中兴伤“芯”:中国汽车芯片的新生机?

  • BEN
  • 2018/04/19
  • 车云网

中兴通讯遭遇封杀,中国汽车芯片公司的机会来了。

近日,美国商务部宣布在未来7年内禁止美国企业向中国中兴通讯出售任何电子技术或通讯原件。对于中兴通讯而言,毁灭性的打击不仅仅在于其传统业务,更在于其刚刚起步的汽车芯片、操作系统等智能网联汽车业务。

中兴伤“芯”,中国的“芯片软肋”,再次暴露无遗。

聚焦到汽车芯片业务的发展情况,近年来当PC半导体市场表现逐年退坡时,汽车半导体却保持持续高增长势头。市场调研机构IC Insights预测称,到2021年,汽车半导体将成为芯片行业中最强的终端市场,汽车电子系统产品销售额年复合增长率CAGR将实现5.4%的涨幅。

全球电子系统年复合增长率,来源:IC Insights全球电子系统年复合增长率,来源:IC Insights

究其原因,汽车内部电子系统数量的需求不断攀升。越来越多的车企、供应商及科技公司将注意力转向了自动驾驶、V2V/V2I等车联网功能的实现上,同时各国汽车制造商都在逐步加大电动汽车技术的研发投入。由于半导体是推动绝大多数汽车创新技术实现的关键零部件,包括基于视觉的增强型图形处理器(GPU)、应用处理器、传感器及DRAM和NAND闪存。而随着汽车复杂程度的提高,对汽车半导体元件的需求势必会稳步增长,因此汽车板块对半导体产业而言属于推动其长期发展的新引擎。

尽管汽车相比其他领域对整个芯片产业而言占比只有大约10%,但高德纳咨询公司(Gartner Group)预测称,到2020年,汽车半导体这一业务板块的利润增长率将是全球芯片市场的两倍。

那么,在中兴通讯事件发生的时间节点,好好谈一谈正在快速崛起的汽车芯片市场,以及中国汽车芯片公司在自主品牌“新四化”发展过程中存在的差异化机会,似乎再合适不过。

不断进化的汽车市场

老实说,汽车产业从未经历过如此之多同时进行的变革。在过去的几年里,我们已经见证了数量众多的新技术集成到大规模量产的车型中,这包括了矩阵LED大灯,激光雷达传感器以及不断得到优化的摄像头传感器。当然,3D地图应用、电动汽车蓄电池、增强现实等技术均有了很大提升,同时5G通信网络以及下一代出行解决方案可能很快就会成为现实。此外,消费者对汽车的偏好和态度也在发生变化,例如有“买车很重要”这种想法的客户数量在持续下滑。

咨询公司麦肯锡此前发布的一份报告指出,到2030年前,全球汽车产业将主要朝着如下四个方向进行变革:

1. 汽车电动化

未来10年,随着电池价格不断下降同时充电基础设施数量的增加,到2020年,电动汽车数量将占新车销售的5%~10%。而考虑到技术进步程度、政府监管形态以及电费油价涨跌情况等的变化,到2030年电动新车销售占比将在35%~50%区间浮动。

2. 汽车互联性增加

汽车是否具有互联功能正强烈影响着消费者的购车选择,而且未来可能会对其决策产生更大影响。2016年麦肯锡在进行这项调查时发现,有41%的受访者声明为了获得更佳的互联功能而转向其他新汽车品牌。同时每个国家的消费者对这件事情的认知水平也不一样,其中62%的中国消费者认为互联性会成为其购车的决定性因素。相比之下,持有相同观点的美国和德国消费者占比分别为37%和25%。相应地,互联版块将为车企带来丰厚利润,到2020年,预计从现在的300亿美金将飙升至600多亿美金。

3. 自动驾驶汽车逐渐落地

尽管车企目前正在逐渐将更多的ADAS功能引进量产车,但能够达到Level 4级的高度自动驾驶汽车预计最早在2020年~2025年上路。之后,量产无人车的数量会呈现稳定增长,2030年预计有35%的Level 3级自动驾驶汽车上路,15%会是Level 4级。不过自动驾驶的商业化到底能达到何种效果,制约它的因素包括了核心技术的演进、价格、消费者的接受程度以及OEM/零部件供应商对可能存在的安全风险的评估和应对能力。

