智能驾驶奇点来临 汽车芯片产业链孕育新机会

刘增禄　崔倩倩

新能源汽车作为科技革命和能源革命交融的产物，近年来，从中央到地方都在持续加大对搭载自动驾驶功能的智能网联汽车发展的支持力度，仅今年以来各级政府发布的智能网联汽车领域相关政策就超过20条。

近日，工业和信息化部等四部门在顶层设计上为智能驾驶行业发展注入一针强心剂，联合印发了《关于开展智能网联汽车准入和上路通行试点工作的通知》（以下简称《通知》）。《通知》要求，在智能网联汽车道路测试与示范应用工作基础上，遴选具备量产条件的搭载自动驾驶功能的智能网联汽车产品（以下简称“智能网联汽车产品”），开展准入试点；对取得准入的智能网联汽车产品，在限定区域内开展上路通行试点，车辆用于运输经营的需满足交通运输主管部门运营资质和运营管理要求。

“自动驾驶将从测试阶段到大规模测试阶段，智能网联汽车产品逐步走近大众消费者。”全国乘用车市场信息联席会秘书长崔东树表示，多项政策的加持，将引导智能网联汽车生产企业和使用企业加强能力建设，在保证安全的情况下，确保智能网联汽车产品功能、性能和产业业态能够实现迭代优化，推动自动驾驶技术的高速发展。

经济学家余丰慧认为，利好政策的不断落地，将为智能驾驶的商业化应用提供更好的环境和条件，从而推动智能驾驶在各个领域的应用和发展，“未来智能驾驶领域将呈现出爆发式增长。”

目前来看，我国已建设完成17个国家级测试示范区、4个国家级车联网先导区、16个智慧城市基础设施与智能网联汽车试点城市，已有44 个省和地级市发布了道路测试实施细则。据2023年北京数字交通大会透露，目前我国超过3500公里公路完成智能化升级改造，京雄高速河北段、沪杭甬高速、杭州绕城复线、成宜高速等一批智慧公路已建成运行。

此外，智能网联汽车产品代表小鹏汽车、长城魏牌、蔚来、极狐以及智己和集度还发布了各自城市NOA（自动辅助导航驾驶）计划，譬如：理想汽车计划到12月将NOA覆盖全国100个城市，智己汽车计划城市NOA 方案将于2024 年覆盖全国100+城市……就落地情况看，小鹏P7、理想ONE、特斯拉Model 3/Y、埃安LX等部分车型已经实现高速NOA的应用。

消费终端上，随着L2 级自动驾驶的渗透率不断提升，智能驾驶在终端的消费者教育雏形已现，自动驾驶从早年间选车时的无足轻重，进化为当前消费者购买汽车时的重要参考条件。以近期被高度关注的AITO问界新M7为例，其最大的卖点之一就是搭载了华为ADS2.0 高阶智能驾驶系统。在9 月17 日至10 月7 日期间的订购车型中，智驾方案选装率提升至60%～70%。此外，目前各大车企的最新销售情况显示，消费者对自动驾驶接受度明显提升，进而也带动了很多车企智驾方案选装率的提升。

技术、政策、商业化的多频共振，不仅让智能驾驶产业发展步入快车道，且让智能驾驶芯片行业进入到“拼算力”的时代。需要注意的是，作为智能驾驶核心中的核心，汽车高端芯片长期以来一直被海外寡头垄断，前几年出现的汽车“缺芯”之痛让人记忆犹新。在智能驾驶被提升到国家政策层面、我国汽车产业转型升级进入关键时刻，无论在国家顶层设计层面，还是商业层面，都需要将高端芯片特别是车规级芯片国产化发展问题置于很高地位。

弗若斯特沙利文大中华区执行总监向威力在接受相关媒体采访时曾表示，为打破困局，国产车载芯片厂商需要把握国产替代机遇，积极进入整车厂供应链。同时，国产厂商还应以生态圈的形式加强与客户的密切合作，加快提高车规技术、产品或解决方案的影响力。

