三星、高通、聯(lián)發(fā)科都是在手機等消費電子領(lǐng)域占據(jù)領(lǐng)導(dǎo)地位的半導(dǎo)體廠商,2016年這三家公司紛紛通過資本運作等各種手段扎堆進入汽車渠道。比如三星收購哈曼、高通收購NXP,MTK雖然將杰發(fā)賣給四維圖新,但也憑借這一交易加強了汽車渠道的布局。
這么多消費類半導(dǎo)體廠商殺入汽車領(lǐng)域,首先一個原因是消費電子的拼殺太過慘烈,而手機移動終端的增速正在逐年下降,為了保持高速的持續(xù)增長,必然要發(fā)掘新的藍海市場。雖然汽車的保有量沒有手機這么大,但隨著汽車智能化與車聯(lián)網(wǎng)的進一步發(fā)展,環(huán)保新能源電動汽車、輔助駕駛等功能的普及,車用芯片市場將成為下一個將爆發(fā)的重要戰(zhàn)場。根據(jù)Strategy Analytics report的數(shù)據(jù),從2015年到2017年乘務(wù)車市場一直在保持每年2%到3%的增長,其中中國內(nèi)地是重要的高增長區(qū)域。而車用芯片市場的成長率則達到6.2%,高于汽車市場本身的增長。
在2000年的時候,一輛汽車采用的芯片數(shù)量僅僅10顆左右,但是近年來每臺車使用的IC數(shù)量大幅提高。對于驅(qū)動包括動力系統(tǒng)、車用資訊娛樂系統(tǒng)與車身便利性系統(tǒng)(body-convenience)等應(yīng)用的更高性能芯片,需求數(shù)量將保持持續(xù)成長。2016年每臺車中車用IC的價值接近565美金,預(yù)計到2018年,每臺車的IC價值將成長為610美金。其中包括ADAS、娛樂系統(tǒng)、駕駛輔助等功能都是車用IC應(yīng)用成長比較大的區(qū)域。據(jù)IDC預(yù)估,直至2019年,汽車用半導(dǎo)體產(chǎn)值每年平均將以兩位數(shù),也就是11%成長,就今年而言,成長率預(yù)估達23.1%,總銷售額達到320億美元。
歐美半導(dǎo)體廠商壟斷汽車市場,新進入者如何破局?
盡管車用IC市場前景廣闊,但另一方面嚴(yán)格的車規(guī)標(biāo)準(zhǔn)以及非常高的入行門檻也讓不少新進者望而卻步或者轉(zhuǎn)而進入后裝市場來“曲線救國”。首先自然是車用市場對于元器件本身的溫濕度、可靠性、防電磁干擾等參數(shù)都有著非常高的要求,對于芯片的制造、封測的技術(shù)要求非常高。這一點不少歐美大廠都敝帚自珍,將最關(guān)鍵的封測環(huán)節(jié)都自己來做,并不會拿到第三方去做。此外,也是由于車規(guī)的標(biāo)準(zhǔn)本身就是由歐美大廠所制訂,其標(biāo)準(zhǔn)本身就是針對自己的產(chǎn)品所量身打造,新進者很難符合要求也是理所當(dāng)然。最后,由于車用生命周期非常長,企業(yè)要有足夠的實力與耐心與車廠進行磨合,另外最好是本身自己就具備半導(dǎo)體的制造生產(chǎn)能力,這樣可以保證隨時滿足客戶苛刻、特殊的要求以及漫長的生命周期。
苛刻的入門條件帶來的自然是極高的利潤率。目前各大歐美廠商如ST意法半導(dǎo)體、NXP、英飛凌、瑞薩(日商)都賺得盆滿缽滿,基本上壟斷了整個車用市場。但是從另一方面來看,這種高門檻并非無法打破,隨著中國大陸等新興市場的崛起,汽車半導(dǎo)體領(lǐng)域的高利潤很難長久持續(xù)。有業(yè)內(nèi)人士就跟筆者透露,光是一顆常見的MOS管利潤就高得驚人,而且這已經(jīng)是非常成熟的東西,并沒有太高的技術(shù)門檻。如果國內(nèi)廠商來提供管腳兼容的產(chǎn)品,有機會做到歐美大廠價格的幾分之一。另一方面,從政策角度來看,自2017年1月1日起,中國將調(diào)整包括集成電路在內(nèi)的部分商品進出口關(guān)稅,將新增“多元集成電路”,SIP、MEMS、COB等都要增加關(guān)稅。要知道,以前我國對于集成電路進口是0關(guān)稅的,對于部分可被替代的器件來說,歐美廠商將面臨很大的挑戰(zhàn)。
