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汽車座艙主晶片市場與產業格局分析

周彥武

汽車車機有四種類型

第一類是最簡單的不帶螢幕的,只有收音和播放數字音訊功能,此類車型在中國幾乎見不到,但在東歐、中亞、南美和非洲還是有不少銷量。某些北美和歐洲的低端車型也是如此,其市場佔有率約為10%。其主晶片通常是NXP於2008年推出的TEF6638HW。實際2017年的很多主流車型都採用的是這顆晶片,如豐田RAV4。

第二類是Display Audio,帶螢幕,但不具備導航功能,有藍芽和WiFi功能。其市場佔有率約為20%。其主晶片通常有NXP的雙核i。mx6,韓國Telechips的TCC8931/TCC8971,意法半導體的STA1095/STA1295,還有不少松下半導體(已被臺灣新唐半導體以2。5億美元收購)的晶片。

第三類可稱為Infotainment,通常具備導航、上網、流媒體播放能力。這是市場主流。

第四類是與儀表共用一套硬體平臺的,即虛擬機器,也可以稱為域控制器,目前市場佔有率還很低。典型車型都在中國,如奇瑞星途、廣汽埃安Aion LX、大眾ID。4和長城H6頂配。虛擬機器大幅度增加軟體成本,如果量不大,很難分攤這些軟體成本,反而比用兩套系統的成本更高。傳統車廠對虛擬機器安全程度也有擔心。此外,儀表供應商與車機供應商通常是分開的,合併需要一個過程。

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Display Audio領域

Display Audio市場逐漸萎縮,除了意法半導體(ST)外,其餘三家都心意闌珊。松下半導體被中國臺灣新唐半導體收購後,仍然會維持其市場地位,因為松下汽車電子是全球最大的Display Audio供應商,市場地位穩固。

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圖片來源:網際網路

ST對Display Audio市場還有比較高的關注度,主打高性價比的手機投射應用,力求獲取更大的市場份額,主要型號是ST1275和ST1295。NXP的優勢在於收音晶片領域幾乎壟斷市場,使用者可以一站購齊。Telechips同樣主打價效比,2019年Telechips收入在1。1億美元左右,是該公司5年來最高收入記錄,2020年收入下滑了24%。也從83億韓元的淨利潤變為94億韓元的虧損。2021年1季度收入254億韓元,同比增長13%,淨虧損9億韓元。

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Telechips積極進軍高階市場,頂級旗艦Dolphin3H更是把高通SA8155當對手。Dolphin3H的16核設計也是座艙SoC中核心最多的。

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圖片來源:網際網路

Telechips主要客戶是現代、起亞、豐田、三菱和原大宇汽車被通用收購後的車型,後裝市場主要客戶JVCKENWOOD和阿爾派,Telechips主打高性價比。

中低端Infotainment領域

中低端Infotainment領域,NXP的市場份額比在Display Audio還要高。這個領域,NXP的對手除了Telechips只有聯發科或高通的非車規晶片,還有瑞薩的R-CAR M3N,瑞薩推出的比較晚,生態體系遠不如NXP。德州儀器也漸漸退出市場,德州儀器原本依靠J6系列在德系佔據比較高的市場份額,但J7推出的比較晚,且主打ADAS和閘道器領域,斷了一個時代,這期間英特爾、高通和瑞薩趁虛而入。德州儀器的優勢是DSP和模擬領域,發展高算力晶片不是其強項,也不是其方向,也不會帶來多少利潤。不過在德系三大豪華車領域,J6轉做了收音與導航副SoC,長期內仍然有一席之地。

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圖片來源:網際網路

雖然已經過了10年,四核i。mx6仍然是中低端Infotainment領域霸主。主要客戶包括長安、豐田、日產、PSA、福特中低端。

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圖片來源:網際網路

典型案例如長安的inCall系列,包括了長安大部分主力車型,未來可能升級到i。mx8。NXP最後一代座艙處理器也就是i。mx8,其早在2013年9月就已釋出,然而直到近8年後的現在,下一代i。mx處理器還未公開發布。後繼無人。

i。mx8幾經波折,雖2013年就釋出,但2018年才有量產版本,價效比自然不高,客戶不多,除了鐵桿支持者福特,中高階的Sync4車機都是i。mx8做主處理器,低端的CTR車機還是i。mx6。國內客戶還有斑馬和博泰,也就是上汽乘用車。除此之外,幾乎找不到大客戶。

