汽车电子加速技术转型

21Tech江月 2023-07-13 22:06

汽车电子将在哪些先进技术上发力?

南方财经全媒体记者江月 上海报道 长期依赖于成熟制造工艺的汽车工业,被认为“技术的落后者”,但如今从业者却希望摘去这个称号。

“从单片控制到域控制,从高级辅助驾驶到自动驾驶,汽车行业正在多方面布局面向未来市场的技术竞争。”上海市交通电子行业协会秘书长黄峰告诉南方财经全媒体记者。

汽车搭载的芯片已经从200颗左右增长到1000颗以上,比如驱动芯片誓要取代传统内燃机引擎、平板电脑让车内娱乐形式更加丰富、辅助人类驾驶员的机器人需要电子“眼睛”和“耳朵”……显然,汽车成为了一种复杂的电子终端,成为继iPhone之后又一处令芯片业兴奋的“战场”。

7月11日至13日举办的慕尼黑上海电子展上,上千家参展商很难忽视来自汽车电子的强大需求,但只有技术领先者才能加入这个“战场”。碳化硅材料、虚拟电网、先进纳米制程芯片、软件融合等名词不断为芯片设计商和汽车厂商所提及,它们其中的一部分将为“未来汽车”塑形。

芯片厂布局未来技术

最紧凑的A00级车上,可能只有200颗芯片。若以此来丈量传统汽车与芯片产业的联系,可以用“远”字一言以蔽之。然而,在电气化、智慧化潮流中,汽车芯片的型号在向1000种以上发展,汽车“含芯量”、“含科量”也在提升。

博世集团集成电路与IP产品负责人Stephan Baero向南方财经全媒体记者表示,作为一家综合企业中的芯片设计部门,他们正着手于研究新一代汽车的最新架构。

“汽车的功能越来越多,一些器件在消减,其他部分在增长。我们必须捕捉汽车发展的大趋势,从而进行相应的芯片研发。”Stephan Baero称。

在他看来,汽车的互联互通、自动驾驶和电气化已经形成了宏观趋势,芯片业关于雷达、新架构、碳化硅、软件定义汽车等新技术的研究,皆由上述判断缘起。这种行业破壁结合,令汽车的科技含量上升到了历史上从未有过的高度。

近期,博世集团正着手收购美国芯片厂TSI,以扩张碳化硅产品的产能。这家公司愿意为TSI的技术升级注资15亿美元,可见十分看好碳化硅的前景。

碳化硅属于半导体材料领域的创新,在汽车领域也备受重视。以碳化硅为材料制作驱动芯片,要比传统的硅基芯片功率密度更高、冷却要求更低、整体系统成本更低。

碳化硅是多项汽车芯片技术升级的其中一例,吸引投资、加速扩张是这个行业当前的整体肖像。

在上汽集团创新研发总院电子电器工程部总监张海涛看来,汽车市场眼下处于芯片发展的“红利期”,“芯片企业进入汽车产业布局的积极性不断提高”。

不过据张海涛介绍,车规级市场的进入门槛并不比一般芯片低。“车规认证测试复杂,设备也比较昂贵”,此外,“由于导入成本高,车规芯片认证的时间成本和资金成本都比较高。”他指出。按照行业的普遍经验,一颗芯片从开发、流片到上车测试、通过测试,可能要经历3年以上的验证期。

美国芯片公司亚德诺(ADI)亚太区汽车业务市场总监陈晟也指出,未来汽车将成为智能、个性化、符合可持续发展要求的运输工具,也是具备强大现实世界感知与数字计算能力的边缘设备。无论是个性化的座舱需求、数字生活的连接需求、绿色与节能需求还是高级别自动驾驶需求,都要求汽车芯片在技术和供应上飞速发展。

其中,智能座舱和自动驾驶带来了倍增的系统复杂度。从2022年到2027年,数据传输带宽及处理能力将提升10倍、高清摄像头性能提升3倍、音频处理能力也将提升2.5倍。陈晟表示,多家汽车芯片公司均瞄准这些方向进行芯片产品性能提升与研发。

从上述行业经验看,芯片产业围绕汽车正在进行“路径探索”。相关的问题是:现有的1000多颗芯片中,谁将存活最久、市场份额最高?未来还有哪些需求,可以促使汽车芯片的种类向2000颗甚或更多进发?

布局在最有市场前景、最有持续性的汽车芯片技术上,是芯片厂商在市场格局重塑战中取得胜利的关键。

汽车厂捕捉行业资源

尽管行业中几乎每个人、每家企业都收到了技术升级的信号,但“独木不成林”,行业合作其实才是汽车芯片产业发展应有的形态。车厂扮演了主导角色,正在进行市场资源整合和合作。

上海市交通电子行业协会秘书长黄峰告诉南方财经全媒体记者,包括上海龙头车厂在内的会员们希望弥合市场上的“信息差”,让上游和下游顺利合作起来。

与其盲目追随行业大厂举动、单一替代个别产品,市场玩家倒不如在更充分的信息背景下做出技术战略制定和调整。“车厂更希望他们(芯片供应商)进行长远布局,从而在不久的将来能在国际汽车芯片市场上形成竞争力。”黄峰强调。

在芯片行业,人人都知道“马太效应”,高达七成甚或以上的市场份额有可能仅仅集中在两三家龙头企业手中。“这几年是关键时期,在各个领域可能跑出黑马。”黄峰表示。因此,车厂、芯片厂商都很关注眼下行业格局的变迁。

整车厂在这场“格局战”中扮演主导角色。有不少芯片厂商都告诉南方财经全媒体记者,过去,他们通常经过一级供应商的介绍接洽车厂订单,如今,则更多和车厂建立直接联系,“直接了解车厂对汽车的走向判断,更容易决策如何进行芯片设计。”其中一位供应商指出。

车厂在提出更多的技术要求,这些技术要求往往是跨行业、跨企业的。

其中一个例子是电网融合。蔚来汽车高级技术总监谭卓辉表示,目前新能源汽车接入电网仍然存在一定困境,比如新能源发电越多、越需要调峰调频资源,比如接入成本在随着新能源渗透率升高而攀升。

他提到了“虚拟电网”和动力电池,可以作为新能源规模接入的解决办法。新型电力系统应在发电、输电、配电和用电环节形成功率和能量的供需平衡,而虚拟电厂是指将分布式能源资源聚合在一起并进行集中调度,将提高电力系统灵活性。此外,动力电池的容量可调节能力、用电测调节能力,也已经获得产业链合作方面的重视。

未来,也许将有一大批企业因为新能源汽车的电力需求,组成新的行业网络。

珠海极海汽车电子芯片事业部高级产品经理邓涛表示,预计全球汽车芯片市场总额将从2020年的393亿美元增长至2025年的804亿美元,年复合增长率达到17.43%。届时,一台汽车上的芯片价值将从当前的超过450美元,增长到2026年的1100美元。

未来,车厂将如何分配以上新增价值?如何让有关新增成本有效转化为汽车用户的利益呢?这将通过车厂对当前市场资源的捕捉来完成。

“应对全球贸易摩擦发生等因素,车规芯片的供应处于波动中,供应链安全仍然是行业最迫切的需求之一。”张海涛又表示。有鉴于此,汽车芯片的技术革命必须在更紧密的行业合作中进行。

(作者:江月 编辑:卜羽勤)

江月

记者

简介:常驻上海,剑桥大学MBA、FRM、前投行发债人,关注国际金融与科技产业,欢迎联系:jiangyue@sfccn.com