品利基金半导体投资经理陈启也表示，汽车的“含硅量”从传统燃油车的10%，到新能源汽车要将近50%，车规级芯片属于一个前景广阔的增量市场。智能驾驶和无人驾驶技术的持续推进，让汽车不再是一个简单的交通工具，而是变得更加智能，这些新功能背后是各种新科技的应用，而底层正是由IGBT、MCU、SoC等各类芯片构建的。“从燃油车演进到新能源汽车后，最直观的感受就是原来汽车动力系统从燃油发动机、变速箱之类变成了电池、电控、电机的‘三电’系统，而电控、电机有很多核心部件是由功率半导体组成，这是最大的增量。”

车规级芯片是汽车“新四化”（电动化、智能化、网联化、共享化）核心中的核心，在整车中所占比重一直在快速提升。据不完全统计，一辆传统燃油车的芯片需求量约为600颗，轻混汽车需求量约为1000颗，而插混及纯电动汽车芯片需求量则高达1500颗以上。

据了解，汽车常用的芯片主要有主控芯片、MCU（微控制单元）功能芯片、高算力芯片（GPU、CPU和车载SoC芯片）、功率半导体IGBT（绝缘栅双极型晶体管）、存储芯片、通信芯片及其他芯片（传感芯片为主）等多种类型。其中，功率半导体IGBT作为新能源汽车电控系统和直流充电桩的核心器件，是目前国产化率最快的功率半导体器件之一。

陈启表示，功率半导体IGBT由于生命周期迭代慢、多样化应用、市场集中度低等特点，国内有很多功率半导体公司已经进入到整车大厂产业链，为其提供各种汽车所需的功率器件。高端的车载模拟芯片、传感器芯片、MCU 控制芯片，以及车机芯片、智能驾驶算法芯片虽然有所突破，但是技术水平较国外大厂仍有较大差距。

IGBT一直被业界誉为电力电子装置的“CPU”，从其全球市场格局来看，车规级IGBT行业集中度较高，此前市场份额主要集中在英飞凌、安森美、意法半导体等海外厂商手中，但近年随着国内新能源汽车市场的爆发，国内厂商逐步实现技术突破，车规级IGBT国产替代进程提速，华润微、士兰微、扬杰科技、斯达半导等国内功率半导体企业逐步实现进口替代。

据集微咨询（JW Insights）统计数据显示，车规级IGBT芯片厂商国内市占率已从2021 年32% 提升至2022 年的约45%～50%。国产车规级IGBT 芯片市占率的提升也反映到相关公司的营收表现上，据上市公司三季报数据，除华润微、扬杰科技前三季度营收略有下滑外，其余几家IGBT龙头公司均保持了两位数增速（见表1）。

以斯达半导为例，其近年来一直保持着较为不错的营收增速，2020年～2023年上半年，分别实现营收9.63亿元、17.07亿元、27.05 亿元和16.88 亿元，分别实现同比增长23.55%、77.22%、58.53% 和46.25%。据公司半年报披露，公司已成功跻身于国内车规级IGBT模块的主要供应商之列，并获得多家国外头部车厂一级供应商的定点，市场份额不断扩大；2023年上半年，公司生产的应用于主电机控制器的车规级IGBT模块持续放量，合计配套超过60 万辆新能源汽车，其中A 级及以上车型超过40万辆，同时在车用空调、充电桩、电子助力转向等新能源汽车半导体器件份额进一步提高。

“国产替代将会是IGBT领域持续发展的主要逻辑。”创道硬科技创始人步日欣表示，国内IGBT领域虽然有几家龙头企业，但核心芯片和中高压芯片方面还是被国外企业主导，很多国内企业的产品都是以模组为主，核心芯片还得依赖英飞凌、安森美等外企供应。“随着国内的IGBT向着高电压、大电流方向发展，应用场景将会向着轨道交通、电网等领域拓展，在技术迭代升级下，IGBT国产替代将会进一步加速。”