4. 共享出行服务

尽管发达国家的人均汽车保有率在逐年提高,但随着共享出行以及汽车共享、网约车服务的快速投放,未来汽车保有率将出现增速放缓或停滞的情况。以北美市场为例,加入汽车共享服务的消费者人数在2018~2015年间增加了400%之多,而未来这个数字有望达到新高。据麦肯锡分析师预测,到2030年,网约车或出行共享服务将占新车购买的10%,这一趋势也促使很多车企在共享出行领域布局,以免落后于其他竞争对手。

随着消费者、技术以及政府等层面的准备就绪,这四大变革趋势未来将主导全球汽车产业 来源:麦肯锡咨询公司随着消费者、技术以及政府等层面的准备就绪,这四大变革趋势未来将主导全球汽车产业 来源:麦肯锡咨询公司

上面提到的这四种全球汽车产业正在经历的变革趋势将会对整个产业利润的分化和增长产生重大影响。同时由出行以及增强型互联服务带来的经常性收入不断增长可能是其中最剧烈的变化。但这四大趋势带来的影响并不是单一的,它们对其他领域的发展同样会产生推动作用。

例如,自动驾驶汽车(L3/L4)的价格点都很高,这将导致新车销售的利润随之攀升。而在后市场领域,新出行服务的推出有利于增加该业务板块的利润,因为共享汽车面临的是更高昂的维修保养费用。不过后市场同样面临着利润下滑的风险和压力,因为电动汽车的动力总成系统要比燃油车的修起来更便宜,甚至修好一辆发生碰撞事故的自动驾驶汽车可能要比同样的普通燃油车费用低最多90%。

当然,无论是涨是跌,汽车产业正在经历的“四化”变革浪潮对半导体以及其他零部件公司的需求来源都将产生影响。

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汽车半导体市场过去现在未来的价值表现

尽管存在可能的不确定性,车云认为随着汽车产业对车内安全性、舒适度以及互联性需求的不断攀升,汽车半导体市场在中长期内将迎来持续增长。特别是自动驾驶技术的迅猛发展会加重这一趋势的变化。从长期来看,电动汽车相关产品同样会出现大幅增长,因为混合动力车型内含价值900美金的半导体,而普通纯电动汽车装载的芯片价值超过了1000美金,这远比传统内燃机车型中平均330美金半导体产品的使用要高得多。

1995~2015这二十年间,出售给汽车制造商的半导体产品从最初的70亿美金增长至300亿美金。正因为有了如此之高的增长速度,汽车半导体产品的销售额约占目前整个半导体产业整体销量的9%。从当前的增幅趋势推测来看,2015~2020年期间,车用半导体产品销量将继续上扬,产生6%的增幅。而整个半导体产业预计在这五年间的销量增幅只有3%~4%左右。因此汽车半导体的年销售额可能会实现390亿美元~420亿美元区间的突破。

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尽管对汽车半导体厂商而言,可能未来面临的机会很多,但车云认为不同公司因为地域、汽车产品应用领域以及不同设备划分的不同而出现发展上的差异。

地域性增长:汽车半导体产业催生的新动力

尽管目前美国和欧洲市场仍占主导,但中国市场汽车半导体产品的年销售增长全球领先。2010到2015年间实现了平均增幅15%。有分析人士预计,2020年之前,中国汽车半导体市场在销量增长上持续占据首位,但由于国家经济增长放缓同时汽车销量激增造成市场利润滩薄,因此平均收入预计会降低10%。

器件和应用细分板块带来的市场需求变化

除了研究不同地域的发展趋势外,车云还探索了核心汽车应用和不同器件分类对汽车半导体市场需求造成的可能影响。目前核心的汽车半导体应用主要集中在如下几个领域:安全、动力系统、车身、底盘和驾驶员信息。而有趋势显示到2020年,增速最快的细分板块会是在安全领域

而在每个核心应用领域,部分产品可能会实现比其他类别更高速的增长。比如在安全领域,碰撞预警系统产品的复合年均增长率(CAGR)在2015~2020年间,预计可达到22%,同时销售额将增至41亿美元。而如果从2020年之后长期发展的态势来看,发动机控制应用(包括电动机和动力电子)预计可实现持续增长。此外,像实现L4级自动驾驶所需的传感器融合技术和集成控制系统中的ECU,类似上述的集成系统解决方案产品有望实现更高更快的增长。