相對傳統(tǒng)車廠來說,新能源車可能會成為“新進入者”的一個機會。首先是新能源車本身自己也是一個對傳統(tǒng)車廠的“挑戰(zhàn)者”,包括特斯拉、比亞迪等廠商都是在燃油車之外的競爭體系另起爐灶,因此其對于供應(yīng)商的選擇標(biāo)準(zhǔn)也有很大的操作空間。另一方面,新能源車對于電源管理、駕駛輔助、車聯(lián)網(wǎng)在內(nèi)的新技術(shù)的興趣都很大,一些互聯(lián)網(wǎng)公司甚至到了激進的程度,這也給新的供應(yīng)商帶來機會?!败囎涌赡苓€是更多考慮安全性、功能提升性、性能等,哪個能成功比較難說,因為車子發(fā)展已經(jīng)過百年歷史經(jīng)驗,要完全被互聯(lián)網(wǎng)公司顛覆還是很難。”徐敬全表示,互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)是以服務(wù)為主,而車廠還是以提供產(chǎn)品為主,兩者思維模式的差別很大,所以未來這一差異也會體現(xiàn)在產(chǎn)品設(shè)計思路上。
各大芯片廠商的技術(shù)切入點?
對于高通來說,其實算不上汽車市場的新軍。高通涉足汽車行業(yè)已經(jīng)近30年的歷史,聚焦于通信技術(shù)的高通一直針對車廠提供通信芯片,迄今已向超過20家汽車制造商出貨超過3.4億顆芯片,高通也是首家汽車4G LTE解決方案的提供商。2015年5月23日,高通與戴姆勒集團達成戰(zhàn)略合作協(xié)議。首階段雙方集中研發(fā)3G/4G連接、車載無線充電和電動車無線充電技術(shù)(WEVC)。2016年4月1日,高通和里卡多(英文名為Ricardo,一家專注動力系統(tǒng)和汽車工程的技術(shù)公司)簽訂電動汽車無線充電(WEVC) 技術(shù)許可協(xié)議,這意味著里卡多在高通技術(shù)支持下,可面向汽車制造商開發(fā)電動汽車充電技術(shù)。2016年7月27日,高通和Lear Corporation(全球領(lǐng)先的汽車座椅與電氣系統(tǒng)供應(yīng)商)簽訂了電動汽車無線充電(WEVC) 技術(shù)許可協(xié)議,支持插電混合動力汽車和純電動車制造商及無線充電基礎(chǔ)設(shè)施企業(yè)實現(xiàn)無線充電系統(tǒng)的商用。據(jù)統(tǒng)計,高通迄今已向超過20家汽車制造商出貨超過3.4億顆芯片。2016年,高通與NXP的驚天并購案震驚業(yè)界,收購之后,NXP的MCU、傳感器將與高通的遠距離/短距離通信技術(shù)進行深度整合。根據(jù) Strategy Analytics 最新報告“2016年 汽車半導(dǎo)體廠商市場份額”顯示,NXP 在汽車半導(dǎo)體市場中的份額已經(jīng)高達 14.2%,遠高于英飛凌(Infineon)和瑞薩(Renesas)兩家競爭對手。并購之后的高通在汽車半導(dǎo)體領(lǐng)域成為了當(dāng)之無愧的No1。
高通HaloTM電動汽車無線充電中國區(qū)業(yè)務(wù)負責(zé)人劉勇表示,無線充電可能會成為其針對新能源汽車的一大殺手锏技術(shù)。事實上,目前對于新能源汽車的面臨的最大瓶頸就是成本高充電難。在鋰離子電池暫時沒有突破性進展的情況下,如何實現(xiàn)更快速、安全的充電就成為一種可行的解決方案。劉勇認為,當(dāng)前電動車的普及依然受到制約。首先是電動車成本高,動力電池差不多占整車成本30%以上,續(xù)航里程有限,充電時間過長。其次充電站建設(shè)滯后,接口標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一,或者建成后疏于維護而最終成為一件擺設(shè)。劉勇表示,近年來興起的電動汽車無線充電技術(shù)較好地解決以上問題。無線充電不僅可以靜態(tài)充電,理論上還可以實現(xiàn)半動態(tài)充電甚至全動態(tài)充電,隨時隨地補充電能,不必配備大容量電池,不用擔(dān)心續(xù)航里程。對于未來的自動駕駛汽車更是必不可少的一項功能。另外,無線充電站基本不需要人工維護,不受雨雪等惡劣天氣影響。車主停車即可充電,不用人工插拔,簡單方便,大大提高了用戶體驗。
