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前言
新的底層技術變革正在驅動晶片產業變革,智慧汽車的快速發展也悄悄改變了汽車晶片產業的商業模式和營運模式。 2019年底,突如其來的疫情打亂了許多產業原有的節奏。雖然病毒的爆發並不是汽車晶片產業改變的原因,但疫情引發的晶片短缺卻讓晶片產業對政府、產業參與者和製造商來說前所未有。 ,甚至終端消費者的關注。在此背景下,OEM廠商和晶片企業尤其熱衷於能力轉型,尤其是本土企業。當士兵逼近城市時,自主晶片的自主控制以便有足夠的食物和雜草是未來每個企業都會面臨的戰略問題。
第一部分概述-底層新技術推動全球晶片變革,細分需求旺盛
1.1 技術迭代驅動晶片產業快速發展
1.2 黑天鵝事件限制供給側產能釋放
晶片產業鏈涵蓋晶片設計、製造、封裝和測試,各個環節主要分佈在不同國家和地區。上游晶片設計公司主要集中在歐美,中間製造公司主要集中在日本和台灣,下游封裝測試公司主要集中在東南亞。自2020年以來,COVID-19疫情席捲全球,迫使產業鏈上下游企業工廠停產。儘管疫情防治逐步趨穩,各國和地區有序復工復產,但由於各國和地區疫情恢復程度不同,供給側產能有限。
除了疫情影響外,一些國家和地區的自然災害進一步限制了供給側產能釋放。火災和地震嚴重影響了日本汽車級晶片供應商瑞薩電子的產能。由於德州暴雪引發的大規模停電導致三星、德州儀器和恩智浦停產,全球晶片供應持續惡化。
1.3 疫情刺激下游市場需求
內觀第二篇-汽車業迎「芯」機會,但短缺短期仍將持續
2.1 新能源汽車保量持續成長,汽車晶片起航
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晶片是智慧汽車的「大腦」。 GPU、FPGA、ASIC在自動駕駛AI運算領域各有優勢。傳統意義上的CPU通常是晶片上的控制中心。因此,對於AI高效能運算,人們通常採用GPU/FPGA/ASIC進行增強。
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功率晶片是智慧汽車的「心臟」。無論是在引擎、傳動系統中的傳動控制和製動,還是轉向控制,都離不開動力晶片。
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攝影機CMOS是智慧汽車的「眼睛」。 CMOS影像感測器和CCD(電荷耦合元件)有著共同的歷史淵源,但CMOS的價格比CCD低15%-25%。同時,CMOS晶片可以與其他矽基元件集成,以降低系統成本。從數量來看,L18以上的輔助駕駛,如倒車後視、環景、前視、轉彎盲區等,大約需要3個攝影機。
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射頻接收器是智慧型汽車的「耳朵」。射頻元件是無線通訊的重要組成部分。射頻是一種可以輻射到太空的電磁頻率,頻率範圍在300KHz到300GHz之間。射頻晶片是指能夠將射頻訊號轉換為數位訊號的晶片,包括功率放大器PA、濾波器、低雜訊放大器LNA、天線開關、雙工器、調諧器等。 C-V2X技術,將「人-車-路-雲」等交通參與要素有機鏈接,彌補自行車智能化的不足,推動協同應用服務發展。 。
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超音波/毫米波雷達是智慧汽車的「拐杖」。智慧汽車透過感測器獲取大量數據,L5等級的汽車將搭載20多個感測器。車載雷達主要包括超音波雷達、毫米波雷達和光達。其中,我國超音波雷達發展較成熟,技術壁壘不高;毫米波雷達技術壁壘較高,是智慧汽車的重要感測器,目前正處於快速發展階段;光達技術壁壘較高,是高水準的自動駕駛。它是重要的感測器,但目前價格昂貴、通過困難、著陸困難。
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記憶體晶片是智慧汽車的「記憶體」。智慧汽車產業對記憶體的需求日益增長。後行動運算時代,汽車儲存將成為記憶體晶片重要的新興成長點和決定市場格局的力量。 DRAM、Flash、NAND未來將廣泛應用於智慧汽車的各個領域。此外,隨著雲端和邊緣運算將在智慧汽車領域大放異彩,以及L4/L5自動駕駛汽車將開發複雜的網路數據並應用先進的數據壓縮技術,未來本地儲存的數量將穩定,甚至可能下降。 。
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汽車面板呈現多螢幕化趨勢。目前,車載顯示設備主要包括中控顯示和儀表顯示。此外,智慧座艙儀表顯示、擋風玻璃複合平視顯示、虛擬電子後視鏡顯示、後座娛樂顯示等也逐漸成為智慧汽車的發展方向。新的需求方向。
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LED在智慧汽車照明領域已全面普及。在照明亮度和照明距離方面,LED達到了以往鹵素燈無法達到的高度,可以進行拐角輔助(跟隨轉向)、速度調節、距離警告等功能。隨著LED體積和技術的發展,其智慧化開始大力發展,進而朝著高亮、智慧、酷炫的方向邁進。
此外,以電力系統作為動力源的新能源汽車對電子元件的電源管理和功率轉換提出了更高的要求,這增加了汽車晶片的價值。 隨著自動駕駛技術的成熟,自行車上的晶片價格也會更高。根據統計,到2025年,汽車電子元件的BOM(物料清單)價值將大幅成長,主要源自於對電子元件(如變頻器、動力總成域控制器DCU、各種感測器等)的需求。

