半导体汽车激光

六路大军为何同时争抢这个行业的主导权？

一辆高端汽车已经搭载，超过1亿行代码，远超手机、飞机、互联网软件……...

一辆特斯拉model3中使用的，半导体产品价值大约1500美元。随着智能手机对半导体，市场拉动呈现疲态，车用半导体却保持了持续，高增长(高增长)的势头。未来汽车有望取代智能手机，成为半导体行业最强有力的应用市场。

汽车有望取代智能手机成为半导体最强应用市场

咨询机构毕马威(KPMG)撰文指出，一个世纪以来，内燃机一直是汽车工业价值，和创新的源泉。然而今天人们正在进入，一个新的汽车时代，汽车将因半导体和电子产品所提供的，功能而有所不同。这种转变将半导体(汽车“内部计算引擎”的基石)置于汽车创新的核心。

半导体对于汽车工业，发展至关重要。意法半导体大中华、南亚及韩国区域汽车市场和应用负责人郑明发(，郑明发)也表示，传统内燃汽车向新能源汽车，的转变意味着汽车的电气化、电子化，而电气电子模块中，最核心的就是半导体芯片。可以说芯片是新能源汽车，的“大脑”。比如模拟前端芯片监控电池，的状态，主控芯片通过计算可以，确定汽车剩余的续航里程，保证电池处在安全状态，电机控制器将高压电池，包的直流电逆变成交流电，以驱动电机实现，整车的前进、后退，在刹车时又能，将能源回馈给电池。

现在汽车内置的，芯片越来越多。按照种类汽车半导体大致可以，分为主控芯片、MCU功能芯片、功率半导体、传感器及其他芯片(如模拟IC、存储芯片等)几大类型，而且随着应用的增多，无论是安装的数量还是，价值仍在不断增长之中。意法半导体亚太区功率分立和模拟，产品器件部区域市场和应用副总裁francesco

MUGGERI表示：“据我们估计，新能源汽车和传统燃，油车相比较，每辆车会增加330美元，的半导体需求，增加了接近一倍，所以随着销量的提升，半导体行业的需求会持续，大幅提升。”

而根据毕马威的测算，汽车半导体市场的规模将，从2019年的400亿美元持续增长，可能会在2040年，达到2000亿美元。更重要的是，这个数字还不包括用于，汽车相关非车载应用的半导体，如电动汽车充电器，或v2x基础设施。如果加上基础设施的建设，对半导体的拉动将更加巨大。

按中国电动汽车百人会，之前预测，到2030年中国纯电动，车辆或达到6480万辆。这意味着，如果按照车桩比1∶1，的数据估算，从2021年到2030年的这10年间，需要新建充电桩数千万台。欧司朗汽车事业部，中国区总经理吴君斐(Adam

Wu)指出，芯片也能帮助新能源车更好地实现，网联化与智能化。网联化程度高了，对通信的要求，也会相应提高，那么未来的5G、Car to

X(汽车与汽车、行人、设备等的通信)及种种涉及“云”的场景都会逐步实现。

随着市场日趋成熟，智能手机对半导体拉动已经，出现疲态，而车用半导体却保持了持续高增长(高，增长)的势头。未来汽车有望取代智能手机，成为半导体的最强有力的应用市场。

自动驾驶车辆半导体含量是普通汽车的8倍

自动驾驶无疑是汽车产业中最引人瞩目的一项变革。虽然一辆不需要驾驶员的全自动汽车距离实现，落地仍然距离遥远，但是在某些特殊环境下，自动驾驶车辆在无需驾驶员干预下正常，行驶已经可以实现。

恩智浦资深副总裁兼首席，技术官lars

Reger指出，当前的自动驾驶，技术大约处于l3+级别。他举例说，目前L3+的车辆已经可以实现在高速公，路上自动驾驶。从上高速起行车系统，就可以接管汽车的管理权，驾驶员可以手脚放开，让汽车自动行进，在下高速的时候，车辆又会给驾驶员发，一个通知，要求驾驶员接管回来。

这样的技术落实到，汽车半导体层面就是adas、COMS图像传感器、AI主控、固态激光雷达等一系列热点，产品。毕马威预测，到2030年，拥有4级或5级自动驾驶能力的，汽车将占全球汽车总销量的10%以上。这些车辆的半导体含量(按价值计算)将是没有自动化的，汽车的8~10倍。

