 年，電動汽車的銷量還不到新車銷量的 1%。然而，在接下來的十年里，隨著技術(shù)進(jìn)步解決了兩個主要的增長障礙：高昂的電池成本和有限的充電能力，它的銷售可能會激增。到 2020 年，電動汽車的銷量將占到汽車銷量的 5% 到 10%，具體取決于它們在多大程度上符合排放法規(guī)，到 2030 年，這一比例將達(dá)到 35% 至 50%。后一個估計很寬泛，因為很難預(yù)測影響增長的許多因素，包括技術(shù)進(jìn)步的速度、政府法規(guī)，以及電力和石油價格的變化。

2、增加的聯(lián)網(wǎng)

如今，在大多數(shù)新車中，免提移動服務(wù)和在線導(dǎo)航已經(jīng)成為標(biāo)準(zhǔn)，汽車廠商已經(jīng)轉(zhuǎn)向了下一波創(chuàng)新浪潮——聯(lián)網(wǎng)汽車。新產(chǎn)品包括依賴人機(jī)界面的遠(yuǎn)程信息服務(wù)，包括語音輔助(例如轉(zhuǎn)彎音頻指令)和 eCall(一種促使車輛在發(fā)生碰撞時自動呼叫緊急服務(wù)的程序)。汽車與基礎(chǔ)設(shè)施的連接和車與車之間的連接都在增加，并將在 2020 年左右得到 5G 網(wǎng)絡(luò)的支持。例如，寶馬汽車可以連接到智能家居服務(wù)，比如德國電信的 SmartHome 應(yīng)用，該應(yīng)用可以讓司機(jī)在行駛時調(diào)整家里的供暖和照明。

聯(lián)網(wǎng)對購買汽車的決定有很大的影響，而且在未來可能會產(chǎn)生更大的影響。麥肯錫在 2016 年對 3 個國家的 3000 名消費(fèi)者進(jìn)行的調(diào)查顯示，41% 的受訪者表示，他們將轉(zhuǎn)向一個新的汽車品牌，以獲得更好的聯(lián)網(wǎng)。調(diào)查還顯示，在某些國家，聯(lián)網(wǎng)尤其重要。例如，62% 的中國買家表示，他們愿意轉(zhuǎn)向一個新的品牌，以獲得最新的聯(lián)網(wǎng)功能。而美國的這一比例為 37%，德國為 25%。隨著聯(lián)網(wǎng)解決方案變得日益重要，它們?yōu)?OEM 廠商帶來的收入將從今天的 300 億美元增長到 2020 年的 600 多億美元。

3、自動駕駛的增長

雖然 OEM 廠商已經(jīng)引入了許多新的高級駕駛員輔助系統(tǒng)功能，例如自動制動和自適應(yīng)巡航控制，但高度自主的車輛——換句話說，4 級車——預(yù)計在 2020 年到 2025 年的某個時間上路。它們可以穩(wěn)步增長，麥肯錫提出的 2030 年最具顛覆性的場景暗示，35% 的汽車銷量將有條件自動化( 3 級)，15% 將有高度的自動化(4 級)。確切的增長軌跡取決于多個因素，包括核心技術(shù)的改善、價格、消費(fèi)者對于自動駕駛汽車的接受程度，以及 OEM 廠商和供應(yīng)商解決安全和黑客攻擊等根本問題的能力。

4、共享移動服務(wù)

盡管發(fā)達(dá)市場的汽車擁有率一直在上升，但隨著共享移動服務(wù)的興起以及汽車共享和打車服務(wù)的快速增長，預(yù)計它們將會增速放緩或保持平穩(wěn)。例如，北美地區(qū)在 2008 年至 2015 年期間，汽車共享服務(wù)的會員人數(shù)增加了 400%。預(yù)計未來還會有更大的收益。麥肯錫的一份預(yù)測顯示，到 2030 年，電子商務(wù)或乘車分享服務(wù)將占到汽車購買總量的 10%——這一轉(zhuǎn)變促使許多 OEM 廠商加大努力，以占領(lǐng)這個市場。

不斷變化和多樣化的收入來源

如今，全球汽車收入每年總計約為 3.5 萬億美元，絕大多數(shù)來自新車銷售和售后市場(首次購買車輛后提供的維修和其他服務(wù))(圖 1)。 只有 300 億美元,不到總數(shù)的 1%，可以歸結(jié)為常續(xù)性營收——包括通過 e-hailing 或汽車共享服務(wù)產(chǎn)生的廣泛類別的收益，以及來自數(shù)據(jù)連接服務(wù)(例如，應(yīng)用程序， 導(dǎo)航工具，車載娛樂和軟件升級等)的收益。

