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芯片企业加速“上车”,竞速400万亿新能源车市

燃油车时代悄然远去,如今新能源汽车正“润物细无声”地渗透汽车市场。

钛媒体App获悉,7月27日,彭博BNEF发布的一份新能源汽车报告显示:2022年,全球新能源汽车销量超1000万辆,其中纯电动车占比超70%,而全球燃油车销量已于2017年达到峰值,去年中国新能源汽车销量达610万辆;预计到2026年,全球新能源汽车销量将超过2660万辆,渗透率超30%,中国则将销售约1300万辆。

该报告还显示,预计到2030年,全球新能源汽车市场累计规模将达9万亿美元(约合人民币64.36万亿元),2050年全球市场规模将达56.7万亿美元(约合405.31万亿元)——这几乎是美国2021年GDP(国内生产总值)的2.5倍,也是当下中国数字经济产业规模(50万亿)的8倍以上。

如此庞大的市场规模,不仅有利于动力电池、整车厂等新能源车产业链发展,而且作为智能汽车的关键底层基础产品,电动汽车平均每辆要使用约1500-3000颗芯片,芯片产业链企业也将因此受益。

最近钛媒体App注意到,多家芯片企业都积极转向新能源车赛道,尤其在全球半导体行业下行周期中,恩智浦、安森美、英飞凌、ST意法半导体、比亚迪、闻泰科技等国内外相关公司都逆势增长。

今年2月,前中国工业和信息化部部长苗圩就表示,2022年中国新能源汽车的产量达到了705.8万辆,比上一年增长了96.9%,约占全球新能源汽车产量的60%以上。中国的新能源汽车的快速增长,可以弥补消费类电子产品的下降,将会成为支撑全球芯片市场的新增力量。

不过另一面,此前超1500亿电动车补贴下,造成中国电动汽车产业面临“虚胖体质”。而且在芯片脱钩影响下,与自动驾驶有关的AI大算力芯片面临供应限制,使中国新能源汽车市场同时面临挑战和机遇,尤其是要发展安全可控的汽车芯片产业链。

全球第四大芯片IP公司Imagination产品营销副总裁Trina Watt 日前对钛媒体App表示,汽车市场正处于一个由越来越高的自动化和电动化,推动的投资和创新复兴阶段,为整个半导体行业带来更多机遇。尤其中国汽车市场创新程度愈来愈高,国内自动驾驶和电动汽车转型正加速推进,使得中国汽车制造商迎来新的发展契机。

中国电动汽车AB面下

汽车芯片迎难而上

从数据和行业形势来看,近两年,无论是世界还是中国,电动汽车产业都面临着风起云涌、机遇与挑战并存的AB面中。

首先是机遇。

从世界来看,全球新能源汽车销量迅猛提升。

据彭博新能源财经最新披露的数据显示,2022年,全球新能源汽车总销量达1050万辆,其中纯电动汽车占比从2021年的69%,提高到72%,从而进一步扩大了相对于插电混动车型的优势。

报告还显示,预计到2026年,全球新能源汽车的销量将超过2660万辆,全球的渗透率会超过30%,届时中国则将销售约1300万辆,市占率会超过50%;预计到2040年,全球新能源汽车销量会达到7400万辆,市场占有率达75%,其中中国、美国、欧洲的总渗透率将会达到80%-90%,届时全球新能源汽车的保有量预计达7.3亿辆,但只占全球乘用车保有量的46%;预计到2050年,如果无人驾驶能够高度普及并取代汽车购置需求下,全球乘用车保有量达18亿辆。

从中国市场来看,2023年一季度,中国出口了107万辆汽车,超过日本的95.4万辆,首次成为全球最大的汽车出口国。其中,新能源汽车贡献了1/4(25%),同比增长超过了100%。

仅仅用了5年时间,中国从全球最大的汽车进口国变成了最大出口国,国内新能源汽车销量也持续提升,今年上半年中国新能源汽车产销分别完成378.8万辆和374.7万辆,同比分别增长42.4%、44.1%。

很显然,中国已经成为全球新能源汽车“牌桌”上的大玩家。

但翻到B面,新能源汽车赛道也面临挑战,呈现出“虚胖体质”。

从中国市场看,上述提及的中国汽车出口是按数量来计算的。如果看收入,全球排在第一的是老牌汽车国家——德国,中国不在前十名中。

同时,今年一季度新能源车出口市场份额中,其中近40%、即9.19万辆(乘联会数据)是上海制造的特斯拉Model 系列电动车出口到海外,国内品牌中出口最多的是中国电动车品牌比亚迪,只占17%,剩下几乎都是入门车型。