當(dāng)然,汽車的續(xù)航問題遠比手機續(xù)航要復(fù)雜很多, 目前高通正在大力推廣其車用級的無線充電,采用了切實可行的方案來應(yīng)對其中的技術(shù)挑戰(zhàn),包括:電源轉(zhuǎn)換、調(diào)諧、磁學(xué)、控制、通信、導(dǎo)引以及安全系統(tǒng)等。高通方案高效的磁耦合帶來了卓越的磁性能,使之具有更小的外形尺寸和更輕的車載重量。其雙D形的線圈結(jié)構(gòu)比傳統(tǒng)環(huán)形結(jié)構(gòu)的面積小45%左右,在重量和成本方面都有很大優(yōu)越性。
此前在CES站上,全新的奔馳E級就采用了高通車載無線充電。這里既包括汽車本身的充電,也包括給車載的各種電子設(shè)備充電。除了CES上,高通的電動車無線充電方案也被應(yīng)用在2016-2017年電動方程式錦標(biāo)賽上,經(jīng)改裝后的寶馬i8與i3,均搭載了Qualcomm HaloTM電動汽車無線充電(WEVC)技術(shù),利用磁共振感應(yīng)的方式實現(xiàn)地面充電板與電動車充電板之間的能量傳輸,寶馬i8在此賽事中擔(dān)任安全車的角色,寶馬i3則擔(dān)任醫(yī)療車和引導(dǎo)車的角色。據(jù)介紹,高通Halo無線充電技術(shù)同時提供異物檢測、活體保護等功能。當(dāng)充電板上有金屬物體,比如易拉罐、硬幣、甚至小別針等,系統(tǒng)能夠及時檢測到,并立即停止充電并告知用戶。另外,當(dāng)人體過于靠近充電板,或者有小貓小狗等寵物蹲伏在充電板上,系統(tǒng)也會停止充電并報警。
相對高通來說,在消費電子領(lǐng)域的老對手***聯(lián)發(fā)科技則算是汽車領(lǐng)域的新軍了。當(dāng)然以前也有一些聯(lián)發(fā)科的客戶將其通信模塊應(yīng)用到車用M2M模塊上,但大部分是針對后裝市場如OBD、行車記錄儀、車用平板等。目前后視鏡等后裝市場的核心芯片有MTK(集成3G、4G)系列、全志系列、高通(集成4G)系列、RK(SoFIA 集成3G)系列等。真正提出要專門開設(shè)產(chǎn)品線,進軍前裝領(lǐng)域還是在今年。
針對汽車領(lǐng)域,聯(lián)發(fā)科將從其他產(chǎn)品線成立一個獨立的團隊來進行研發(fā)。將從以影像為基礎(chǔ)的先進駕駛輔助系統(tǒng)(Vision-based ADAS)、高精準(zhǔn)度毫米波雷達(Millimeter Wave Radar,mmWave Radar)、車用信息娛樂系統(tǒng)(In-Vehicle Infotainment)、車用資通訊系統(tǒng)(TelemaTIcs)等四大核心領(lǐng)域切入,向全球汽車廠商提供要求產(chǎn)品線完整、高整合度的系統(tǒng)解決方案;預(yù)計第一波車用芯片解決方案將于2017年第一季發(fā)表。