NXP不願加入高通、三星、英偉達掀起的快速迭代的算力軍備競賽,NXP目前最先進的已經量產的還是ARM在2015年2月釋出的Cortex-A72架構。而高通和英偉達已經在用A78架構了。眾所周知,每一代新架構都要更先進的製程支撐,然而7奈米5奈米費用驚人,動輒數億、十幾億美元。NXP現在最先進不過是14奈米。迭代速度快意味著每一代產品的銷量減少,這使得研發成本很難攤薄。如果跟進高通、三星這樣的對手,那麼要麼被拖死,要麼虧損巨大。而高通、三星依靠手機領域龐大的出貨量和強大的財力輕鬆分攤研發成本,還能快速迭代,拖著對手前進。雖然NXP宣稱下一代會選擇臺積電的5納米制程,但具體何時量產就未知了。照i。mx8的經驗,即使宣佈推出產品到量產都要5年,而現在產品還沒有任何訊息,量產最快也要在7、8年後了,屆時5奈米早已不是先進製程了。

中高階Infotainment領域,高通和聯發科也有一席之地。聯發科主要是和吉利合作,同時後裝市場也實力不俗。高通主要是比亞迪和長安,網約車後裝領域則幾乎壟斷,高通有兩大類,一類是CSR晶片,CSR是高通在2015年24億美元收購的,其車機SoC晶片實際來自CSR在2009年1。36億美元收購的SiRF技術,以前主打後裝市場,現在有在前裝發揚光大的趨勢。另一類則是手機用的非車規的驍龍625,雖是2016年2月釋出的晶片,但效能足夠滿足目前的主流應用。

中高階Infotainment領域

中高階Infotainment領域玩家眾多,競爭激烈,勝出的關鍵因素並非效能,而是服務和供應鏈。中高階Infotainment領域,主要是瑞薩、英偉達、高通、英特爾、三星五家。其中4家都是半導體巨頭,車載領域的收入幾乎都微不足道。

英特爾目前有5款晶片可選,其中4款是2016年8月推出的,即A3930/A3940/A3950/A3960,2018年底新增一款A3920,效能略高於特斯拉Model 3用的A3950,但沒有透過AEC-Q100車規認證,不過價格遠低於A3950,國內有幾家非一線新興造車廠家在用。

論效能,英特爾的A3900系列遠不如其他三家來得高,畢竟它是4核晶片,且推出於2016年。但英特爾是最成功的,客戶範圍最廣,包括鐵桿支持者寶馬,幾乎全部使用旗艦A3960。通用的一眾主力車型,如GMC的SIERRA和DENALI,還有未來的電動悍馬。凱迪拉克的高階凱雷德,還有2022或2023年上市的凱迪拉克旗艦轎車Celestiq和電動SUV Lyriq。其餘還有現代起亞的高階產品和選配產品,還有高階的Genesis。斯巴魯的中高階也是全線使用英特爾的晶片。此外還包括沃爾沃的主力車型XC40/60以及捷豹路虎的部分車型。國內則包括了紅旗的三款主力車型以及長城的轎跑F7,還有奇瑞的星途。

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圖片來源:網際網路

英特爾除了2018年底添加了A3920後,一直沒有新產品推出,那麼為什麼英特爾的A3900系列市場份額能逐步提升呢?推測可能有兩點,一是供應鏈,近期晶片缺貨很嚴重,但英特爾車機晶片不會缺貨,因為英特爾是自有晶圓廠,英特爾擁有超越臺積電的全球最大晶圓產能,並且其晶圓廠基本都在亞利桑那州的沙漠裡,而不是特立獨行的電網獨立的孤星共和國德克薩斯州那裡,能最大限度保證供應鏈安全。瑞薩、英偉達和高通都需要看晶圓代工廠的臉色,也就是三星和臺積電的臉色。三星雖然也是自有晶圓廠,但一方面,三星起步較晚,另一方面,三星廠在德州,冬季極寒,夏季酷熱,電網獨立,供電不夠穩定。經歷缺芯事件後,英特爾的份額有望進一步提升。

再就是服務,英特爾為推廣其晶片,特別開發了ACRN虛擬機器,車廠可免費使用,也就是奇瑞星途上使用的虛擬機器,在中國的幾個專案,無論大小,英特爾幾乎都親身參與,這是高通、英偉達、瑞薩不能比的。