圖15:汽車電氣化架構演進路線圖
2.2「晶片荒」持續蔓延,晶片短期難以改善
圖16:1年18季-4年20季台積電汽車營收佔比
同期,疫情刺激了消費性電子產品的需求,整車廠降低的晶片訂單幾乎全部被消費性電子需求消化。 以2020年第一季為例,全球筆記型電腦、電視、手機、汽車、伺服器等出貨量大幅成長,筆記型電腦出貨量增加超過35%,面臨消費需求激增整車廠降低的晶片訂單產能幾乎全部轉移到消費性電子生產需求,導致整車出貨量跌入谷底。

2.3晶片長期需求旺盛,國產替代趨勢明顯
短期來看,我們觀察到許多車企,包括傳統車企、新造車企業以及自主品牌,都採取了一些短期對策,以緩解晶片短缺帶來的生產壓力。主要措施包括臨時晶片更換和車輛減量。與交付。
臨時更換晶片。據悉,某豪華進口品牌整車廠計畫對非必要的車內功能採取臨時晶片更換方案。晶片供應恢復後,將為消費者進行更換升級,並為利潤較高或排放較低的車型預留必要的晶片。模型完成減排任務。此舉透過調整晶片使用結構,在確保汽車核心安全功能不受影響的情況下,減輕汽車晶片短缺的影響。
同樣,擁有晶片自研能力的領先電動車整車廠也在積極採取行動應對這一問題。據了解,由於其晶片開發能力,此類OEM正在嘗試重寫軟體以適應可用晶片的替代品。類似的傳統頭部主機廠也在嘗試透過重新設計汽車零件以適應更多可用晶片來減少短缺晶片的使用。
車輛交付量減少。除了探索晶片替代的可能性之外,不少車企還採取了減少調配交付的方式來確保汽車生產線的正常運作。以某新銳車企為例,為了確保車輛的正常交付,該公司對近期交付的車型上毫米波雷達的數量進行了減少,從原計劃的5個毫米波雷達減少到3個,等待以獲得所需的晶片。恢復供電後,為消費者進行補充安裝。同樣,國際上許多傳統車企也採取了減少晶片配置的方法來應對晶片短缺的危機,例如減少非必要零件的晶片使用、減少車輛的配置等。
目前,雖然各車企採取了不同類型的解決方案,但這並不是長久之計。無論是臨時替代還是車輛功能減少,都會進一步增加車企的研發成本,降低消費者的購車信心。
中長期來看,對於不同類型的汽車晶片,由於技術壁壘不同,短缺程度以及未來的應對措施都會有所不同。
微控制器(MCU)晶片是最緊缺的,恢復具有挑戰性。汽車級MCU晶片研發週期長、配套要求高、連帶責任大。短期內很難看到OEM廠商或晶片公司在高階汽車級MCU晶片產業鏈上取得突破。全球排名前五的企業分別是恩智浦、英飛凌、瑞薩電子、義法半導體和德州儀器,合計市佔率超過95%。此外,全球約70%的汽車級MCU晶片由台積電生產,國產替代可行性較小。因此,在台積電產能調整完成之前,此類晶片仍將處於短缺狀態。
功率晶片(IGBT)短缺狀況預計在中期內得到緩解。由於IGBT晶片生產流程相對成熟,汽車級IGBT晶片已突破技術壁壘,部分產品已被國產替代,國內產能可滿足短期需求缺口。
電源管理類比晶片的短缺正在逐漸緩解。由於該類晶片技術相對成熟,除了大量龍頭企業佔據市場外,包括中國在內的各地區中小型廠商也實現了技術追趕,並逐漸進入區域供應鏈,國內替代效應已經顯現。
策劃文第三部分-重塑汽車產業價值鏈,建構產業繁榮新生態
3.1政策助力產業建設,補助產業短板
3.2 車企「各顯神通」保障供應鏈安全與可控
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獨立模式-比亞迪
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基於股權綁定的連動模式
3.3建構生態合作新模式,推動汽車晶片高品質發展
近42%的受訪企業認為晶片有必要建立訂閱、按使用收費的模式。這些概念不僅是晶片設計企業的認知,也包括晶片生產製造企業的認知。 這種理念與軟體產業10-15年發生的變化類似。過去20年,正是這種理念推動了軟體產業的變革,創造了許多高成長、高價值、能產生永續收入的商業模式。我們相信這一趨勢也將滲透到晶片產業和OEM領域。
值得注意的是,建構合作生態系統需要係統協調。企業需要明確自己的核心能力,合作夥伴需要明確雙方的合作模式與邊界;建立涵蓋從合作夥伴招募、共創、共行銷、共交付全合作生命週期的合作夥伴機制。同時,一些全球領先的高科技公司建立了專屬生態合作組織,負責合作夥伴對接與管理、技術與解決方案宣講、商機跟進、合作項目跟踪、聯合營銷活動策劃與推廣等。和評估。系統設計與實現,合作夥伴營運系統設計與實現。

根據德勤全球晶片全球對企業的調查結果顯示,企業認為產品生產中最重要的產業因素是人的能力的轉變。汽車工廠及產業鏈人才需求逐漸細分,跨產業複合人才需求將大幅增加。對公司未來人力資源管理策略提出以下要求:一是為現有系統人才提供多元化的能力發展平台;二是廣納跨境人才,加強人力資源建置;第三,建立針對特定人才的組織資源,不能將完全分散的資源轉移到一定的自由度,不能因公司的自由度、行政關係的交織和賭博而產生侵略性;第四,一定是人才策略,未來軟體能力將逐漸成為主機廠的核心作戰能力,主機廠將成為第一線供應商與二線製造企業互動、對接。

結語
目前,自主可控汽車晶片的實現,是我國從高成長到高品質的偉大旅程的縮影。未來,我們始終處於複雜多變、朦朧不確定的環境中。各行業的邊界將被打破和開放。生態合作、協同合作將是長期主題。各方必須攜手共建新生態,引領變革浪潮。
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