對于聯(lián)發(fā)科來說,進入一個新的領(lǐng)域向來非常慎重,以往在手機、平板電腦等領(lǐng)域都是先采取跟隨策略,然后在某一個節(jié)點實現(xiàn)“彎道超車”。徐敬全表示,高科技汽車的復(fù)雜系統(tǒng)將需要高度整合的芯片解決方案、創(chuàng)新的電源管理技術(shù)及各種先進的功能,以實現(xiàn)最高的安全需求和最佳的駕駛體驗。但由于目前市場上缺乏高度整合的解決方案,導(dǎo)致汽車廠商只能同時與多個芯片商合作,因此聯(lián)發(fā)科將專注于向全球汽車廠商提供產(chǎn)品線完整且高度整合的系統(tǒng)解決方案,而提供這種“交鑰匙”的方案一貫是聯(lián)發(fā)科行走江湖的“殺手锏”。因此聯(lián)發(fā)科希望將這些優(yōu)勢轉(zhuǎn)移到車用芯片上,并再次獲得成功?!拔覀冇X得機會還是有很多的,我們觀察很多市場上在使用的就是一個計算平臺的AP,沒有Power IC,連接IC也要找供應(yīng)商搭配,很多軟件上的整合,tier1的開發(fā)商需要投入大量精力來開發(fā)。而我們會預(yù)先做很多整合,因為我們有相當(dāng)多的方案?!毙炀慈硎?,盡管汽車市場相對封閉,產(chǎn)品周期較長,但新技術(shù)依然有可能迅速改變整個產(chǎn)業(yè),他認為特斯拉等新能源車廠將加速這些新技術(shù)的普及程度。
對于目前由特斯拉等車廠推動起來的無人/自動駕駛熱潮。徐敬全表示,如果把先進駕駛輔助和自動駕駛分成0到5等級的話,那么目前的所謂自動駕駛大部分只能到2或3級,充其量只能稱為“駕駛輔助”。整個自動駕駛的技術(shù)包括資料采集、計算、算法、人機交互界面等方向,未來還需要繼續(xù)進行技術(shù)演化才能做到真正的自動駕駛。除了以視覺處理為主的駕駛輔助系統(tǒng),另一個非常重要的技術(shù)就是車與車、車與終端之間的V2X(vihicle-to-X)通信如何將大量的視頻質(zhì)量進行快速的、遠距離的傳輸,這里牽涉到多種無線連接技術(shù),包括遠距離的2G、3G、4G LTE技術(shù),以及短距離的WIFI、低功耗藍牙技術(shù)。而這些基帶、衛(wèi)星定位相關(guān)的技術(shù)則恰恰是聯(lián)發(fā)科的強項。除此之外,徐敬全還特別提到了毫米波雷達(mmWave)技術(shù)。“在60GHz,我們發(fā)展了一套高頻寬的無線通信技術(shù),這個技術(shù)也是應(yīng)用了毫米波的RF技術(shù)?!毙炀慈硎?,毫米波雷達為毫米級(mm),與聲波或是光波雷達相比,高頻率的毫米波雷達不受如霧、雨、雪等天氣因素影響,而且穿透性較強,因此可提供更高精準(zhǔn)度的探測性、物體分辨及偵測能力。這個技術(shù)對于下雨、霧天等視覺識別有困難的環(huán)境偵測非常有效,目前偵測距離長距離可達到150公尺以上,中短距離可以在80公尺以內(nèi)。目前在一些相對低速的應(yīng)用已經(jīng)開始投入。
三星入股比亞迪,看中的是新能源汽車政策變化?
2016年汽車領(lǐng)域另一個重大事件就是三星電子宣布將以全現(xiàn)金 80 億美元的方式收購哈曼國際公司(Harman International Industries),哈曼國際是著名汽車與音頻產(chǎn)品制造商,這筆交易也是三星迄今為止規(guī)模最大的海外收購交易。三星在智能手機等使用的存儲半導(dǎo)體領(lǐng)域占據(jù)著世界最大市場份額,但在作為增長市場的車載半導(dǎo)體領(lǐng)域則缺乏存在感。隨著汽車技術(shù)和移動服務(wù)之間的行業(yè)壁壘越來越模糊,三星同樣可以借助哈曼國際成為汽車廠的核心供應(yīng)商進而了解消費者行為。而隨著 Google、蘋果、特斯拉以及 Uber 等公司的汽車技術(shù)的相繼曝光,這有助于加強三星在汽車領(lǐng)域的話語權(quán)。這也并不是三星第一次在汽車領(lǐng)域的嘗試。公開資料顯示,1994 年三星董事長李健熙與日產(chǎn)汽車合作成立了三星汽車公司(Samsung Motors)。但四年后三星又將三星汽車的控股權(quán)出售給了雷諾公司。這筆交易同樣讓三星電子在全球范圍內(nèi)與幾大老對手實現(xiàn)了競爭升級——Google、蘋果等公司同樣銷售手機,在汽車領(lǐng)域也有所布局。三星繼續(xù)作為他們的零部件供應(yīng)商,也會是他們的直接競爭對手。
