海思鲍海森：车载半导体趋势洞察——大行业，小市场，寡头格局，深度定制

6月29日—30日，由盖世汽车主办的“2021中国汽车半导体产业大会” 隆重召开。本次会议主要围绕中国车企缺芯现状、供应链国产化安全建设、车载芯片平台的搭建设计、自动驾驶、智能座舱领域的芯片需求和应用案例、功率半导体在三电中的应用以及芯片测试和功能安全等话题展开讨论，共谋产业未来发展之路。下面是上海海思战略与业务发展部（车载领域）部长鲍海森在本次大会上的发言。

现场各位朋友，上午好。今天主要是简单分享一下我们在汽车半导体领域的产业洞察。

今天简单介绍三部分：车载半导体产业洞察；半导体产业机遇与挑战；产业发展行动及建议。现在我们的消费电子领域已经处在智能时代，但是汽车行业才刚刚经过信息时代，因为汽车联网已经成基础能力，汽车行业即将进入新的的智能化时代。汽车的智能化有几个特点：面向未来的万物互联，万物感知，万物智能。汽车作为智能化终端，进入新的智能时代必须具备四类基础能力。从物理世界的感知到物理世界的表达，中间要经过基础连接和基础的计算。中国半导体行业整体无论是感知、连接、还是表达，每一个领域都有很多路要走，因为这里面涉及大量的芯片能力，包括传感、数字、模拟。

从半导体行业发展历程看，总结过去几十年半导体行业的发展看，半导体一直是由核心的关键应用场景带动产业的发展。在2000年以前半导体是以专用领域、航天军军工和家电集成电路需求带动，2000年以后是计算机笔记本带动的新需求，过去十年是以手机、平板电脑和云计算带动的，现在我们面临新的十年，半导体迎来新的发展机遇，也面临新的挑战，杀手级应用是什么呢？有可能是边缘计算，也有可能是AI，甚至可能是汽车。尤其中国的汽车智能化已经在国际上处于半领先地位，所以有可能我们的汽车将成为引领下一代半导体发展的驱动力。我们现在到底是否为新的半导体驱动动能做好准备？实际上这是打问号的，这也需要业界一起持续来发力。

根据去年的统计数据，中国大陆占全球60%以上半导体的采购，同时又消耗了3成，有一半成了来料加工。整体看来，中国自主化率还比较低，基本维持在10%以下，更多的芯片领域接近于0，同时也看到像移动处理芯片、分立器件已经实现了突破。很多中国企业在努力朝各个方向发力，五年之后相信这个比例会有大幅度的改观。

汽车半导体是全球五大行业当中第四大应用领域，计算机、通信、消费电子、工业电子，汽车半导体占整体市场大概12%，汽车半导体应用仍然集中在五大领域，包括发动机、传动系统、车身系统、底盘、影音娱乐。中国最领先的是影音娱乐，但是我们在基础的车身动力系统领域是比较落后的，基础半导体能力也有待提升。

过去做汽车行业拓展以及产业宣传的时候，就一直尝试推动国内自主可控，多给国内厂家机会。媒体也在积极推动呼吁，实际上国内自主可控获得机会比较少，投资机会比较大，导致过去发展一直是比较缓慢的。

以新能源汽车为例，目前涉及到的半导体仍然是国外十大厂家占绝对份额，中国占比是相对比较低的，而且国内厂家主要聚焦在低端的电源、分立器件、逻辑器件等领域，产业链完全自主可控还有比较长的路要走。

从2017年开始，自动驾驶成为一个非常热点的话题，但是从2019年开始自动驾驶也开始逐渐的引起反思，根据现在推测看，未来十年仍然是以人工驾驶为主，自动驾驶可能在少量特种场景，比如说矿场、园区等有所应用，主流仍然是L4以及L4以下以人工驾驶为主，但是这同时也会带来很多新机会，比如说对ADAS的需求，还带来了模拟器件、DSP、SOC领域增长比较快速。原来我们估计13-15%，现在看下来应该超过20%，这个增长还是比较快。

我们简单统计了一下近年来智能汽车行业的发展，持续火热，甚至超过了中国经济增长的火热程度。同时由于智能汽车火热带动芯片需求旺盛，去年爆发的汽车芯片荒在国际上开始受到重视。过去汽车半导体属于小众市场，但是由于汽车行业对GDP影响非常大，芯片荒导致汽车生产受限，所以国际上开始重视起来。

传统车企也在逐步启动自主可控计划，这里简单梳理了一下媒体的公开报道，还有互联网新势力开始进入汽车行业，有的是造车，有的是做零部件，有的是做相关核心部件。说明从汽车智能化以来，关注的厂家多了，也对这个行业带来了新的活力。

