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隨著全球汽車產(chǎn)業(yè)分工協(xié)作模式的逐步深化以及全球汽車市場向新興經(jīng)濟(jì)體的轉(zhuǎn)移,我國汽車行業(yè)積極把握歷史窗口機(jī)遇,實(shí)現(xiàn)快速發(fā)展,已成為全球汽車產(chǎn)業(yè)鏈的重要組成部分,汽車產(chǎn)銷量連續(xù)多年位居世界第一,占全球汽車產(chǎn)銷量的比例維持在高位水平。
根據(jù)世界汽車組織和中國汽車工業(yè)協(xié)會(huì)數(shù)據(jù),2015 年至 2017 年,我國汽車產(chǎn)銷量連續(xù)增長,在 2017 年分別達(dá)到 2,902 萬輛和 2,888 萬輛。2018 年以來,受居民消費(fèi)增速下滑、國際貿(mào)易摩擦等因素的影響,我國汽車產(chǎn)銷量經(jīng)歷了連續(xù)三年的下滑,2022 年汽車產(chǎn)銷量回升至 2,702 萬輛和 2,686 萬輛,占全球汽車產(chǎn)銷量的比例達(dá)30%以上。
雖然我國汽車產(chǎn)銷量連續(xù)多年位列世界第一,但在人均汽車保有量上卻遠(yuǎn)低于歐美發(fā)達(dá)國家。根據(jù)公安部數(shù)據(jù),2022 年我國千人汽車保有量約為 200 余輛,與歐美發(fā)達(dá)國家 500 輛以上的千人汽車保有量水平相比仍存在較大差距。隨著我國城鎮(zhèn)化進(jìn)程的加速、居民收入水平的提高以及消費(fèi)升級(jí),我國汽車市場增長空間廣闊。
近年來,汽車向電動(dòng)化、智能化、網(wǎng)聯(lián)化發(fā)展,帶動(dòng)汽車芯片需求成倍增長。作為汽車的車身控制系統(tǒng)、安全舒適系統(tǒng)、信息娛樂與網(wǎng)聯(lián)系統(tǒng)、動(dòng)力與底盤系統(tǒng)和輔助駕駛系統(tǒng)等汽車電子系統(tǒng)的主控芯片,MCU 的市場空間有望在汽車“三化”進(jìn)程中進(jìn)一步打開。
①新能源汽車引領(lǐng)汽車電動(dòng)化發(fā)展
新能源汽車以電池、電驅(qū)、電控系統(tǒng)(即“三電”系統(tǒng))為核心。新能源汽車的“三電”系統(tǒng)將帶動(dòng) MCU 的增量需求,如在新能源汽車的電池系統(tǒng)中,MCU 用于電池模組的分布式管理;在電驅(qū)系統(tǒng)中,MCU 用于逆變器實(shí)現(xiàn)直流電向交流電轉(zhuǎn)換;在電控系統(tǒng)中,MCU 用于電池管理系統(tǒng)(BMS)進(jìn)行溫度控制和充放電管理,用于整車控制器(VCU)中實(shí)現(xiàn)命令傳輸、任務(wù)調(diào)度、和能量管理。
除“三電系統(tǒng)”外,新能源汽車的車載無線充、聲學(xué)汽車警報(bào)系統(tǒng)(AVAS)、新能源汽車配套的充電槍、充電樁等儲(chǔ)能相關(guān)設(shè)備等也需要運(yùn)用MCU 執(zhí)行運(yùn)算和控制功能。MCU 在汽車電動(dòng)化趨勢(shì)下的應(yīng)用前景可觀。
隨著碳達(dá)峰、碳中和戰(zhàn)略的執(zhí)行以及居民“節(jié)能減排、綠色出行”意識(shí)的普及,近年來,我國新能源汽車的滲透率持續(xù)提升。根據(jù)中國汽車工業(yè)協(xié)會(huì)數(shù)據(jù),2015 至 2022 年,我國新能源汽車產(chǎn)量從 34 萬輛增長至 706 萬輛,復(fù)合增長率達(dá) 54.20%,新能源汽車銷量從 33 萬輛增長至 689 萬輛,復(fù)合增長率達(dá)54.28%,占當(dāng)年汽車銷量的比例從 1.35%增加至 26.12%,滲透率持續(xù)提升。
我國政府大力支持新能源汽車的發(fā)展。財(cái)政部發(fā)布了《關(guān)于新能源汽車免征車輛購置稅有關(guān)政策的公告》,從稅收上給予新能源汽車購置優(yōu)惠;國務(wù)院發(fā)布了《新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2021-2035)》,從提高技術(shù)創(chuàng)新能力,構(gòu)建新型生態(tài)方面支持新能源汽車發(fā)展。在系列政策的施行下,我國新能源汽車市場規(guī)模有望持續(xù)增長。
②汽車智能化聚焦智能座艙和自動(dòng)駕駛
智能化已成為汽車行業(yè)發(fā)展的重要方向之一。發(fā)改委頒布的《智能汽車創(chuàng)新發(fā)展戰(zhàn)略》將智能汽車定義為:“智能汽車是指通過搭載先進(jìn)傳感器等裝置,運(yùn)用人工智能等新技術(shù),具有自動(dòng)駕駛功能,逐步成為智能移動(dòng)空間和應(yīng)用終端的新一代汽車”。因此,智能座艙和自動(dòng)駕駛是實(shí)現(xiàn)汽車智能化的關(guān)鍵。