圖 1

然而，我們即將看到收入來源的規(guī)模和組成會發(fā)生重大變化。在一個極具破壞性的情況下，到 2030 年，它的總規(guī)模將超過 6.7 萬億美元，其中有 5.2 萬億美元——約 78%，來自新車銷售和售后市場。常續(xù)性營收占剩余的 22%，超過 1.5 萬億美元，比 2015 年增長了 50 倍。

上述四種趨勢將在收入來源的多元化和增長中發(fā)揮重要作用。移動服務(wù)的興起和大規(guī)模聯(lián)網(wǎng)帶來的常續(xù)性營收的增加可能是最顯著的變化。但這四種趨勢也會影響到其他領(lǐng)域。例如，自動駕駛汽車( 3 級和 4 級)價格都很高，這將增加新車銷售收入。

在售后市場中，新的移動服務(wù)將增加收入，因為共享車輛的維護(hù)成本更高。不過，售后市場也會面臨下行壓力，因為電動汽車的維護(hù)成本比傳統(tǒng)汽車要低，自動駕駛汽車的維修成本可能會降低 90%。所有這些變化都可能改變半導(dǎo)體和其他零部件的需求來源。[!--empirenews.page--]

對汽車半導(dǎo)體市場的影響

盡管存在潛在的不確定性，但我們預(yù)計汽車半導(dǎo)體的需求將在中長期增加，因為汽車行業(yè)將努力提高汽車的安全性、舒適性和聯(lián)網(wǎng)性。自動駕駛技術(shù)的發(fā)展將尤為重要。長期來看，電動汽車市場的增長也將加速增長，因為混合動力電動汽車中含有的半導(dǎo)體價值約 900 美元，而標(biāo)準(zhǔn)電動汽車的價值則超過 1000 美元，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)汽車的平均 330 美元的價值。

從 1995 年到 2015 年，對汽車廠商的半導(dǎo)體銷售從大約 70 億美元增加到 300 億美元(圖 2)。隨著這一增長，汽車半導(dǎo)體現(xiàn)在占整個行業(yè)銷售總額的近 9%。目前的預(yù)測顯示，汽車半導(dǎo)體的銷量將繼續(xù)上升，2015 年至 2020 年之間的年增長率約為 6%，高于半導(dǎo)體行業(yè)預(yù)計的3%至4%的增幅。這將使汽車半導(dǎo)體的年銷售額在 390 億—420 億美元之間。

圖 2

雖然前景看好，但我們對汽車半導(dǎo)體行業(yè)的分析表明，它們在地理、汽車應(yīng)用領(lǐng)域和設(shè)備領(lǐng)域?qū)⒂酗@著差異。我們探索了其中的一些變化，以指導(dǎo)半導(dǎo)體公司進(jìn)行戰(zhàn)略規(guī)劃。

地理增長：汽車—半導(dǎo)體行業(yè)的新興力量

盡管歐美在汽車半導(dǎo)體市場占有最大的需求，但是中國現(xiàn)在的全球銷售增長率領(lǐng)先，2010 至 2015 年間平均漲幅為 15%(圖 3)。中國預(yù)計將繼續(xù)保持銷售增長的世界領(lǐng)先地位，但由于國內(nèi)經(jīng)濟(jì)放緩，汽車銷量到2020年平均漲幅將下降至 10%。

圖 3

設(shè)備和應(yīng)用程序的需求：正在變化的風(fēng)景

除了研究地理趨勢外，我們還探討了核心汽車應(yīng)用領(lǐng)域和設(shè)備類別的半導(dǎo)體需求會如何變化。

1、分析出不同汽車應(yīng)用領(lǐng)域的增長點

我們研究了核心應(yīng)用領(lǐng)域的增長模式：安全、動力系統(tǒng)、車身、底盤和驅(qū)動信息。趨勢表明，到 2020 年的最大增長將出現(xiàn)在安全領(lǐng)域(圖 4)。

圖 4

每個核心應(yīng)用的細(xì)分市場中，某些類別的產(chǎn)品增長將明顯高于其他產(chǎn)品。例如，在安全類應(yīng)用中，預(yù)計在 2015 年至 2020 年期間，碰撞預(yù)警系統(tǒng)的復(fù)合年增長率(CAGR)將達(dá)到 22%，屆時銷售額將高達(dá) 41 億美元。展望 2020 年以后的長期發(fā)展，我們預(yù)計發(fā)動機(jī)控制領(lǐng)域?qū)⒗^續(xù)增長，包括電動機(jī)和電力電子設(shè)備。集成系統(tǒng)和解決方案領(lǐng)域的也將繼續(xù)發(fā)展，例如用于融合傳感器的發(fā)動機(jī)控制單元(ECU)和能夠?qū)崿F(xiàn) 4 級自主駕駛的集成控制系統(tǒng)。