从前景来看，汽车电子在整车上的成本占比会持续上升，前景还是持续看好。目前来看，2020年汽车电子占汽车零部件比例达到了1/3以上，在2030年甚至有可能会超过50%，所以未来汽车80%以上的创新是汽车电子。

另外受国际政治影响，自主替代需求越来越强烈，同时一些传统的消费类芯片厂家也开始切入到汽车电子领域。一直以来老牌汽车芯片厂家占了绝对的份额，导致国内半导体企业在汽车电子领域是没有话语权的，自主化可控规模极低，去年统计数据是1%以下，今年可能会上升，但是规模不会太大。同时由于传统消费类或工业类芯片厂家也在切入汽车领域，为行业引来新的竞争，包括计算机领域的，通信领域的等。

一方面，我们面临着国际新巨头的进入，对于中国自主替代也带来了新的挑战。第二方面，这两年虽然芯片研发、制造仍然是热点话题，虽然媒体一直讲摩尔定律即将达到极限，但是看下来到2030年摩尔定律还是有效的，2030年之前电子发展还是按照摩尔定律前进。同时新的神经元计算、量子计算、光子技术有可能得到新的应用，这也对半导体行业带来新的机会，同时微型化芯片工艺会带来一些可穿戴设备的应用。过去十年是我们口袋设备的机遇，未来十年可能是可穿戴设备的机遇，当然给汽车领域也会带来启示。

简单做了一个总结，整个芯片行业用四个词：大行业，小市场，寡头格局，深度定制。大行业是指整个芯片行业看上去虽然有将近4万亿美元的规模（全球），光中国就占了一半多的市场规模，行业很大，但是市场很小，因为芯片有很多分类，它覆盖着千行百业，每一个垂直行业的空间又非常小，未来看市场空间比较大的是SOC，现在主要份额是MCU等为主，但MCU也就160亿美金左右。这里面还划分了工业、汽车等各个领域的应用，产品分类是成千上万。甚至像很多接口类芯片的细分市场，全球市场规模只有5个亿美金，所以这叫大行业小市场，每一个行业产品都很小。

从寡头格局来说，全球TOP10厂家基本上占据了全球90%市场。另外在汽车半导体行业还有深度定制，现在看到很多汽车厂家介入芯片设计，实际上并不是每个车企都要投资到半导体制造和设计，它更多是参与深度的定制化工作。

做半导体做久了之后看到的都是问题，但是也有机会，当然新的机会同时也面临一些挑战。就汽车半导体行业来讲我们叫“高富帅”（贬义词），首先是高投资，投资规模比较大。富就是技术人员密集，技术含量相对比较高。帅就是规格优势，如果产品规格不具备优势，在市场上根本站不住脚。

像使用环境，汽车芯片比传统工业类和消费类芯片更加严苛，设计寿命差别大，消费类芯片只考虑三年生命周期就可以了，三年之后可能就换代了。但是汽车芯片必须维持十年以上的生命周期，还有20万公里的寿命要求，温湿度要求都跟传统的消费类电子不一样，产品良率还要高。为什么过去中国的企业不愿意投入汽车半导体？因为长周期低回报。我们过去讲汽车电子行业大概要8年回报周期，实际上汽车半导体回报周期也基本上在七八年。从研发投入到流片到最终验证，验证之后还有产品的试验上车，最后到下线，这个周期很长，基本上芯片回报8年之后是比较乐观的。因为很多SOC芯片投资回报基本上是1000万片以上，但是汽车上到1000万片是非常难的。事实上由于高配和低配设置问题，芯片规模上量没有那么快。

另外认证严格，导致大部分汽车半导体厂家是以消费类芯片养汽车芯片，这算是一个实实在在的现状。

汽车领域质量体系要求特别严格，因为汽车领域要求汽车零部件进行车规级认证，导致半导体的要求会进一步严格。我们简单梳理了一下国际上，包括中国、美国、欧洲的质量要求，看下来对芯片要求是最严格的，所以汽车半导体行业其实做得是比较辛苦。

另外汽车需求也会带来新的变化，我们都在讲汽车进入新的电子电气架构，过去分布式架构向域控制器集中式架构转变，这就带来挑战，对半导体设计和制造都会有新的需求。比如说软件定义汽车，过去汽车是一个独立的部件，未来的汽车都要联网，都需要云端服务，还要实时的OTA更新。商业模式也会带来变化，我们的芯片设计也需要跟着这个变化进行新的设计。同时新的实时连接又要求汽车跟手机还不一样，手机可以24小时开机，但是汽车每天平均开车时间（轿车2.8小时），在短时间内又要联网，又要碎片化的适应汽车的需求，导致新的连接肯定会带来新的设计变化。

