從產(chǎn)品結(jié)構(gòu)來看,汽車功率半導(dǎo)體以及計(jì)算、控制類芯片市場規(guī)模最大,兩者合計(jì)規(guī)模達(dá)到229億美元,占到了全部汽車半導(dǎo)體市場的55%以上。車用傳感器需求規(guī)模位于第三位,達(dá)到為76.7億美元。
從產(chǎn)業(yè)格局來看,目前全球汽車半導(dǎo)體市場由國際巨頭企業(yè)占據(jù)壟斷地位,雖然目前全球頭部汽車半導(dǎo)體廠商對(duì)于芯片的布局基本涉及全部的汽車模塊分類,但是由于汽車半導(dǎo)體較長的開發(fā)周期和較高的技術(shù)壁壘,ST、恩智浦,英飛凌,瑞薩電子,德州儀器等供應(yīng)商憑借各自積累和優(yōu)勢,相對(duì)地專注于不同的產(chǎn)品和細(xì)分市場。
看回國內(nèi)市場,根據(jù)賽迪智庫的統(tǒng)計(jì),2019年中國MEMS市場規(guī)模約600億元,占全球市場比例約54%,且國內(nèi)市場增速持續(xù)高于全球,預(yù)計(jì)2022年市場規(guī)模將超過1000億元人民幣。此外,從應(yīng)用市場來看,我國作為全球最大的汽車生產(chǎn)和消費(fèi)市場,汽車半導(dǎo)體市場也正在獲得快速的發(fā)展機(jī)遇。2019年全球汽車半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)規(guī)模超過400億美元,而我國汽車半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)總收入規(guī)模僅為10億美元左右,全球占比不到3%,也低于我國整體半導(dǎo)體行業(yè)的自主率水平。
中國MEMS市場規(guī)模 圖源 | 賽迪顧問
巨大的市場規(guī)模和本土產(chǎn)業(yè)薄弱的現(xiàn)狀對(duì)比之下,凸顯出我國汽車半導(dǎo)體領(lǐng)域的差距和國產(chǎn)化的替代空間。然而,面對(duì)差距和挑戰(zhàn),追趕之路困難重重。
國產(chǎn)MEMS追趕之路困難重重
對(duì)于汽車半導(dǎo)體或者M(jìn)EMS產(chǎn)業(yè)的技術(shù)壁壘,由于車規(guī)級(jí)半導(dǎo)體極其嚴(yán)苛的可靠性一致性、安全穩(wěn)定性和產(chǎn)品長效性等要求,大大提高了進(jìn)入這個(gè)行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)與門檻。
標(biāo)準(zhǔn)和驗(yàn)證體系缺乏:為滿足車規(guī)級(jí)半導(dǎo)體對(duì)可靠性、一致性、安全性的高要求,企業(yè)要通過一系列車規(guī)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。國內(nèi)目前還沒有適用的車規(guī)標(biāo)準(zhǔn),國外雖有AEC-Q和AQG324等標(biāo)準(zhǔn),但不能完全支持中國的新能源汽車技術(shù)發(fā)展對(duì)半導(dǎo)體性能和可靠性的要求。在車規(guī)測試平臺(tái)方面,國內(nèi)雖有部分測試機(jī)構(gòu)和資源,但是大多不具備完整的車規(guī)測試能力,且極少做過車規(guī)測試。
缺乏驗(yàn)證機(jī)會(huì):國內(nèi)的半導(dǎo)體企業(yè)大多是做消費(fèi)類電子和工業(yè)電子,對(duì)汽車行業(yè)的技術(shù)要求和質(zhì)量控制要求不清楚,對(duì)于汽車行業(yè)的通用要求和規(guī)范比較陌生。在質(zhì)量控制,特別是一致性保證能力方面較為薄弱,因此國內(nèi)半導(dǎo)體企業(yè)的產(chǎn)品很難得到上車驗(yàn)證的機(jī)會(huì)和試錯(cuò)機(jī)會(huì),且缺乏對(duì)錯(cuò)誤的承擔(dān)能力。
基礎(chǔ)環(huán)節(jié)差距大,產(chǎn)業(yè)配套環(huán)節(jié)能力弱:在很多通用和基礎(chǔ)產(chǎn)品領(lǐng)域,國外巨頭企業(yè)長期占據(jù)壟斷優(yōu)勢,這種差距也延伸到車規(guī)級(jí)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)。例如半導(dǎo)體制造技術(shù)差距明顯,核心高端半導(dǎo)體嚴(yán)重依賴進(jìn)口等。目前國內(nèi)代工制造和封裝企業(yè)布局專用車規(guī)線的推進(jìn)較為緩慢,此外在車規(guī)級(jí)芯片質(zhì)量管控體系、可靠性驗(yàn)證測試環(huán)境、專業(yè)車規(guī)級(jí)芯片人才培育等車規(guī)級(jí)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈配套環(huán)節(jié)建設(shè)方面都相對(duì)滯后。
不難看到,國內(nèi)產(chǎn)業(yè)鏈和技術(shù)亟待完善,MEMS產(chǎn)業(yè)的國產(chǎn)替代尚處于成長初期。無論從供應(yīng)安全性,還是基于汽車半導(dǎo)體快速增長的市場需求,實(shí)現(xiàn)車規(guī)級(jí)芯片的國產(chǎn)化,都具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義及經(jīng)濟(jì)效益。
近年來,我國企業(yè)通過收購,將海外優(yōu)質(zhì)汽車半導(dǎo)體資產(chǎn)進(jìn)行整合,為國產(chǎn)替代打開成長空間,成為我國汽車半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展的主要驅(qū)動(dòng)力。同時(shí),部分國內(nèi)傳統(tǒng)汽車廠商也開始注重產(chǎn)業(yè)鏈上下游延拓,積極布局汽車半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)。另外在ADAS、智能網(wǎng)聯(lián)等汽車半導(dǎo)體領(lǐng)域,國內(nèi)汽車半導(dǎo)體初創(chuàng)企業(yè)不斷涌現(xiàn)。外部收購、成熟企業(yè)布局車規(guī)半導(dǎo)體業(yè)務(wù)、以及新興領(lǐng)域創(chuàng)業(yè),成為目前支撐我國汽車半導(dǎo)體發(fā)展的主要路徑。
寫在最后
在自動(dòng)駕駛走向更高級(jí)別自動(dòng)駕駛的過程中,MEMS技術(shù)正在迎來新的發(fā)展契機(jī),在孕育一場深刻的技術(shù)變革并對(duì)汽車領(lǐng)域產(chǎn)生新一輪的影響。
行業(yè)領(lǐng)先的企業(yè)已經(jīng)在MEMS方面積極布局與探索,從單一器件、單一技術(shù)的進(jìn)步,走向整體解決方案的優(yōu)化,提升產(chǎn)品安全等級(jí),提升供應(yīng)鏈上下游的協(xié)同能力,全方位提升產(chǎn)品性能和安全性。