以激光雷达为例，作为汽车自动驾驶得以，落地的代表性产品之一，具有高分辨率、抗干扰能力强、获取的信息量大等优点。然而，高昂的造价限制了，此前机械式激光雷达的普及应用。不过随着博世、安森美、英飞凌等半导体，大厂大举投入，以半导体技术为基础，的固态激光雷达正在走向成熟，开始取代传统的机械式，激光雷达。

今年的CES2020上，德国汽车零部件供应商博世，就宣布，其首款车规级激光雷达芯片已经进入，量产开发阶段。博世希望通过规模化量产，降低激光雷达成本，促进市场推广。安森美展示了固态激光雷达，核心芯片，业内首款高分辨率、宽视野单光子雪崩二极管(SPAD)阵列探测器，将激光雷达的应用扩展到，不同距离当中。中国公司也在激光雷达领域，崭露头角。在CES2020上，由dji大疆内部，孵化的览沃科技(Livox)发布了两款激光雷达传感器——Horizon和Tele-15，将激光雷达的价格拉到，了万元以下(Horizon

的报价为6499元，Tele-15为9000元)。

六路大军竞逐汽车半导体主导权

如果说激光雷达等传感器是自动驾驶汽车的眼睛，ai主控芯片则是，自动驾驶汽车的大脑。据恩智浦统计，目前一辆高端汽车已经搭载超过，1亿行代码，远超飞机、手机、互联网软件等，未来，伴随自动驾驶渗透率，及级别提升，汽车搭载的代码行数将，呈指数级增长。自动驾驶软件计算量已经，达到10个tops(Tera

Operations Per

Second，万亿次操作每秒)量级。传统汽车所搭载的处理器算力根本无法满足自动，驾驶汽车的计算需求，ai主控芯片已经成为，自动驾驶汽车必须发展，也是最具潜力的产品之一。围绕ai主控芯片吸引了越来越多重量级企业，进入汽车半导体领域，正在改变着汽车，半导体的产业格局。

恩智浦、瑞萨、ti等是传统，的汽车半导体大厂，在推进自动驾驶芯片，方面具有得天独厚的优势，沿着逐步升级ADAS(高级驾驶辅助系统)处理芯片至高级自动，驾驶级别的路径，可以一路推进到，ai主控芯片领域。比如恩智浦发布的S32

ADAS产品系列，瑞萨开发的R-Car系列，德州仪器基于dsp推出的，解决方案tda2x SoC等，均可对l2至l3级自动，驾驶进行处理。恩智浦半导体总裁Kurt

sievers在接受记者，采访时就表示：“我们对汽车行业的电子化包括自动，驾驶领域非常看好，这是未来市场，的长期增长机会。汽车的电子化(包括自动驾驶)，将为汽车行业带来根本性，的改变。这种转变将在未来，多年时间里持续下去。半导体行业也将受益于，汽车行业的这一发展趋势。”

消费电子、计算领域芯片巨头英伟达、英特尔等，目前也在积极，投入自动驾驶领域。英伟达凭借gpu在ai处理中，的优越性能，不仅在数据中心ai加速，领域一度占据垄断优势，在汽车主控领域，也快速扩张。Drive

PX是英伟达自动驾驶平台，将深度学习、传感器融合和环绕视觉，相结合。2019年英伟达发布的最新一代自动，驾驶平台drive AGX

Orin，将于2022年正式量产。

英特尔长期占据世界最大的，半导体制造商宝座，近年来通过大手笔的并购，强势进入汽车半导体市场。2017年，英特尔以153亿美元收购，视觉adas主导厂商mobileye。mobileye掌握车载视觉，adas市场80%份额，mobileye的专有软件算法和eyeq芯片能对视觉信息进行，详细分析并预测与其他车辆、行人、自行车或其他障碍物，的可能碰撞。2015年，英特尔以167亿美元，收购altera公司。altera拥有的fpga产品不仅，大量应用于数据中心与iot业务当中，在自动驾驶ai主控芯，片上也有巨大的应用潜力。

高通近年来凭借通信优势，也在从车载信息，娱乐积极向自动驾驶进军。在收购恩智浦，半导体无果后，高通将注意力放在自家车载平台，的打造上。在CES

2020上，高通发布了Snapdragon

Ride平台，包括异构多核CPU、AI与计算机视觉引擎、GPU、安全SoC等，可支持从L1/L2级别主动安全ADAS、到L2+级别“便利性”ADAS，再到L4/L5级别自动驾驶的需求。