另外就是成本和效率，因为未来通讯节点越来越多，数据量越来越大，导致从成本和效率角度考虑，还要设计多域共用的器件，那设计上就要考虑多场景多应用，同时也会带来开发周期的延长，由于未来多域控制，软件还要复用，开发周期要考虑到模块化、定制化。

最关键一点是安全的挑战，汽车网联化带来最严重的风险就是安全挑战，它跟手机安全还不一样，手机安全顶多是财务损失，但是汽车安全可能就是生命损失，所以未来汽车安全应该是提到一级重要程度。高性能和低功耗，我看大家关注比较多的是AI人工智能，汽车又要智能，但是国家又提倡碳中和，那么汽车要求就是高性能低功耗，这些对芯片设计都是挑战。

看完挑战还是有些机会，汽车半导体的业务稳定，一旦进入这个行业，整个市场是稳定的、快速增长的。而且格局垄断，过去可能是传统国际大厂垄断，未来中国企业有没有可能进入市场，我们的服务优势、产品优势有可能在一些细分市场得到体现。

汽车市场今年增长还是比较快的，尤其中国是最明显的，所以汽车产业恢复增长，汽车零部件和半导体同步快速的恢复增长。在汽车半导体领域，有可能在2027年之前就超过了1000亿美金。像ADAS、通信、电动车领域新需求对半导体提升都是非常快的。

就汽车半导体细分市场来看，随着数字化、智能化、电动化加速，半导体年复合增长率超过12%，到2025年会翻一番。因为汽车半导体还有一个优势，对工艺要求并不严苛，除了在域控制器和AI计算之外，绝大部分的处理器、屏显、MCU、通信类基本上都是28纳米以上的成熟工艺，相对来说还是有很多切入的机会。

我们根据国内车企半导体采购规模做了一个简单的统计，把车拆分出来做了一个分析。目前看下来，里面60%主要是SOC和MCU构成。目前中国自主企业切入比较多的是功率器件和电源，其他像收发、驱动、存储，MCU和SOC刚刚开始介入，中国企业可能还有比较长的路要走。尤其是SOC，因为英特尔和传统的芯片大厂直接是通过工业类器件切入到汽车领域，所以还会面临与芯片巨头的竞争。

简单看一下分类的市场空间，汽车器件分类非常多，第一个是座舱类，全球2025年可以达到29亿美金规模，客户要求的是高性能、车规级、零门槛，直接是交钥匙工程。ADAS，这个增长也比较快，2025年接近70%的渗透率，目前渗透率还比较低，所以它的增长还是比较快的。MCU市场空间大，这是现在半导体行业不太关注的领域，因为它是比较成熟的工艺，由于去年MCU供货紧张，直接影响汽车大规模制造，导致短时间停产，所以开始引起关注。从MCU市场格局划分和销售规模来看，汽车领域占了37%的规模，所以车载MCU单价还是比较高的。

汽车MCU主要厂家目前还是以国外几个大的老牌厂家为主。同时看到还有一个新的发展趋势，就是RISC-V架构，它的最大优势是自主可控，它有可能成为未来MCU三分天下有其一，甚至有可能近两年就开始逐步切入到汽车领域。

去年美国发布了半导体行业新十年计划，我们可以作为借鉴，但是不一定完全照搬，就是借鉴它的超前思路，积极开展半导体新技术开发。他这个计划里面有几个点，第一类是全新的计算芯片，因为现在的计算方式、计算模式，根据模型测算到2040年发电厂供的电都不够未来计算芯片耗电，所以新型计算芯片一定要有新的模式出现，有可能在五年之后或者十年之后开始尝试，比如说神经元、量子等的计算方式。

第二个是新的内存器件。根据现在的存储需求，存储技术发展到2040年，现在生产的硅片都不够存储的，因为现在信息增长太快了，所以存储技术也要发生新的变革。

第三个是信息安全挑战，万物互联、万物感知之后，信息安全绝对是第一优先级的，因为信息的连接最大的挑战就是数据的安全。

第四个是模拟器件，过去声光电相关的技术已经发展很快了，实际上对于全新的模拟还远远不够。到了智能化社会，汽车可能就是未来的机器人状态，大量的传感器一定需要很多模拟器件。

第五个，新型通讯技术，现在产生的数据是海量的，但是即使用5G技术还是远远不能传输实时产生的数据量。

所以这几个领域会成为未来半导体的发展新机会，当然对汽车领域影响最深的，一个是计算，一个是安全。

大概分享这点内容，如果现场专家有什么疑问或者建议可以随时沟通，因为我们对于整个行业的推动方式还是开放的，谢谢。