这几乎重演了当年手机行业的一幕:看起来欣欣向荣,但国内车企似乎盈利非常有限——从占据市场86%利润的苹果“吃肉”,小米、vivo、OPPO喝汤;变成了特斯拉“吃肉”,比亚迪、理想、蔚来在后面紧随竞争。尤其市场看到,特斯拉即便降价不仅换取市场占有份额,还能获得一定的利润空间,而中国电动车企业则处于“卖一辆亏一辆”状态中。

与此同时,从2010年起中国扶持国内新能源汽车产业,不仅提供购车补贴、减免购置税,而且在北京、上海,电动车一度没有限购限行措施。工信部数据显示,过去13年间,中国新能源汽车补贴超过1521亿元,至少覆盖了317万辆汽车。另据比亚迪年报统计,2011-2018年期间,比亚迪计入损益的政府补助总额约为69.68亿元。

但这种补贴模式,最终却付出了另一类代价:2016年财政部披露,一次官方检查中发现,有72家企业骗取新能源汽车财政补贴达到90多亿元,而当时一共才补贴330亿元,相当于近三分之一的补贴资金都打了“水漂”;公开数据显示,2020年至2022年8月,国内有17家新能源整车制造公司破产倒闭,最新例子是拜腾和雷丁,前者曾和富士康合作造车,但烧光84亿却造不出车,后者则曾经叱咤低速电动车领域,年销售额超百亿,但他们在狂飙突进的新能源汽车产业大潮中“倒下”了。

从世界数据来看,当下,美联储加息通胀,全球经济衰退,人均大额消费兴趣在降低,都在加剧新能源车上游金属资源短缺、电池价格猛涨。

而且此前新冠疫情期间,汽车“缺芯潮”引发各国政府高度关注,各地投入大量资金支持当地汽车芯片产业发展,汽车产业的全球化正逐渐消失。

据汽车行业研究机构AFS的统计数据显示,2022年,由于芯片短缺因素,全球汽车行业新车产量减少约450万辆,2021年则减产高达1050万辆。根据AFS数据预测,芯片短缺仍在持续,或将导致2023年汽车产量减少约300万辆。

不仅如此。芯片脱钩下,中国新能源汽车不得不面临美国、荷兰、日本等国发布的“芯片限令”的掣肘,比如中国电动车厂商需要英伟达A100/H100等AI芯片,以训练自动驾驶算法,但很多技术和产品缺在限芯新规当中。一家智能汽车芯片公司负责人近日告诉钛媒体App,他们非常担心 AI 算力汽车芯片被美国限制,或导致产业链中断。

种种因素下,汽车芯片企业正迎难而上。

随着汽车进入了电动化+智能网联的时代,新能源、智能化、自动驾驶等领域趋势让汽车芯片越来越重要,在全球半导体处于下行周期中,芯片企业进入汽车赛道已成为“必答题”。

一般来说,汽车芯片是指用于车体汽车电子控制装置和车载汽车电子控制装置的半导体产品,可以分为主控芯片、功率芯片、存储芯片、通信芯片和传感芯片五大类,比如智能座舱、自动驾驶等关键SoC芯片产品属于主控芯片,导航、CIS和雷达等属于传感芯片。

同时,为了芯片更加安全可靠,部分汽车芯片需要通过车规级认证标准,通过可靠性测试认证、功能安全流程认证、功能安全产品认证三步,才算是符合标准的“车规级芯片”。目前,车规级芯片、操作系统的自主可控程度不高。其中,中国车规级芯片自给率小于5%,且多以低端产品为主,关键芯片均受制于国外。

苗圩曾指出,车规级芯片比消费级、工业级的芯片要求更高,需要认证时间更长,上车的门槛相比消费级也更高。

中国汽车工业协会发布的数据显示,传统燃油车所需汽车芯片数量为600-700颗,电动车所需的汽车芯片数量将提升至1600颗/辆,而更高级的智能汽车对芯片的需求量将有望提升至3000颗/辆。

因此,无论是400万亿元新能源车潜在的市场机遇,还是整个芯片产业链的战略性布局,都体现出汽车芯片已经成为行业发展的关键方向。

恩智浦全球副总裁、新能源及驱动系统产品线总经理李晓鹤此前对钛媒体App表示,汽车芯片产业过去20年间发生了非常大的变化。尤其是电动车加上L2-L4的自动驾驶功能,以及域控制器、互联汽车和信息化智能化等技术,从而使汽车芯片(电子)需求量实现3-4倍,甚至更高的增长。

据世界半导体贸易组织的统计数据,汽车行业是2022年半导体应用中增长最快的领域,占全球半导体销售额的 14.1%。AskCI Consulting报告则称,过去几年,中国汽车芯片产量不断增加,预计2022年将达到172亿美元,将比2018年增长55%。

上述报告指出,包括中国在内的亚太地区预计将成为汽车芯片增长最快的市场。

加速“上车”