2、了解設(shè)備的增長

我們還研究了器件領(lǐng)域的半導(dǎo)體需求：存儲器，微型元件，邏輯，模擬，光學(xué)和傳感器以及分立器件。雖然一些細(xì)分市場的增長將超過其他市場，但我們預(yù)計到 2020 年行業(yè)將不會發(fā)生重大變化。大約在那個時候，電動汽車會開始激增。除了包含比傳統(tǒng)汽車更多的半導(dǎo)體設(shè)備，電動車還需要不同類型的汽車半導(dǎo)體，這將改變需求模式。

除了包含比傳統(tǒng)車輛更多的半導(dǎo)體內(nèi)容，電動車還需要不同類型的汽

車半導(dǎo)體，這將改變需求模式。例如，在傳統(tǒng)汽車中高達(dá) 10% 的汽車半導(dǎo)體被集成到分立器件(電力電子)中。相比之下，混合動力電動汽車的汽車半導(dǎo)體中約有 35% 至 40% 是離散型的，這一比例在其他電動汽車中高達(dá) 50%。盡管預(yù)計電動汽車可能直到 2020 年左右才能得到廣泛普及，但電動汽車的銷售已經(jīng)呈現(xiàn)上升趨勢。這意味著行業(yè)對汽車半導(dǎo)體的需求已經(jīng)開始轉(zhuǎn)變。

與核心汽車應(yīng)用領(lǐng)域一樣，每個半導(dǎo)體器件領(lǐng)域也都會有機(jī)會獲得發(fā)展。例如，在微型元件領(lǐng)域，微處理器單元的年復(fù)合增長率(CAGR)最高，為 14%，微控制器單元(MCU)的 CAGR 為 9%，而數(shù)字信號處理器的 CAGR 為 3%(如圖表 5 所示)。

2020 年后，我們?nèi)匀黄谕泻诵念I(lǐng)域都將繼續(xù)增長。然而，自動駕駛和電動汽車的發(fā)展將有益于諸如 GPU 和傳感器之類的應(yīng)用，而對其他應(yīng)用的發(fā)展并沒有太多促進(jìn)。

戰(zhàn)略問題和后續(xù)步驟

我們已經(jīng)與半導(dǎo)體行業(yè)領(lǐng)導(dǎo)人以及美洲、亞洲和歐洲的專家進(jìn)行了多次討論，議題是關(guān)于汽車行業(yè)未來面臨的挑戰(zhàn)。他們的關(guān)鍵問題包括：

1、如何區(qū)分我們的產(chǎn)品?

大多數(shù)領(lǐng)頭人都提到，在不斷發(fā)展的汽車行業(yè)中，對硬件的關(guān)注不會在獲得所期望的價值。他們都希望通過在其產(chǎn)品中增加軟件算法來提供系統(tǒng)或解決方案，還有一些人選擇與伙伴合作，以其他方式使其產(chǎn)品差異化。

例如，NVIDIA 最近宣布計劃繼續(xù)與高清(HD)地圖玩家 Here 的合作。他們將共同開發(fā) HERE HD Live Map，這是一款用于自動駕駛車輛的實時測繪產(chǎn)品。英特爾還宣布成立 5G 自動駕駛平臺 Intel GO。這是最早的 5G 平臺之一，它將允許汽車制造商和一級供應(yīng)商證明他們的 5G 設(shè)計(是切實可行的)。

如果企業(yè)專注于整個系統(tǒng)，而不是增加單個芯片，它們就能避免巨大的價格壓力。 例如，NXP 半導(dǎo)體公司剛剛推出了一個軟件定義的無線電(SDR)解決方案，用于車載信息娛樂(IVI)系統(tǒng)，稱為 SAF4000。該公司聲稱，這是世界上第一個覆蓋全球音頻廣播的標(biāo)準(zhǔn)單芯片系統(tǒng)，包括 AM / FM，DAB +，DRM(+)和HD。

2、我們能否看到車輛半導(dǎo)體生命周期的變化?

未來，只要有一輛車上市，我們就可能會看到 OEM 廠商更頻繁地購買芯片。并且這一趨勢將會獲得增長，這是因為可供選擇的功能，例如 IVI，它的升級將于其他硬件的升級(如與動力總成相關(guān)的升級)分離開來。

3、確保冗余的同時，需要多少集成來減少材料成本?