TrendForce 集邦咨询分析师龚瑞骄表示，目前车用半导体的交付周期已基本恢复正常，供需趋于平衡。但需注意的是，随着汽车产业朝向CASE（互联、自动化、共享和电动化）大趋势发展，未来车用半导体需求将呈现爆发式增长，短缺问题有可能卷土重来。“虽然国产IGBT厂商的整体出货量在近年有明显提升，特别是在光伏等部分领域的接受程度越来越高，但产品在芯片制程、模块封装水平上与英飞凌等国际大厂仍有一定差距，这需要国内企业在中高端市场上继续发力。”

MCU是运动控制的核心芯片，在一辆汽车所装备的半导体器件中占比超过30%，是汽车从电动化向智能化发展的关键芯片，在近几年的“缺芯潮”中堪称是主角。

公开数据显示，目前全球汽车MCU市场还被国际巨头垄断，瑞萨、恩智浦、微芯科技、英飞凌、意法半导体、德州仪器六家企业的市占率均在90%左右，而国内MCU企业的产品主要应用在消费电子、家电和一些中低端工业控制领域。

“车企都十分重视车规MCU 的使用，但国产化率提升的速度却并不如大家想的那么快。”银叶投资科技行业首席分析师崔健表示，车规级MCU具备高可靠性、低功耗、多种通信协议和接口、高EMI抗干扰等特点，主要应用在发动机控制、制动系统、ADAS、转向系统等汽车核心功能部位，是汽车由电动化走向智能化发展的重要元器件之一，也是国家汽车产业链重点扶持的领域。

目前，国内布局MCU 领域的企业不在少数，据不完全统计，可以提供MCU产品的国内上市企业有20余家，今年上半年的营收规模均在10 亿元以下。在这些上市公司中，兆易创新上半年MCU 业务贡献了7.72 亿元，是同行中MCU 业务贡献度最高的厂商，余下过半数的企业上半年MCU业务营收贡献并没有超过1 亿元。如此情况意味着，国内MCU 企业尚未形成规模效应。

需要注意的是，认证难、周期长、标准严苛，进入门槛极高，使得车规级MCU 国产化率一直很低，目前国内车规级MCU芯片厂商大多停留在针对门窗、照明、区域控制器网关等车身控制领域，真正实现车规级MCU量产的厂商屈指可数。

“车规级MCU 和消费级MCU 最大区别不是更复杂的功能性，而是可靠性，兩者本质上差别并不大。”陈启表示，MCU在汽车上是涉及安全的芯片，因此要求异常严苛，需要MCU不仅提供一定功能外，还需在高温、高寒、高湿度、高盐等恶劣环境下保持稳定性，这导致车规级芯片认证不仅复杂，周期还长，需要MCU的设计公司与晶圆工厂、封装公司共同合作，在各个细节都要做到尽善尽美。

目前来看，国内实现车规级MCU芯片量产的上市公司有兆易创新、国芯科技、中微半导、赛腾股份、芯海科技、亚迪半导、四维图新（杰发科技），还有芯驰科技、芯旺微两家冲刺IPO的企业，他们生产的相关产品已经进入上汽、广汽、长安、长城等主流车企产业链。

数据来源：中国证监会；长量基金研究部

据了解，在MCU领域，兆易创新是中国本土厂商龙头，其在车规级MCU 领域占有一定的领先优势。公司2023 年半年报显示，车规级GD32A 系列MCU 目前提供4 种封装共10 个型号供市场选择，以均衡的处理性能、丰富的外设接口和增强的安全等级，为车身控制、车用照明、智能座舱、辅助驾驶及电机电源等多种电气化车用场景提供开发之选。

此外，复旦微电、中颖电子、华润微、力源信息等十余家车规级MCU产品也已通过认证，预计很快会进入市场。譬如：11月19 日晚，力源信息公告称，全资子公司武汉芯源半导体有限公司（以下简称“芯源半导体”）基于Cortex-M0+内核的车规级32 位微控制器（样品型号：CW32A030C8T7）产品，已于近日通过了AEC-Q100车规测试（见表2）。