半导体市场需求按照不同的器件可分为:内存、微型组件、逻辑器件、模拟器件、光器件、传感器器件和分立器件。到2020年之前的这段时间,全球电动汽车数量将激增,而除了车内需要的半导体数量远比传统车型多之外,电动汽车还需要不同类型的汽车半导体产品,从而会造成市场供需模式发生变化。举例来说,最高有10%传统汽车使用的汽车半导体会集成至分立器件中(动力电子)。相比之下,混合动力车型中有30%~40%的汽车半导体是分立器件,而其他电动汽车中的占比甚至最高可达50%。尽管2020年前后,电动汽车并不会广泛受到消费者的亲睐,但电动汽车销量已经呈现上扬趋势。这意味着对汽车半导体的市场需求也将开始发生转变。

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和核心汽车应用板块类似,每一个半导体器件细分市场将迎来大批赚钱的机会。例如,对微型组件产品而言,应用于微型处理器、MCU以及数字信号处理器的微型组件产品年复合增长率分别为14%、9%和3%。2020年之后,Strategy Analytics以及麦肯锡分析师预计所有核心板块业务仍将保持增长态势。然而随着自动驾驶以及电动汽车越来越受到行业亲睐,与其相关的应用(GPU 、传感器等)势必会比其他产品市场前景表现好得多。

战略问题&下一步该怎么做?

① 如何让产品实现差异化?

绝大多数业界排名靠前的半导体公司都提到,将产品和研发中心放在硬件上并不能为不断革新的汽车产业带来理想的价值。因此绝大多数公司都希望通过为自己的产品增加软件算法来提供系统解决方案,有部分公司选择合作的方式使产品实现差异化。例如,英伟达宣布其仍将继续与地图供应商HERE合作,双方将共同开发用于自动驾驶汽车的实时高精度地图。英特尔同样表示将打造Intel GO汽车5G平台,这个平台允许车企和Tier 1供应商对围绕5G开发的产品进行设计验证。

假设半导体公司将重点放在系统解决方案这类产品上,不再开发额外的独立芯片,好处是可以避免持续增长的资金压力。例如荷兰半导体公司恩智浦去年曾发布看一款面向车载娱乐信息系统IVI的全整合软件无线电解决方案SAF4000。恩智浦称“这是世界首个涵盖了全球所有无线电标准,包括AM/FM,DAB+,DRM(+)和HD的单芯片系统”。

② 车内半导体的生命周期会发生任何变化吗?

未来,只要一款车还在市场销售,我们可能会发现汽车制造商购入芯片的频次会大幅提高。而如果像IVI这样的选装功能不再和其他硬件更新(譬如和动力总成)相关的一些应用进行捆绑,那么这种变化将出现飞速发展的势头。

③ 在保证冗余设计的同时需要多高的集成度才能降低材料成本?

有部分半导体公司试图将芯片系统打造成集成单元,通过增加多个MEMS、MCU以及其他传感器的方式来保证冗余。不过我们首先要弄清楚“冗余”的概念,它是指在一套系统中设置两套或以上关键部件或功能来增加该系统的安全性。举例来说,冗余主要是用做备份或故障保护。可能有主机厂发现特定的冗余设计能够提升芯片性能,比如增加更多的ECU。也有的在探索借助使用电子线控来操纵刹车或转向。

所以问题在于,到底多大程度的冗余能够保证汽车行驶安全?而什么时候汽车产业的参与者会对采用了更少冗余设计的产品放心?这些都是制约芯片成本的关键问题。

④ 半导体公司应该如何与汽车制造商和Tier 1供应商合作?

目前来看,半导体公司与车企和供应商的直接合作越来越多。举例来说,宝马、英特尔和Mobileye曾宣布将合作打造有40辆规模的自动驾驶测试车队;类似的,奥迪去年推出的全新A8车型搭载有一套zFAS域控制器,其中包含了英特尔、英伟达、Mobileye等提供的不同芯片,目的是解决高速公路及交通拥堵场景下的自动驾驶难题。而奥迪和英伟达在2017年的CES国际消费电子展上达成合作,双方将联合开发人工智能汽车,计划2020年实现商业化落地。

当然要合作成功,半导体公司必须首先确定好合作范围,在该范围内两家公司的技术或产品能够实现互补。接下来双方可以探讨合作的形式:并购、合资、独家合作关系还是战略合作关系?而最后总归是要往符合双方利益的方向进行协商的。

⑤ 未来全球汽车产业将朝着怎样的方向变革?这样的变化会对半导体公司造成什么影响?