行業(yè)中的一些領(lǐng)頭羊正在努力將系統(tǒng)構(gòu)建為一個集成單元以確保冗余，這個集成單元包括多個 MEMS，MCU 和其他傳感器。在這種情況下，冗余是指系統(tǒng)的關(guān)鍵組件或功能的重復(fù)，以提高系統(tǒng)的可靠性。[!--empirenews.page--]

例如，冗余可以提供備份或失效保護(hù)。OEM 廠商還可能會發(fā)現(xiàn)，某些冗余可以提高系統(tǒng)性能，例如包含額外的 ECU。有些人還研究了線傳控制技術(shù)(線控技術(shù)x-by-wire)(電氣或機(jī)電系統(tǒng)執(zhí)行傳統(tǒng)上由機(jī)械聯(lián)動控制的車輛功能)來剎車或轉(zhuǎn)向。

然而，問題仍然存在，比如需要多少冗余?冗余減少到什么程度時，從業(yè)玩家才會覺得滿意?

4、半導(dǎo)體公司如何與汽車OEM廠商和一級供應(yīng)商合作?

半導(dǎo)體公司越來越多地與 OEM 廠商和一級汽車供應(yīng)商直接合作。寶馬、英特爾和 Mobileye 宣布，他們已經(jīng)合作，并且將在 2017 年下半年之前建立約 40 輛自動測試車輛的車隊。

同樣，奧迪表示，與 NVIDIA 的持續(xù)合作將為其最新的A8豪華轎車引入創(chuàng)新功能，包括在復(fù)雜情況下進(jìn)行自動駕駛的系統(tǒng)，比如涉及高速公路和交通堵塞的車輛。

人工智能領(lǐng)域，奧迪和 NVIDIA 也形成了合作伙伴關(guān)系，以便創(chuàng)造他們所描述的「世界上最先進(jìn)的AI [人工智能智能]車」，他們希望 2020 年之前，AI 車就能上路行駛。

為了合作成功，半導(dǎo)體公司必須首先確定這些機(jī)會所帶來互補(bǔ)技能的領(lǐng)域，例如，一個企業(yè)，其硬件專業(yè)知識可以使軟件技能強(qiáng)大的公司受益。然后他們應(yīng)該決定哪種形式的合作最適合他們的需求，比如并購交易、合資企業(yè)、獨家合作伙伴關(guān)系或戰(zhàn)略伙伴關(guān)系。

5、自動駕駛前景如何?這將對半導(dǎo)體公司產(chǎn)生什么影響?

競爭格局和價值鏈的一些變化可能會影響半導(dǎo)體廠商。

盡管全球領(lǐng)先的 OEM 廠商預(yù)計將在全球市場占據(jù)主導(dǎo)地位，但是作為破壞者，專注于大眾市場的 OEM 廠商可能開始損失收益份額，建立或擴(kuò)大業(yè)務(wù)，包括新的中國 OEM 廠商。

其他國家的信息和通信技術(shù)(ICT)參與者也看到其產(chǎn)品(包括傳感器和軟件)需求的增長，這可能使其在價值鏈中發(fā)揮更大的作用。

最后，一些一級汽車供應(yīng)商可以獲得與相當(dāng)于太占主導(dǎo)地位的 OEM 廠商的議價能力。

6、我們應(yīng)該向安全產(chǎn)品擴(kuò)展多遠(yuǎn)?

對于半導(dǎo)體公司來說，將安全特性整合到芯片中是至關(guān)重要的，但這并不能完全解決所有安全問題，包括與黑客有關(guān)的問題。因此，他們還應(yīng)考慮開發(fā)其他安全解決方案，特別是在被忽視的汽車連接領(lǐng)域。少數(shù)半導(dǎo)體廠商，如 NXP 半導(dǎo)體公司，已經(jīng)在與汽車合作伙伴合作開發(fā)端到端的安全解決方案，而其他半導(dǎo)體廠商也可能會以此為例。

半導(dǎo)體公司在從事安全行業(yè)時，可能會從其他生產(chǎn)創(chuàng)新產(chǎn)品的高新技術(shù)領(lǐng)域的公司獲得靈感。例如，博世(Bosch)最近發(fā)布了一款無鑰匙進(jìn)入及啟動產(chǎn)品，允許駕駛員僅僅使用完全加密的智能手機(jī)安全地訪問他們的車輛。

7、我們應(yīng)該如何應(yīng)對中國市場?