目前来看，国内部分企业已在中高端MCU 上取得突破。例如：国芯科技的CCFC2003PT 和CCFC2006PT 系列芯片已实现发动机控制，而芯旺微在车联网和雷达控制芯片方面具备一定实力，未来有望逐步实现国产替代。芯驰科技发布的车规级MCU E3“控之芯”系列产品可全面应用于对安全性和可靠性要求极高的线控底盘、制动控制、BMS、ADAS/自动驾驶运动控制、液晶仪表、HUD、流媒体视觉系统CMS等领域。

崔健表示，全球车规级MCU规模到2025年将达到110亿美元，芯片企业都是看到这么大市场潜力才去布局的，同时车规级MCU的使用具备较强的黏性，一旦导入车企或Tier1（一级供应商）等，稳定性较好，所以有能力的芯片企业都愿意去布局，但高昂的人力投入以及配合验证的时间成本等都是一笔不小的支出项。“从产业角度来看，在其中布局的企业并非是单纯去蹭热点，更多的还是看好车规级MCU这个有技术壁垒的领域。”

崔健进一步指出，目前国内厂商力源信息、芯海科技、杰发科技、芯驰科技、兆易创新等公司在车规级MCU 领域均有所布局，且都在验证和导入的过程中。“高端的32 位以上的MCU的导入相对没那么快，目前还是以中低端的替代为主。”

在IGBT、MCU等核心技术领域国产率加速推进的同时，技术难度更高的SoC（System on Chip）芯片作为实现智能驾驶核心中的核心，已经成为国内外厂商布局的重中之重。

所谓的SoC 芯片，就是在计算架构从单一芯片模式向融合异构多芯片模式发展的背景下，将CPU 与GPU、FPGA、ASIC 等通用/专用芯片異构融合、集合AI 加速器的系统级芯片，简单来说，SoC芯片就是在中央处理器CPU的基础上扩展音视频功能和专用接口的超大规模集成电路，是智能设备的“大脑”，在汽车中目前主要应用于智能驾驶和智能座舱领域。

“自动驾驶SoC芯片的复杂程度要高于车规级MCU。”崔健表示，车规级MCU是汽车“躯干”的控制器，而自动驾驶SoC芯片相当于汽车的“大脑部分”，集成度和工艺制程要求更高，同时在自动驾驶上还要配合算力等方面的高要求，“自动驾驶的SoC护城河要更深。”

国际厂商方面，英伟达、高通、Mobileye 等国际厂商在自动驾驶芯片领域牢牢占据强势地位，尤其英伟达引领智能驾驶芯片高算力市场，在中高端旗舰市场的地位仍难以撼动，自动驾驶平台芯片已更新到第五代，算力高达2000TOPS。

国内厂商方面，智能驾驶芯片已形成三股势力，以华为为代表的科技巨头依托自身强大的Tier1能力，直接通过智选模式导入车企；以地平线、黑芝麻智能为代表的新兴芯片厂商通过Tier2 身份间接通过Tier1 导入车企；以比亚迪、蔚来、小鹏汽车为代表的车企阵营则通过自研造芯或者合作造芯方式入局。虽然三股势力争相布局，但算力水平仍与国际大厂相去甚远（见表3）。

数据来源：市场公开资料

崔健表示，国产厂商与国际厂商还存在较大差距：首先，自动驾驶方案目前尚未成型，特斯拉的端到端模型方案、国内的感知方案，对自动驾驶SoC的要求存在较大的偏差，特斯拉的方案对SoC的算力提出了更高的要求；其次，SoC芯片制程的限制导致其存在算力的局限性，海外英伟达新一代的Thor芯片达到了2000TOPS，而国内领先的地平线的智驾芯片目前算力水平在128TOPS，算力的差距直接影响了自动驾驶的体验和安全；最后，对于自动驾驶的理解，自动驾驶SoC 芯片和整个车身系统的协调、稳定等，也是一个核心的考量，这一块海外汽车工业积累的经验要好于国内。

