從整車生產企業(yè)的角度來看,汽車電子的利潤較高。國內芯片設計企業(yè)要進軍這一行業(yè),就要關注這一市場呈現(xiàn)的新機遇和開發(fā)的特殊性。
汽車業(yè)利潤被零部件廠商占據(jù)
一輛汽車的成本主要在關鍵零部件,汽車電子屬于汽車零部件的一部分。同時,汽車電子也有自己的產業(yè)鏈。最上游是半導體芯片廠商,接下來是利用半導體芯片技術進行嵌入式系統(tǒng)開發(fā),然后是形成特定的MCU/ECU模塊。一級零部件供應商將其加工成為一個汽車電子產品,最后提供給整車廠商使用。
在汽車電子產業(yè)鏈中,有專門從事嵌入式系統(tǒng)開發(fā)、MCU/ECU模塊開發(fā)和購入特定MCU/ECU模塊生產汽車電子產品的企業(yè)。與此同時,也有一些大型一級零部件供應商,如博世、德爾福、偉世通等兼營嵌入式系統(tǒng)開發(fā)、MCU/ECU模塊開發(fā)直至汽車電子產品形成幾個業(yè)務領域的。近年來,處于中間的MCU/ECU模塊專業(yè)開發(fā)廠商已經(jīng)越來越少,一級汽車零部件供應商的實力越來越強。
受目前汽車電子產業(yè)豐厚利潤(部分產品的毛利潤高達50%)的吸引,許多跨國汽車零部件企業(yè)紛紛將焦點集中在汽車電子產品和技術上,一些PC、家電、半導體企業(yè)也進入到這一領域,如意法半導體、ADI、飛思卡爾、蘋果電腦等。汽車電子技術最關鍵領域的國際半導體企業(yè)與世界級零部件廠商及汽車廠商結成戰(zhàn)略聯(lián)盟,如英飛凌與德爾福,飛思卡爾與意法半導體,恩智浦與偉世通。這些企業(yè)還面向中國汽車行業(yè)推出各種特色的產品。與此同時,中國汽車半導體技術缺失嚴重影響了中國汽車電子產業(yè)的發(fā)展。
雖然中國已經(jīng)成為全球最大的汽車生產國,但汽車行業(yè)的利潤幾乎全部被國際零部件廠商賺走了。
新能源車上有新機遇
在未來幾年里,以下領域將推動汽車電子的增長和技術創(chuàng)新:減少排放和提高發(fā)動機效率(新能源汽車);傳統(tǒng)的機械系統(tǒng)向電子系統(tǒng)控制過渡,以提高安全性和減少功耗;增強個性化功能,如導航和通信娛樂系統(tǒng)。這幾個領域的發(fā)展將為半導體在汽車中的應用提供最大潛力。
以混合動力汽車、純電動汽車為代表的新能源汽車,電子系統(tǒng)成本往往比較高。其中,多路電池管理芯片(通常需要上百路的電池單體檢測管理)、多路電池電壓均衡控制、高電壓監(jiān)控、大電流檢測、大型功率半導體器件、眾多高性能MCU/DSP芯片(滿足復雜電池SoC計算管理)以及隔離器等都屬于新能源汽車電子系統(tǒng)的范疇。
安全系統(tǒng)逐漸由被動式轉向主動式,這一應用需求的轉變及增強也將對半導體提出新要求。例如,過去汽車安全系統(tǒng)需要攝像頭,需要高速處理器和復雜的算法。但一些半導體廠商開發(fā)了盲區(qū)探測產品,只需12美元成本就解決了安全問題,大大降低了系統(tǒng)的成本。
車載通信娛樂服務系統(tǒng),也就是中國版的Telematics。在北美和歐洲國家,新車型上Telematics的安裝率超過25%。Telematics將集合新型車載網(wǎng)絡技術、高清影音解碼、GPS、GSM、短距離無線通信車載技術、高性能控制CPU、移動電視和電子收費。
汽車芯片開發(fā)要關注幾大問題
與其他領域的芯片相比,汽車電子半導體市場并沒有那么大的波動性,很大原因在于汽車電子產品和其他產品的差異性。對汽車電子產品而言,變化則意味著風險。
汽車電子芯片開發(fā)需要滿足一些條件。一是寬溫度范圍,一般汽車電子芯片的溫度范圍在-40℃~120℃,很多汽車電子芯片的溫度范圍都在-40℃~150℃之間;二是高可靠性;三是高處理能力的控制器將越來越受青睞;四是MCU要具備高集成度、豐富外設功能,很多MCU要繼承大容量程序代碼空間、數(shù)據(jù)空間、多路CAN控制器、高精度AD轉換器等,這樣可以減少系統(tǒng)成本,提高系統(tǒng)可靠性并減少系統(tǒng)的體積;五是高性能的芯片,例如高性能的車用電源管理芯片,可有效降低汽車電瓶的負載,提供失效保護功能(過壓和欠壓保護、過流和短路保護、高高壓和過低壓保護);六是符合多網(wǎng)絡共存,包括CAN總線、LIN總線、Flexray、MOST等網(wǎng)絡、短距離無線通信等;七是開發(fā)便捷性。
汽車半導體芯片設計企業(yè)也面臨一些亟待解決的問題。一是汽車電子廠商通常要求元器件生產商提供100%無缺陷的產品。而目前,中國廠商最缺乏的是整套完善的測試方法和測試系統(tǒng)。二是汽車半導體廠商要想在市場上保持領先地位,必須在推出半導體產品的同時,為客戶提供大量的汽車電子參考解決方案,使客戶盡快設計出自己的產品。三是車用MCU除了要滿足溫度范圍、抗震、抗干擾等特性外,還必須支持車用通信接口,如CAN總線、LIN總線等。
除了上述通用問題外,與轎車相比,客車電子還有幾大特點:面向安全、節(jié)能、環(huán)保的新型汽車電子產品不斷地得到深入廣泛的應用;品種多,數(shù)量少,需求變化快,要求適應能力強;要求較短的認證時間,較快地推向市場。新能源汽車首先在城市客車得到最為廣泛的應用,客車單體價值高,先進技術和關乎最終用戶切身利益的產品能得到最先的應用。
責任編輯: 中國能源網(wǎng)