半導(dǎo)體企業(yè)應(yīng)該從多個角度來看待中國市場。雖然中國將是重要的需求來源，但也可能成為自動汽車和電動汽車(EV)的主要測試地點，部分原因在于消費(fèi)市場具有一定的獨特性。

2016 年麥肯錫 3 個國家的 3000 多名汽車買家進(jìn)行了調(diào)查，結(jié)果顯示，對于汽車與汽車之間的數(shù)據(jù)共享，中國車主比德國、美國的駕駛員更加開放——車輛交換位置、速度和其他方面的信息。

我們還發(fā)現(xiàn)，中國消費(fèi)者更愿意在自己的車內(nèi)升級 IVI。這兩個因素可能會促使汽車 OEM 廠商在中國測試和推廣新的汽車技術(shù)，特別是在國內(nèi)汽車擁有率迅速增長的情況下。

中國還為半導(dǎo)體公司提供了大量潛在的汽車企業(yè)合作伙伴。這一事實從 2017 年消費(fèi)電子展覽可見一斑：中國公司在展會上展出了超過 1300 件展品，占了 500 件汽車技術(shù)展品的 20% 以上。

與美國和其他國家一樣，那些最有希望的合作伙伴也許是剛剛進(jìn)入汽車行業(yè)的新成員。例如，中國互聯(lián)網(wǎng)巨頭百度正試圖通過與全球 OEM 廠商的合作，開發(fā)自動駕駛和電動汽車技術(shù)。

半導(dǎo)體公司也看好中國作為市場和合作伙伴的潛力，因為政府已經(jīng)出臺了幾項支持國內(nèi)制造業(yè)發(fā)展的舉措。

例如， 「中國制造 2025」政策為當(dāng)?shù)仄髽I(yè)提供了補(bǔ)貼和其他激勵措施，對其設(shè)備進(jìn)行升級，并將重點放在了創(chuàng)新上。

因此，半導(dǎo)體公司可能會發(fā)現(xiàn)，未來幾年，潛在合作伙伴的規(guī)模將會更大。中國政府也對促進(jìn)自動汽車和 EV 的技術(shù)以及與物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)的技術(shù)表現(xiàn)出濃厚的興趣，這些技術(shù)使得許多相關(guān)的汽車功能得以實現(xiàn)。政府的支持促進(jìn)了更多汽車和 ICT 從業(yè)者建立更龐大的業(yè)務(wù)。

許多半導(dǎo)體公司的汽車創(chuàng)新正在迅速發(fā)展，有些公司打算成為自主車輛和 EV 的 OEM 廠商的主要供應(yīng)商。然而，在與汽車廠商建立合作伙伴關(guān)系或者進(jìn)一步投資滿足于他們需求的技術(shù)這些方面，其他公司進(jìn)展緩慢，也許是因為他們不愿承擔(dān)風(fēng)險，尤其是該風(fēng)險與不確定的快速發(fā)展的市場息息相關(guān)。

但是，那些在戰(zhàn)略問題上猶豫不決的公司，即使它后來采取了果斷的行動，現(xiàn)在還是可能會失去市場份額，輸給更具侵略性的競爭對手。如今汽車市場日漸成為半導(dǎo)體行業(yè)最大的增長動力之一，缺乏行動才是這些企業(yè)真正面臨的風(fēng)險。

延伸閱讀

汽車半導(dǎo)體迎來產(chǎn)業(yè)變革

來源：中國電子報

我國是全球最大的汽車產(chǎn)銷國，然而我國汽車半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)非常薄弱，僅有極少數(shù)產(chǎn)品能進(jìn)入全球汽車供應(yīng)鏈。

未來汽車將向安全、互聯(lián)、智能、節(jié)能的方向發(fā)展，高級汽車駕駛輔助系統(tǒng)(ADAS)、無人駕駛、車聯(lián)網(wǎng)(V2X)、新能源汽車等新產(chǎn)品和新功能層出不窮，算法芯片、毫米波雷達(dá)、激光雷達(dá)、新型MEMS傳感器等技術(shù)飛速發(fā)展，與供應(yīng)鏈緊密牢固的汽車產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)新的發(fā)展機(jī)遇。

我國作為行業(yè)新進(jìn)者，應(yīng)抓住此次產(chǎn)業(yè)變革的機(jī)會窗口，使汽車半導(dǎo)體成為我國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)和汽車產(chǎn)業(yè)實現(xiàn)騰飛的重要突破口。

全球汽車半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)三大特征

市場占比穩(wěn)定，行業(yè)集中度提高

根據(jù) Gartner 公司的研究數(shù)據(jù)，1998 年，汽車市場占全球半導(dǎo)體市場的 7%，直至 2016 年，市場份額僅緩慢增長至 9.5%，表明汽車半導(dǎo)體市場長期處于穩(wěn)定發(fā)展階段。2016 年，全球汽車半導(dǎo)體市場規(guī)模達(dá)到 317 億美元。

近兩年來，汽車半導(dǎo)體行業(yè)并購案例頻發(fā)。2015 年~2016 年，全球汽車半導(dǎo)體行業(yè)共發(fā)生 10 起并購，總金額超過 800 億美元。2015 年年末，荷蘭恩智浦公司完成對美國飛思卡爾公司的收購，成為全球第一大汽車半導(dǎo)體企業(yè)。2016 年 10 月，美國高通公司宣布收購尚處于消[!--empirenews.page--]