虽然国内厂商在高算力市场能与英伟达掰手腕的几乎没有，但在符合L1、L2基本自动驾驶的成熟市场打开局面后，已经具备与国际厂商过招的能力，比如近年发展较快的国产智能驾驶解决方案“独角兽”地平线、黑芝麻智能，正在抓住时间窗口加速进行国产替代。

据高工智能汽车研究院数据，2023 年度上半年，中国市场标配NOA 车型市场份额中，不算特斯拉自研FSD 芯片，英伟达仍以52.57% 的份额占据第一，地平线以30.71% 的市场份额占据第二，华为海思占据4.05%。

另据黑芝麻智能此前披露的招股书显示，按2022年车规级高算力（算力大于50TOPS）SoC的出货量计算，黑芝麻智能是全球第三大供货商，全球市场占有率和中国市场占有率分别为4.8%和5.2%，仅次于英伟达和地平线。

地平线被业界认为是最有望挑战英伟达领导地位的国产芯片厂商，其旗下征程5 是目前惟一规模化量产的国产百级TOPS 大算力芯片。地平线征程家族产品累计出货量达到400 万片，拥有50+款量产上市车型。最高算力可达560TOPS征程6系列芯片将在2024年4月正式发布，并于2024年第四季度完成首批量产车型交付，目前已获得多家汽车企业和Tier1的意向订单。

Tier1 作为产业链中承上启下的厂商，具备一定的话语权，譬如：主营电子产品业务、研发服务及解决方案、高级别智能驾驶整体解决方案的均胜电子，目前该公司已经与高通、地平线、黑芝麻智能等国内外头部芯片公司合作；聚焦于智能座舱、智能驾驶和网联服务的德赛西威，成为英伟达、高通等芯片厂商的核心合作伙伴，在汽车智能化大潮下占有举足轻重的地位。

芯片厂与Tier1深度合作最典型的例子是英伟达与德赛西威，德赛西威作为目前英伟达官方认证的7 家Tier 合作伙伴之一，在生态等方面的优势更强，并且已经获得多个车型的定点和量产装车，项目经验丰富、初具规模效应。虽然其他Tier1 也在与英伟达对接合作，但在英伟达阵营中，短期内其他Tier1难以与德赛西威竞争。

值得一提的是，在软件定义汽车的大背景下，很多车企都在积极自研芯片，成为自动驾驶芯片领域的另一重量级玩家，从功率半导体到MCU 芯片，从传感器芯片到座舱SoC，几乎所有涉及芯片的领域都有车企的身影，比如比亚迪成立比亚迪半导体，自研多款芯片，理想与三安半导体合作建立苏州功率半导体产线生产功率半导体等（见表4）。

陈启表示，车企自研芯片是为了把更多的核心技术掌握在自己手中，布局最底层软件、硬件等环节，可以更好理解产品特性，加快产品迭代速度，实现差异化发展，提高综合竞争力。同时，这一举措也可打破严重依赖一级供应商的格局，将更多的利润环节掌握在自己的手中，“相信3～5 年时间内，国产的自动驾驶SoC有望大規模上车。”

在余丰慧来看，在汽车行业智能化发展浪潮下，汽车电子部件占整车成本的比例也在不断攀升，从2012年的25%上升到2021年的55%，而汽车半导体作为未来汽车的核心其含量也将成倍增长，甚至会达到燃油车的8～10倍；此外，国家从政策层面不断推动集成电路行业的自主可控发展，鼓励本土芯片企业进行研发创新，并通过一系列政策提供资金支持和市场准入优惠，在国家政策不断加持下，对于国产芯片也起到了极大提振作用。毋庸置疑，国产芯片产业带来了价值重估的机会，尤其在MCU、SoC等重点领域的国内头部芯片厂商将直接受益。（本文所涉个股仅做举例，不做买卖推荐。）

数据来源：公开信息