上世纪70年代的石油危机中,欧美车企的大排量汽车变得不划算,日本车企开始力推小排量经济型汽车抢占市场,一举跻身全球主要汽车制造商。而在新一轮的能源转型中,汽车行业巨变,传统巨头的优势被重估,中国则正期望在新能源汽车产业链实现全球“领跑”。

比亚迪总裁王传福曾经分析过,中国70%的石油靠进口,其中70%通过马六甲海峡,而石油中的70%又被用于汽车行业,这三个70%是产业的战略弱点,而其中一个解决方案就是发展新能源汽车。

因此王传福认为,中国发展电动车比任何国家都有紧迫性。

而在这其中,汽车芯片是新能源汽车的关键底座,所以中国发展汽车芯片产业链则更加紧迫,尤其是汽车通常使用成熟制程(28nm及以上)的芯片,不受美国出口规则的约束,是中国芯片产业的新机遇之一。

在自动驾驶芯片领域,地平线曾经是国内最大的独角兽,当年风头无两。地平线曾经从2020年12月至2021年6月间,创造了连续7个月,每月一轮融资的纪录。至今,地平线已经完成了高达15亿美元的C轮融资,估值高达50亿美元。

根据中国汽车芯片产业创新战略联盟的数据显示,按每年新增车辆1800万辆计算,自动驾驶芯片的市场规模新增在3600万片左右。目前国内有超出100家企业从事开发及生产汽车芯片,50多家芯片上市公司宣称有车规级产品或者量产应用。

6月末上海举行的Semicon China大会上,国产芯片EDA公司华大九天创始人兼董事长刘伟平表示,该公司正加速打造中国汽车电子电子设计自动化(EDA)解决方案,以捕捉部分市场机遇。智能汽车市场快速增长。

“汽车中的电子元件越来越多,特别是新能源汽车,需要大量的芯片、显示器、激光雷达等零部件。所有这些组件的设计都需要EDA软件的支持。”刘伟平称,汽车中使用的芯片需要至少30年的长生命周期,并且能够在包括高温在内的恶劣环境下工作。

“从自动驾驶芯片领域来看,英伟达、英特尔等外资品牌控制了主要市场。对中国企业而言,需迈过芯片这道坎。”中国电动汽车百人会副理事长兼秘书长张永伟说,国内汽车芯片的供给率约10%,9成芯片都靠进口,或者掌握在外资公司手里。他强调,中国需要增加汽车芯片的产能供给,因为智能汽车发展对于中国来说非常重要。

西门子EDA亚太区总裁彭启煌(Danny Perng)也认为,汽车行业对芯片设计的重要性日益增加。“汽车电子的生态系统一直在变化。像比亚迪这样的一级(汽车)公司完全整合芯片设计和制造,并建立自己的工厂。”

Imagination中国区产品市场副总郑魁却认为,近两年汽车发展非常快,从汽车功能到整个计算架构都有很大的变化,像“行泊一体这样的功能已经成为中低端车型的标配”。而从芯片设计 IP 角度来看,这对整个计算架构带来了非常大的挑战,例如“计算架构需要更强的扩展性、更高的计算效率,以及更大的灵活性”。

据悉,Imagination成立于1985年,总部位于英国,是以GPU(图形处理器)IP产品起家,目前该公司将汽车行业视为主要关注市场之一,正大力投资开发适合ADAS(高级辅助驾驶系统)和自动驾驶场景、执行并行计算任务的ASIL-B级别GPU,以及更多GPU IP和RISC-V CPU IP核产品。

Trina Watt对钛媒体App表示,目前汽车行业对GPU需求主要有两个趋势:一是在车载信息娱乐(IVI)和人机界面(HMI)方面,即汽车中控和后排对更大、更多的显示屏需求不断增加,这些显示屏可以由一个GPU或通过将GPU分为多个芯片实现控制;二是ADAS计算,算法开发人员习惯于在台式机GPU上开发应用,并寻求性能优越、功耗低、面积小的灵活并行编程引擎。

她强调,软件和建模在实现软件定义汽车方法方面起着至关重要的作用,其中包括可用于训练和验证的模型以及简化空中部署的软件。

Trina Watt透露,未来几个月内,Imagination将发布更多汽车领域的 IP 核产品。

当前,智能汽车正在深刻改变传统汽车的属性与定义,产业迎来新一轮变革之时,如何更好通过芯片这一战略资源寻求中国在新能源汽车赛道实现“弯道超车”,正成为关键性课题。

苗圩今年2月表示,中国发展新能源汽车芯片产业,绝对不能关起门来搞创新、搞国产化,需要为国内外半导体企业在中国的发展营造一个一视同仁的良好发展环境。

“我相信中国作为全球最大的半导体市场,具有创新活跃、需求多样,和对新技术接受度高等特点,特别是我们大市场的特点,完全能够为全球半导体企业提供一个很好的技术创新和市场发展的好的土壤和环境。”苗圩表示。

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