化整合階段的 NXP 公司，進(jìn)軍汽車半導(dǎo)體市場。并購?fù)瓿珊?，高通將成為僅次于英特爾和三星的全球第三大半導(dǎo)體公司。2015 年汽車半導(dǎo)體排名前五的企業(yè)銷售額合計超過 130 億美元，市場份額超過 40%。

汽車電子產(chǎn)業(yè)特點突出

產(chǎn)業(yè)鏈形成強(qiáng)綁定關(guān)系

汽車電子產(chǎn)業(yè)鏈具有以下特點：

一是單個汽車廠商對芯片的需求量偏低。單個汽車廠商對單個芯片廠商的需求量遠(yuǎn)低于智能手機(jī)等產(chǎn)品動輒上億顆的市場需求。加之汽車芯片有定制化需求，因此長久以來半導(dǎo)體企業(yè)很少與汽車廠商產(chǎn)生直接業(yè)務(wù)聯(lián)系，大多通過零部件供應(yīng)商完成產(chǎn)品供應(yīng)。

二是對產(chǎn)品可靠性和壽命要求極高。汽車的使用環(huán)境更接近于工業(yè)機(jī)械產(chǎn)品，所以汽車半導(dǎo)體通常工作在極端溫度、高濕的惡劣環(huán)境中，加之汽車對安全事故的零容忍要求，對半導(dǎo)體產(chǎn)品的抗干擾能力，可靠性和穩(wěn)定性要求極高。不同于智能手機(jī)1年左右的升級換代周期，汽車產(chǎn)品更新?lián)Q代頻率非常低，整車服役壽命接近20年，對半導(dǎo)體企業(yè)長周期供貨能力提出了很高的要求。

三是產(chǎn)品認(rèn)證周期長、標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格。汽車電子協(xié)會(AEC)的 AEC-Q100 標(biāo)準(zhǔn)和國際標(biāo)準(zhǔn)組織(ISO)的 ISO-26262 標(biāo)準(zhǔn)對汽車電子的安全性和可靠性有極高標(biāo)準(zhǔn)，要求半導(dǎo)體廠商獲得相應(yīng)的認(rèn)證方能進(jìn)入汽車產(chǎn)業(yè)鏈。

以上特點使得半導(dǎo)體企業(yè)、零部件供應(yīng)商、整車廠商形成強(qiáng)綁定的供應(yīng)鏈關(guān)系，對新進(jìn)企業(yè)構(gòu)成堅實的行業(yè)壁壘。

汽車價值鏈重構(gòu)

新進(jìn)從業(yè)者不斷涌現(xiàn)

一是互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)探索進(jìn)入汽車行業(yè)。近幾年來，互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)在無人駕駛汽車領(lǐng)域非?；钴S，谷歌、百度、優(yōu)步、阿里巴巴等互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)均宣布了無人駕駛汽車的研發(fā)計劃，谷歌和百度等企業(yè)已實現(xiàn)了上路實測。谷歌公司在 2005 年開始無人駕駛汽車研發(fā)和測試工作。截至 2016 年 10 月，谷歌無人駕駛汽車已行駛超過 322 萬千米。

二是消費(fèi)電子半導(dǎo)體企業(yè)進(jìn)軍汽車電子。汽車半導(dǎo)體市場的穩(wěn)定增長和可觀前景，以及智能手機(jī)和 PC 市場發(fā)展增速下滑，使得消費(fèi)電子半導(dǎo)體企業(yè)迫切希望進(jìn)入汽車電子領(lǐng)域來鞏固其市場地位。高通公司已從汽車制造商獲得大量無線調(diào)制解調(diào)器訂單，其支持自動駕駛功能的驍龍車載處理器將于 2017 年搭載在奧迪公司的新車中。2016 年，高通收購 NXP 后成為全球最大汽車半導(dǎo)體企業(yè)。英特爾公司于 2011 年組建車載創(chuàng)新和產(chǎn)品開發(fā)中心，提供完整平臺化解決方案，2016 年宣布與捷豹公司合作開發(fā)車載智能互聯(lián)系統(tǒng)。我國臺灣聯(lián)發(fā)科公司于 2016 年宣布進(jìn)入車用芯片市場，計劃于 2017 年第一季度發(fā)布首批車用芯片解決方案。英偉達(dá)公司已完全撤出手機(jī)市場，憑借在 GPU 圖像處理方面的技術(shù)積累，專攻 ADAS 算法芯片，2016 年發(fā)布與沃爾沃公司合作的 Drive PX2 自動駕駛平臺。