具有竞争性的领域和价值链发生的变革会影响各大半导体公司未来的发展。一些具有领先优势的OEM可能未来还将占据全球市场的半壁江山,同时那些长期盯着大众市场的公司会随着像一些中国新公司的崛起而逐步丧失部分利润。其他国家的ICT(信息和通信技术)供应商会明显感受到市场对其产品的需求不断攀升,其中包括传感器和软件,这会使其在价值链中扮演重要角色。最终,某些Tier 1汽车供应商甚至能够和部分非主要车企讨价还价。

⑥ 汽车半导体供应商在“安全”这个问题上要走多远?

尽管对半导体公司而言,将安全功能集成于芯片十分关键,但这不见得是种一劳永逸的方法,能够解决所有的安全问题。例如和网络黑客入侵相关的安全隐患。因此,他们需要开发其他的安全解决方案,特别是在汽车互联功能范畴中一些容易被忽视的地方。

恩智浦等部分半导体供应商已经开始在和汽车业界的合作伙伴开发端到端的安全解决方案,其他公司完全可以借鉴其合作模式。此外,半导体公司也可以在其他有创新产品输出的高科技公司身上找找灵感。例如,博世之前曾推出了一套无钥匙进入和启动发动机的产品,他允许驾驶员以安全的方式进入汽车,这只需要一台提供完全加密的智能手机即可做到。

⑦ 如何评价中国汽车半导体市场的发展情况?

半导体公司需要从几个不同的角度来看待中国市场。除了中国市场对汽车半导体产品的需求持续攀高外,这里还将成为自动驾驶测试以及电动汽车保有量居高位的主要市场之一。而之所以作此判断,一部分原因是由于中国的消费市场具有几个特殊的地方。

2016年麦肯锡发布的一份调查报告显示,在来自中国、德国和美国三个国家超过3000名受访者中,相比其他两个国家,中国市场的消费者对像V2V这种技术的态度会更开放一些。同时他们更愿意使用OTA来升级自己的车载娱乐信息系统。而上述原因都有可能鼓励和促使车企将测试和营销新汽车科技的主要战场放在中国,特别是近年来中国本土汽车保有量在稳步攀升。

此外,中国市场为半导体公司提供了大量差异化的合作机会。在近两年的CES国际消费电子展上,中国公司贡献了超过1300种展品,在500项与汽车科技相关的展出中,占比超过了20%。而在美国和其他国家,也不乏一些很有潜力的合作伙伴,他们往往是刚刚涉猎汽车领域的中国公司。比如,中国本土的搜索巨头百度正试图通过与全球企业合作的方式,共同开发自动驾驶及电动汽车技术。

这里还要指出的是,无论是从市场层面,还是从合作伙伴渠道来看,半导体公司对中国市场都应该有信心。随着“中国制造2025”战略的提出与实施,分析人士预计未来中国政府将陆续出台相关优惠政策和措施,用于支持本土生产和制造。例如,中国本土公司如果要升级生产线,并加大创新技术的研发,就会得到中国政府提供的税收等一系列优待政策和资金扶持。所以,半导体公司可能会发现,未来有潜力的合作伙伴数量会越来越多。同时中国政府对自动驾驶以及电动汽车技术表现出了浓厚兴趣,而与智能互联汽车相关的物联网等技术同样是国家支持的项目之一。目前由于得到了政府的支持,越来越多的汽车及ICT制造商在中国市场表现出十分强劲的发展势头。

车云小结

现实是,当很多半导体公司在汽车创新产品开发上投入迅速攀高,在自动驾驶及电动汽车领域有成为顶级供应商的可能时,其他行业参与者却在与汽车制造商建立合作的事情上十分迟缓,或者对车企关注的核心技术上投资很少。很大一部分原因在于,他们可能不愿意冒险在一个尚未成型同时还在急速变化的市场中投入太多。但问题是,这些相对保守的公司一再地犹豫踟蹰,可能会很快被激进的竞争对手抢走市场份额。随着汽车市场对半导体行业增长的推动作用愈来愈强,不作为其实才是公司面对的最大风险。

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