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如何敲开车规MCU市场增长极?曦华科技TMCU破壁突围

一场“新四化”浪潮给汽车行业掀起的巨大机遇与变革,一并冲击着原有的供应链体系。曾经被技术壁垒的高门槛而挡在外围的国产芯片企业,得以逐渐破壁突围。 其中,汽车电...

一场“新四化”浪潮给汽车行业掀起的巨大机遇与变革,一并冲击着原有的供应链体系。曾经被技术壁垒的高门槛而挡在外围的国产芯片企业,得以逐渐破壁突围。

其中,汽车电动化与智能化的关键器件——车规MCU,依靠本土产业链优势,不断拓展至细分应用领域,迎来量价齐升的快速发展期。这也让越来越多国产芯片公司在跨越入门车规级产品门槛之后,加速抢滩MCU市场,曦华科技便是其中代表之一。

“新四化”机遇,本土车规MCU借差异化突围

中国新能源汽车产业,在十年间跑出了加速度。与此同时,汽车电动化与智能化的变革,推动单车芯片搭载量一路攀升。

根据公开数据,制造一辆传统汽车一般需要500-600颗芯片,智能电动汽车则需要近千颗芯片,上车量成倍增加。其中,MCU作为汽车电子系统内部运算和处理的核心,涉足发动机控制、传动系统、安全防护系统以及信息娱乐与智能驾驶系统等多个方面,可以说是单车使用量最多的半导体器件之一,占比达到了约30%。

根据华经产业研究院数据,2023全球车规级MCU市场规模预计达86.46亿美元,同比增长4.34%,随着未来智能电动汽车渗透率持续增长,车规级MCU的市场增速还将进一步提速。

纵观全球汽车MCU芯片市场格局,由于行业高壁垒,以及车规级芯片普遍存在的标准严苛、认证流程复杂、周期长等挑战,该市场一直由海外企业垄断,瑞萨电子、恩智浦、微芯科技、英飞凌、意法半导体、德州仪器等几家龙头占据了超九成的市场份额。

细究海外MCU巨头在汽车市场拥有如此之高的市场占有率背后,与其所对应的日系、欧系、美系汽车品牌厂商在全球汽车产业链中的重要地位不无关系。现如今,中国汽车产业的崛起将带来的,也是国内整个汽车产业链的发展。本土MCU厂商也由此迎来了突围之机。

“国产汽车MCU应该是在四五年前开始做,真正的发展得益于前两年疫情期间的缺芯,国产化推动,包括当时供应链的中断,政策推动,地缘政治复杂化等诸多因素。还有中国智能电动车的快速发展,大大推动了汽车行业采用国产芯的需求。”在日前举办的盖世汽车2024第七届智能驾驶与人机共驾论坛上,曦华科技CEO陈曦如是说道。

曦华科技CVM012x系列产品开发板

根据中汽协数据,我国新能源汽车销量已从2020年的136.7万辆提升至2023年的949.5万辆,年复合增速超过90%,并连续9年世界第一,预测2024年销量有望超1150万辆,继续引领全球汽车产业新变局。

依托本土产业链结构,国内车规MCU供应商也不无竞争优势。曦华科技认为,国内厂商主要有两大先发优势,一是能够快速响应、驻扎一线,提供相应的方案和服务能力;二是创新融合带来的差异化特色。

以曦华科技为例,“我们蹲在一线,和车厂、Tier 1的沟通是非常直接的,因此我们可以快速了解他们的需求,在采用新的技术路线方面做出非常大胆和高效的决定。对于创新技术的应用,我们的反应比国际大厂要快得多。虽然他们有规模和纵向整合优势,但就差异化来说,本土厂商在0~1这个阶段优势非常明显。”曦华科技介绍道。

另外创新和融合方面,曦华能够更进一步的能满足行业与客户的各种新需求。实际上,在当前整个汽车行业降本增效的压力之下,车规级MCU芯片厂也在承压,差异化不仅是与海外巨头竞争的关键,也是价格战下的生存之道。

瞄准MCU+,首款车规TMCU创新出战

“工欲善其事,必先利其器。”从被拦在技术门槛之外,到跨越门槛,已入场的本土芯片公司在单核车规MCU领域已逐渐与国外厂商缩小差距,甚至在基础能力方面和国际大厂已没有太大的差距。

一般而言,单核通用MCU的产业升级有两个维度,一个维度是向上做更大算力、更高功能、安全等级更高、更先进制程的高端车规级MCU,这是一个军备竞赛过程;另一个维度就是做MCU+,做创新与差异化。“基于这些MCU的通用功能和内核,结合具体的应用场景,无论是执行器还是感知器,把SBC、LDO、AFE等模块和电路,或者是一些软件叠加上去,实现不同的功能。”