智能化推動汽車中半導(dǎo)體的搭載數(shù)量和性能提升

汽車智能化趨勢使得汽車半導(dǎo)體市場的增長不再依賴于汽車產(chǎn)量的增加，而是車載半導(dǎo)體數(shù)量的增加。ADAS 系統(tǒng)需要大量 CMOS 傳感器、MEMS 傳感器、各種原理的探測雷達(dá)來感知周圍環(huán)境，如識別交通標(biāo)志、甄別障礙物類型、測量障礙物距離車身距離，以及計算相對移動速度。目前主流 ADAS 系統(tǒng)解決方案包括 CMOS 傳感器、微波雷達(dá)和核心計算芯片。特斯拉汽車裝配的全自動駕駛系統(tǒng)包括 8 個攝像頭、12 個超聲波雷達(dá)及一個前向探測雷達(dá)。預(yù)計處于完全無人駕駛階段的汽車中，半導(dǎo)體成本將超過 1000 美元。

新能源汽車對功率器件需求旺盛

新能源汽車動力系統(tǒng)的電氣化使得功率器件使用量大幅增加。新能源汽車動力產(chǎn)生和傳輸過程與汽油發(fā)動機(jī)有較大差異，需要頻繁進(jìn)行電壓變換和直流-交流轉(zhuǎn)換。加之純電動汽車對續(xù)航里程的高需求，電能管理需要更精細(xì)化。實現(xiàn)以上功能需要大量的逆變器、變壓器、變流器，對 IGBT、MOSFET、二極管等功率器件的需求遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)汽車。據(jù)統(tǒng)計，純電動汽車的半導(dǎo)體成本為 704 美元，比傳統(tǒng)汽車的 350 美元增加了 1 倍，其中功率器件成本為 387 美元，占 55%。純電動汽車相比傳統(tǒng)汽車新增的半導(dǎo)體成本中，功率器件成本約為 269 美元，占新增成本的 76%。

汽車智能化帶來海量信息存儲需求

未來汽車將不僅是交通工具，更是信息匯總、計算和傳遞的中心，對信息存儲提出了更高要求。一是車載信息娛樂系統(tǒng)(IVI)存儲需求不斷提高。IVI 系統(tǒng)的顯示器尺寸越來越大、分辨率越來越高，承載的信息也更加復(fù)雜和豐富，對存儲空間和速度提出更高要求。存儲器產(chǎn)品一般是在消費(fèi)電子應(yīng)用成熟之后才向汽車領(lǐng)域推廣。近年來汽車內(nèi)存更新?lián)Q代頻率顯著提高。普通汽車上使用的 DDR2 內(nèi)存從消費(fèi)電子到汽車系統(tǒng)的推廣經(jīng)歷了 5 年時間，而 LPDDR4 內(nèi)存在 2015 年剛在手機(jī)上使用，2016 年已開始進(jìn)行汽車產(chǎn)品驗證，預(yù)計 2017 年即可進(jìn)入市場。

二是ADAS系統(tǒng)存儲需求不斷提高。ADAS系統(tǒng)需要大存儲空間和高存儲速度支撐系統(tǒng)的快速反應(yīng)能力。尤其是圖像傳感器的數(shù)量和分辨率不斷提升，產(chǎn)生海量數(shù)據(jù)存儲需求。汽車存儲芯片企業(yè)美國美光公司已推出可用于ADAS系統(tǒng)的240GB車載固態(tài)硬盤。

汽車電子成為半導(dǎo)體新技術(shù)的發(fā)展驅(qū)動力

汽車電子領(lǐng)域?qū)Ξa(chǎn)品可靠性和壽命的極高要求使得只有成熟的半導(dǎo)體技術(shù)才會在汽車領(lǐng)域推廣，新興技術(shù)很少首先使用在汽車領(lǐng)域。近年來，汽車逐漸成為電子信息系統(tǒng)的新興載體，推動新興車用半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展。

一是汽車電子驅(qū)動激光雷達(dá)向固態(tài)化發(fā)展。目前主流激光雷達(dá)為機(jī)械結(jié)構(gòu)，價格非常昂貴，早先應(yīng)用于遙感、軍事、測繪等領(lǐng)域。固態(tài)激光雷達(dá)使用MEMS反射鏡替代機(jī)械結(jié)構(gòu)控制激光束的發(fā)射角度和方向，成本大大降低，具備進(jìn)入民用汽車領(lǐng)域的價格優(yōu)勢。

二是汽車電子驅(qū)動毫米波雷達(dá)向低成本 CMOS 工藝發(fā)展。毫米波雷達(dá)早先應(yīng)用于導(dǎo)彈制導(dǎo)、近程雷達(dá)、火控雷達(dá)等軍用領(lǐng)域。無人駕駛和 ADAS 的應(yīng)用需求推動汽車裝備毫米波雷達(dá)來提升汽車輔助駕駛性能，并促進(jìn)毫米波雷達(dá)技術(shù)的不斷進(jìn)步，成本不斷降低。毫米波雷達(dá)芯片主要基于 SiGe 工藝，未來成本更低的 CMOS 工藝將成為技術(shù)主流。