除了收購哈曼,三星電子也在7月5日宣布入股中國比亞迪,投資規(guī)模預(yù)計在30億元左右,確保獲得2%的股權(quán)。三星之所以入股在純電動車領(lǐng)域領(lǐng)跑中國市場的比亞迪,其背后也顯示了對車載半導(dǎo)體等汽車零部件業(yè)務(wù)仍未走上軌道的危機感。比亞迪的強項在于自己研發(fā)發(fā)動機以及汽車渠道的建立,同時中國政府對于國產(chǎn)新能源也有大量的政策支持及補貼,因獲得政府的豐厚補貼,純電動車和插電式混合動力車(PHV)的銷量2015年達到約33萬輛,增至2014年的4.4倍。而三星的優(yōu)勢主要集中在電控、芯片、車聯(lián)網(wǎng)以及動力電池領(lǐng)域。2015年,三星在中國陜西省西安建成電池工廠。向當(dāng)?shù)氐钠噺S商供應(yīng)車載電池,但要在洽談中獲得有利地位,需要獲得中國政府“認證企業(yè)”這一背書。此前多次提出申請,但均遭到拒絕。目前獲得認證的企業(yè)達到約60家,其中大部分為中國企業(yè)。這其中也顯示出希望加強純電動車等核心零部件國產(chǎn)化的中國政府的意向。
三星2015年12月成立了全面負責(zé)電池和顯示器等汽車相關(guān)零部件的“電裝業(yè)務(wù)部門”,已經(jīng)舉全集團之力開始發(fā)展車載零部件業(yè)務(wù)。比亞迪目前的磷酸鐵鋰電池技術(shù)安全性高但輸出功率有限,要解決新能源車?yán)m(xù)航問題,未來有可能會采用三星高輸出功率的最尖端電池技術(shù)。
8月12日,工信部在其官方網(wǎng)站發(fā)布了公開征求對《新能源汽車生產(chǎn)企業(yè)及產(chǎn)品準(zhǔn)入管理規(guī)定(修訂征求意見稿)》的意見,旨在進一步落實發(fā)展新能源汽車的國家戰(zhàn)略。意見稿顯示,新能源汽車范圍調(diào)整為純電動汽車、插電式混合動力汽車和燃料電池電動汽車。企業(yè)要建立新能源汽車產(chǎn)品運行狀態(tài)監(jiān)控,對已售車輛進行監(jiān)控,為車輛建立檔案。同時要求將企業(yè)的監(jiān)控平臺與國家平臺相連。這次意見增加了對新能源車的硬性指標(biāo),企業(yè)準(zhǔn)入資格由以前的掌握車載能源、驅(qū)動系統(tǒng)、控制系統(tǒng)三項“核心技術(shù)”之 一變更為應(yīng)具備控制系統(tǒng)的開發(fā)能力,以及車載能源和驅(qū)動系統(tǒng)的集成、匹配能力,要求企業(yè)必須掌握控制系統(tǒng)開發(fā)的能力。很多原先在標(biāo)準(zhǔn)范圍之內(nèi)但自身技術(shù)能力一般的公司可能將面臨選擇:或者抱團成立新的符合標(biāo)準(zhǔn)的公司,或者干脆離開這個行業(yè)。
這一政策如何解讀呢?最大的變化可能是國產(chǎn)新能源車廠需要重點投入到相關(guān)的配套零組件等基礎(chǔ)領(lǐng)域,苦練內(nèi)功。根據(jù)小道消息,近日比亞迪已經(jīng)全線停產(chǎn)旗下唐、宋、秦電動車產(chǎn)品線,并整頓內(nèi)部供應(yīng)鏈體系。其中某些做得不好的或者達不到要求的產(chǎn)品線可能會砍掉,并對外采購。比如類似于MOSFET、IGBT這樣的功率半導(dǎo)體器件,如果自己做不好,會加大對于國產(chǎn)供應(yīng)商的采購。而隨著業(yè)界對能源、再生能源的興趣越來越高,以高壓集成電路(HVIC)、IGBT、超結(jié)結(jié)構(gòu)的高壓MOSFET為核心的高壓功率開關(guān)器件將獲得了越來越廣泛的應(yīng)用。展望2017年的新能源汽車市場,對于類似于杭州士蘭微這樣的可以通過自己的芯片生產(chǎn)線制造高壓、高功率、高頻特殊工藝的功率模塊的國產(chǎn)芯片商將具有極大利好。
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