高通在汽車業務上傾注頗多,幾乎和手機產品同時更新,不像三星或聯發科要延遲至少一年。因為效能強大,高通收穫了領克01/05、廣汽AION V/Y、理想和小鵬的訂單,海外主要是大眾高爾夫8、ID。3、本田雅閣,B9代奧迪A4L、路虎發現和路虎衛士。前者雖然收穫不少輿論關注度,但出貨量很低,遠不能跟主流車型比,海外出貨量大的只有高爾夫8和雅閣。奧迪A4則比較特殊,高通只是曇花一現,2021年中期改款的B9。5版奧迪A4和2023年大改款的B10將採用三星AutoV9,不僅是奧迪A4,未來奧迪全系列MIB3 TOP和保時捷全系列都會改用三星晶片。此外大眾的ID。4也採用了三星AutoV9。未來大眾可能會把高爾夫8和ID。3也改用三星晶片。國內高爾夫8的銷量不佳,兩廂車賣三廂車價格,國內難以接受。歐洲銷量還勉強。北美即使上市也會被日韓壓著,銷量很低。

奧迪全面轉向三星主要可能是軟體方面的原因,奧迪喜歡自主性更強的汽車級Linux即AGL系統,而高通更喜歡安卓系統。

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儘管高通在國內新興旗艦車型上幾乎壟斷,獲得超高關注度,SA8155稱為旗艦車型標配,但這些純粹做標杆的高價車型銷量都不會高。量產後,一個月銷量估計難以超過1000輛。遠不能彌補奧迪上的減少。此外,上游晶圓代工廠產能不暢或緊張也影響了高通的出貨量。

英偉達除了鐵桿支持者賓士和蔚來外,其他客戶量都很低,奧迪的儀表是英偉達除賓士外的第二大收入來源。奧迪的上一代車機也使用英偉達晶片,但是2019年下半年新上市的使用高通的晶片,2021年起則改為三星的晶片,奧迪的儀表一直使用英偉達的晶片,沒有變過。2019年汽車業務收入大約7億美元,2020年失去奧迪這個大客戶,降至5。36億美元,大幅下滑23。4%。至於比較先進的智慧駕駛晶片,目前貢獻還很低,低到可以忽略不計。

瑞薩的座艙用MCU幾乎壟斷全球,但SoC實力不強。

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瑞薩Infotainment用SoC一覽,圖片來源:網際網路

瑞薩3代R-CAR系列產品自2015年12月推出,2018年12月量產。開發過程中就得到豐田的支援,豐田的雷克薩斯自然是要全線採用R-CAR H3的。不過豐田的換代速度很慢,2021年初才開始從NX開始全面升級為R-CAR H3或R-CAR H3N的。雷克薩斯2020年銷量72萬輛,北美和中國分別貢獻了30萬和22。5萬的銷量,預計2021年有望回升至85萬輛。除豐田外,日產的高階產品也用R-CAR 3代,如即將上市的新一代旗艦電動車Ariya使用R-CAR M3W。本田高階的謳歌和馬自達也有可能使用R-CAR 3代。

日系外,瑞薩搶佔了德州儀器的市場空間,全面進軍大眾。大眾的B級車帕薩特和邁騰全面採用R-CAR M3W或R-CAR M3。大眾中型SUV所用的MQB A2平臺也可能在2021年全面使用R-CAR M3,MQB A2平臺包括了途觀、探榮。

中國市場,瑞薩最主要的客戶是長城和吉利,長城用料奢侈,即使不到10萬的皮卡都用了瑞薩的M3N,主力車型H6的高配則是R-CAR H3。吉利星瑞是吉利直接將沃爾沃2。0T發動機放在吉利車上的爆款轎車,非常奇怪用了瑞薩的老產品,2013年量產的MP6530,採用四核設計,分別是A15和A7。

車規被特斯拉無情粉碎,特斯拉毫無顧忌地將消費級AMD顯示卡晶片用在最新的Model S上。保時捷為老使用者(早期車機沒有螢幕的保時捷使用者)提供的車機則使用珠海全志的後裝晶片T3,由江西豐城好幫手生產。聯發科和高通很多手機晶片也從後裝大舉進軍前裝,車規被價效比取代。

汽車對於安全的要求要遠超手機,汽車座艙還不會變成娛樂場所,即使有,也是極少數旗艦車型。除中美和西歐外的汽車市場對智慧化需求並不強烈。汽車不是手機,對效能的需求沒有強烈和狂熱,高通將手機晶片的打法用在車機上,成功的可能性渺茫。10年前的車機晶片i。mx6級別的還是市場主流,再過5年也可能如此,再過10年可能仍有i。mx6級別晶片的一席之地。中高階市場競爭激烈,效能平平(亂序執行效能遠超ARM系列核心晶片)的英特爾A3900系列卻能穩坐第一,效能最強的英偉達敬陪末座,客戶也在流失。

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