三是新能源汽車推動新型 SiC 功率器件應(yīng)用。新能源汽車是 SiC 功率器件的優(yōu)勢應(yīng)用領(lǐng)域。SiC 功率器件相對于傳統(tǒng) Si 基器件具有耐高溫、耐高電壓、可高速開關(guān)、開關(guān)損耗和導(dǎo)通電阻更低等特性，使得功率系統(tǒng)體積更小且能耗更低。然而 SiC 技術(shù)尚沒有 Si 技術(shù)成熟，價格非常高，市場占有率還很低。未來新能源汽車對電能精細(xì)管理的需求將驅(qū)動 SiC 器件技術(shù)快速進(jìn)步。[!--empirenews.page--]

我國發(fā)展汽車半導(dǎo)體具備后發(fā)優(yōu)勢

中國已成為全球最大的汽車產(chǎn)銷國

中國汽車產(chǎn)銷量已連續(xù) 8 年位居全球第一。根據(jù)中國汽車工業(yè)協(xié)會的數(shù)據(jù)，2016 年中國汽車產(chǎn)銷分別為 2812 萬輛和 2803 輛。 2015 年，中國汽車產(chǎn)量占全球汽車產(chǎn)量的 27%，超過第二大生產(chǎn)國美國 1 倍以上。

國有汽車品牌實力不斷壯大。在中國乘用車市場，2016 年，中國自有品牌乘用車共銷售 1052.9 萬輛，同比增長 20.5%，占乘用車銷售總量的 43.2%。

新能源汽車產(chǎn)業(yè)高速發(fā)展

一是國內(nèi)新能源汽車產(chǎn)銷量屢創(chuàng)新高。中國汽車工業(yè)協(xié)會數(shù)據(jù)顯示，2016 年，國內(nèi)新能源汽車產(chǎn)銷 51.7 萬輛和 50.7 萬輛，同比增長 51.7% 和 53%，連續(xù)兩年保持全球第一。

二是國家政策鼓勵發(fā)展新能源汽車產(chǎn)業(yè)。新能源汽車已上升為國家戰(zhàn)略?！吨袊圃?025》、《「十三五」國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》等國家規(guī)劃明確將新能源汽車列為重點發(fā)展產(chǎn)業(yè)。2015 年國家發(fā)展和改革委員會公布的《電動汽車充電基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展指南(2015~2020年)》提出，到 2020 年，新增集中式充換電站超過 1.2 萬座、分散式充電樁超過 480 萬個，以滿足全國 500 萬輛電動汽車充電需求。

龍頭企業(yè)加速汽車半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)布局

汽車半導(dǎo)體設(shè)計方面，大唐公司與 NXP 合資成立大唐恩智浦公司，其產(chǎn)品包括車燈調(diào)節(jié)器芯片、門驅(qū)動芯片和新能源汽車電池管理芯片。其中門驅(qū)動芯片是中國汽車電子前裝市場的第一顆國產(chǎn)芯片，也是中國首個符合 AEC-Q100 行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品。地圖服務(wù)商四維圖新以 6 億美元收購聯(lián)發(fā)科旗下的杰發(fā)科技公司，主攻車載、車控類汽車電子芯片解決方案。

CMOS 圖像傳感器方面，2016 年年初，國內(nèi)資本以 19 億美元收購美國 OmniVision 公司，使其成為北京豪威科技公司的子公司。2016 年 7 月，北京君正集成電路公司宣布擬以 120 億元收購豪威科技公司、6.2 億美元收購思比科公司，深度布局 CMOS 市場。收購?fù)瓿珊?，北京君正公司將成為全球第三?CMOS 圖像傳感器企業(yè)。

新能源汽車 IGBT 方面，比亞迪是全球新能源汽車的領(lǐng)軍企業(yè)，2015 年銷售額超過 6 萬輛。公司已布局 IGBT 全產(chǎn)業(yè)鏈，包括芯片設(shè)計、晶圓制造、測試、封裝、新能源汽車應(yīng)用等。旗下比亞迪微電子公司與上海先進(jìn)半導(dǎo)體制造公司正合作開發(fā) IGBT 產(chǎn)品。

代工制造方面，中芯國際通過收購意大利 LFoundry 公司，獲得具有汽車半導(dǎo)體產(chǎn)品經(jīng)驗的 8 英寸生產(chǎn)線。華虹宏力公司深耕 FS-IGBT 工藝產(chǎn)品，與多家合作單位推出了 600V、1200V、1700V 等 IGBT 器件工藝。