作为一家专注于计算控制与智能感知领域的芯片设计公司,曦华科技目前的发力重点是以通用MCU为基础,在MCU+领域做差异化产品,同时也会投入更多资源去开拓市场,走向更大算力、更高规格的产品路线。目前,曦华科技在MCU+赛道上,已经布局了触控、方向盘HoD、车灯、电机驱动、屏幕、电池等细分方向。

其中,针对基于电容技术的触控功能,曦华科技在大会上重点介绍了其产品——国内首款车规级电容触控型32位MCU,即“TMCU”,该产品为曦华科技车规级电容触控型CVM012x系列MCU,是国产首颗可以实现HoD量程达4nF的车规级单芯片解决方案。

据悉,该系列产品继承了曦华CVM01平台,集成了ARM Cortex-M0+内核,主频高达80MHz,还有大容量的Flash存储器、SRAM存储器和丰富的外设资源。其中,像是该系列中的CVM0128能提供224KB的大容量Flash,16KB的SRAM,多达43路的GPIO,以及集成高达30ch通道的自电容检测。

同时,CVM012x系列车规MCU集成了高性能电容检测IP,采用曦华独创的专利电容检测技术,具备极高的电容检测精度,自互一体电容检测技术,最高支持4nF负载电容、30ch自容通道以及15 x 15ch互容通道,支持Active Shielding技术以更好的支持触摸防水性能。

总体上,CVM012x系列支持多封装和多Flash配置,具有丰富的产品矩阵,并且满足可靠性AEC-Q100 Grade 2,可支持ISO 26262 ASIL-B功能安全标准的车规应用。

根据盖世汽车研究院最新数据,2024年1-3月新能源乘用车市场L2级别标配量达92.4万辆,市场渗透率超过53.3%。其中,20万以上价格区间车型L2渗透率已经超过89%以上。

庞大的L2级市场所催生的人机交互以及智能驾驶需求,带给车规级电容触控MCU的市场,无疑也将巨大。

“飞轮战略”稳步走,车规MCU布局版图持续扩大

值得一提的是,关于电容触控技术的应用,在其他行业早已开始,尤其是iPhone开启的触屏时代,更是带来电容触控技术的大规模使用。多年后的今天,被誉为更大的消费电子终端产品——智能电动汽车的快速发展,将电容触控技术更近一步从消费电子迁移到汽车电子领域,以更好地实现人机交互。

借助这一转机,曦华科技凭已有的全球顶尖触控技术研发团队及成熟量产经验,进一步实现了消费电子+汽车电子业务的“跨界”融合,不限于TMCU,据悉在屏幕、电机、电池等方面,曦华科技也进行了系列布局。

在曦华科技看来,短短几年间,国内车规级MCU芯片厂商经历了三个发展阶段。第一个阶段就是上述提到的缺芯时期,这是个历史性发展机遇;第二阶段是从去年上半年开始,芯片供应商在供应单颗料的同时,还要提供丰富的产品组合的能力;第三阶段则进入到企业长期可持续运营阶段,需要证明自己长久稳定的供货能力。

因此,在当前激烈的产业竞争态势之下,MCU作为一个通用产品,已经不再满足于单一芯片产品,而是要做好丰富的产品路线规划;同时要从软件到硬件到系统,慢慢打造出生态;再者企业要稳健,能够实现长期可持续运营。

一直以来,汽车芯片产业信奉的从来都是弱肉强食的“丛林法则”。一款车规级MCU的从设计到量产上市,期间技术、人才与资金储备等缺一不可,还要“坐得了冷板凳”;而一家企业要想长久生存下去,如何获得持续的“输血”能力是关键,尤其是面对近年来汽车资本市场的“冷却”之势。

也正是考虑到这一层,曦华科技采用“飞轮战略”——即在2018年创立之初从共性的IP先用在消费电子设备入手,2020年在行业如火如荼之际以车规MCU切入车载终端芯片赛道。现如今,并通过已经实现正向盈利的消费业务源源不断向汽车MCU业务“输血”,同时两项业务技术及产业链协同,相互促进,不断提升产品研发效率及创新可能。

节奏快、周期短是中国新能源汽车产业的显著特点。“为快不破”或许是本土车规MCU厂商抢滩市场的一个制胜法宝。过去一年,曦华科技凭借原有技术积累以非常快的速度发布了4~5颗芯片。按其规划,未来也将维持相对快速的节奏,面向特定场景,沿着MCU+的主线不断向外扩容,迭代更多面向汽车的车身域、动力域、底盘域、网关域、智能驾驶域等汽车电子应用领域的优秀产品,持续保持竞争力。

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