特斯拉是第一个投入主控芯片开发的，汽车品牌厂商。2015年，特斯拉推出自动驾驶autopilot，平台，最初采用Mobileye

的ASIC芯片，此后版本升级，改用英伟达gpu，作为主控芯片。2019年4月，特斯拉推出自研版本，的主控芯片fsd，可实现L4级自动驾驶。特斯拉表示，自动驾驶主控芯片拥有，高达60亿的晶体管，每秒可完成144万亿次，的计算，能同时处理每秒2300帧，的图像。

ai设计公司也是进入车用芯片市场的，一股重要力量。地平线2017年年底，发布第一代“征程”1.0处理器，面向智能驾驶;2018年推出征程2.0，并发布了基于征程2.0处理器架构的自动驾驶，计算平台matrix1.0。在CES2020上，Matrix

2首次公开亮相。相比上一代，Matrix 2在性能方面装配有16tops，的等效算力，而其功耗仅为原来的2/3。

互联网巨头对自动驾驶，ai芯片市场也极为关注。waymo是谷歌自动驾驶，研究领域的子公司，Waymo除采用英特尔CPU+Altera

FPGA方案之外，亦基于其tpu打造，的深度机器学习平台，用于自动驾驶领域。百度开发的“昆仑”AI芯片，也可以适配于自动(于自动)，驾驶的apollo系统。2019年12月举行的apollo生态，大会上，百度还发布了一款车规级，芯片鸿鹄，针对语音技术领域的AI芯片，用于处理车内语音功能，可提升车载系统的语音，交互流畅性。

恩智浦、瑞萨、TI是传统汽车电子厂商，英伟达、英特尔是消费电子、计算领域芯片厂商，高通是通信芯片公司，特斯拉是汽车品牌厂商，谷歌、百度为互联网巨头，再加上一众AI独角兽们，汽车半导体领域已经，毕集了六路大军。未来势将上演一场群雄，争霸的战局。能够吸引如此之，多的重量级厂商，也充分说明了汽车半导体市场的，广阔发展前景。

国内厂商要有从零开始的决心

2019年1月特斯拉上海工厂开工建设，今年1月首批国产Model

3实现大批量交付，这是特斯拉在海外，的第一座超级工厂。与此同时，有关特斯拉的国产供应链，开始受到外界的广泛关注。然而在这条供应链之中，涵盖了大量动力电池、电驱系统、底盘、车身、中控系统厂商，但是国内汽车半导体公司却，很少得见。

“由于涉及人身安全问题，再加上汽车芯片的工作，环境更为恶劣，因此汽车芯片对于可靠性，及安全性的要求也更高。”gartner公司副总裁，盛陵海告诉记者。根据相关标准，相比于消费(于消费)芯片与，一般工业芯片，车规级芯片的工作环境，更为恶劣：温度范围可宽至-40℃~155℃、高振动、多粉尘、电磁干扰等。由于涉及人身安全，汽车芯片对于可靠性及安全性的，要求也更高，一般设计寿命为15年或，20万公里。车规级芯片需要经过，严苛的认证流程，包括可靠性标准AEC-Q100、质量管理标准ISO/TS

16949、功能安全标准ISO26262等。一款芯片一般需要2~3年时间才能完成车规，认证并进入整车厂供应链。

有专家告诉记者，一款车规级芯片的认证，往往需要数年时间，而且零部件需要长期备货，有时甚至在十几年，之后还有少量需求。这种产业生态与行业惯例对于习惯，了消费电子市场大批量、快节奏的中国IC厂商来说，并不适应。

传统的国际汽车半导体，大厂旗下大多保有晶圆厂，这对保障长期供货、维持产品独特性，以及质量的稳定性都有，极大帮助。而中国ic设计公司多为，fabless模式，制造仰赖代工厂，在通过客户认证时，这在一定程度上是不利的。

因此，中国芯片公司要想进入汽车半导体，领域需要一个长期的过程与持续的努力。从策略上，国产半导体供应商应加强与，汽车制造商和一级汽车行业供应商合作，严格质量、可靠性、成本、功率与安全标准，有从零开始，从“备胎”做起的决心。同时，可以重点关注自动驾驶，主控芯片、固态激光雷达等新技术、新需求，寻找切入的机会。