A、智能座艙
汽車座艙早期以機(jī)械中控臺(tái)為主,隨著液晶顯示屏引入汽車中控系統(tǒng),集成了 GPS 和導(dǎo)航功能的電子座艙迅速發(fā)展,而伴隨汽車電子和人機(jī)交互等技術(shù)的迭代,整合了液晶儀表盤、中控屏、抬頭顯示系統(tǒng)(HUD)、流媒體后視鏡、信息娛樂系統(tǒng)、智能座椅等電子設(shè)備的智能座艙成為汽車座艙的發(fā)展新趨勢(shì)。智能座艙能夠?qū)崿F(xiàn)多模態(tài)人機(jī)交互(HMI),提供地圖導(dǎo)航服務(wù),豐富車機(jī)娛樂內(nèi)容和生活服務(wù)信息,致力打造以乘客為中心的“第三生活空間”。
智能座艙的多數(shù)電子設(shè)備需要配置 MCU 實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的運(yùn)算和控制功能。如汽車儀表盤需要 MCU 進(jìn)行圖像處理,信息娛樂系統(tǒng)需要 MCU 進(jìn)行信息和數(shù)據(jù)處理,智能座椅利用 MCU 進(jìn)行空間調(diào)整等。根據(jù) ICVTank 數(shù)據(jù),2020 年我國智能座艙市場規(guī)模為 567 億元,預(yù)計(jì)到 2025 年將增長至 1,030 億元。智能座艙的廣闊前景將帶動(dòng) MCU 需求增長。
B、自動(dòng)駕駛
美國汽車工程師學(xué)會(huì)(SAE)按照駕駛自動(dòng)化程度將自動(dòng)駕駛分為 L0 至L5 六個(gè)等級(jí),其中 L0 級(jí)屬于人工駕駛,L1 至 L2 級(jí)仍然需要駕駛?cè)藛T,其實(shí)質(zhì)屬于高級(jí)輔助駕駛(ADAS)范疇,而從 L3級(jí)開始,汽車真正進(jìn)入自動(dòng)駕駛范疇。MCU 在 L1 至 L2 級(jí)的高級(jí)輔助駕駛中應(yīng)用廣泛,如自動(dòng)泊車系統(tǒng)、自適應(yīng)巡航、車道偏離報(bào)警系統(tǒng)、車道保持系統(tǒng)和雷達(dá)探測(cè)等都需要 MCU 實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的功能。
當(dāng)前我國正處于 L2 至 L3 級(jí)的過渡階段,隨著自動(dòng)駕駛等級(jí)的提升,MCU 面臨的數(shù)據(jù)更加復(fù)雜,其對(duì)自身的算力也提出了更高的要求,集成 AI 模塊和具備高處理能力的高階 MCU 將會(huì)在高級(jí)自動(dòng)駕駛中得到應(yīng)用。
③車聯(lián)網(wǎng)促進(jìn)汽車網(wǎng)聯(lián)化進(jìn)程
汽車網(wǎng)聯(lián)化是汽車與車聯(lián)網(wǎng)的有機(jī)聯(lián)合。車聯(lián)網(wǎng)通過 V2X(Vehicle toEverything)技術(shù),實(shí)現(xiàn)車與車(V2V)、車與人(V2P)、車與路(V2I)以及車與網(wǎng)(V2P)的信息交換,將“人、車、路、云”等交通參與要素有機(jī)地聯(lián)系在一起,獲取豐富的感知信息,實(shí)現(xiàn)汽車安全、舒適、節(jié)能、高效行駛。車聯(lián)網(wǎng)通過構(gòu)建智慧交通系統(tǒng),有利于提升交通效率、降低事故發(fā)生率、節(jié)約資源、減少污染等。同時(shí),車聯(lián)網(wǎng)強(qiáng)大的信息采集能力也將有利于汽車自動(dòng)駕駛技術(shù)的創(chuàng)新和應(yīng)用。
車聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)一般由主機(jī)、T-BOX、手機(jī) APP 和后臺(tái)系統(tǒng)四部分組成。T-BOX(Telematics BOX)是車聯(lián)網(wǎng)落地的基礎(chǔ)性硬件之一。T-BOX 是一種融合了 GPS 技術(shù)、里程定位技術(shù)及汽車無線信息傳輸技術(shù)的綜合設(shè)備。
T-BOX 對(duì)內(nèi)與主機(jī)通過 CAN 總線通信,實(shí)現(xiàn)指令和信息的傳遞,包括車輛狀態(tài)信息、按鍵狀態(tài)信息和控制指令等,對(duì)外與手機(jī) APP 進(jìn)行信息交互,用戶可以通過手機(jī)APP 實(shí)現(xiàn)車輛的遠(yuǎn)程控制,如車輛啟動(dòng)、車窗升降、車輛定位、車輛狀態(tài)查詢等。T-BOX 內(nèi)部集成 GPS、外部通信接口、MCU、移動(dòng)通信單元、存儲(chǔ)器等功能模塊。公司車規(guī)級(jí) MCU 已在 T-BOX 等車聯(lián)網(wǎng)設(shè)備上實(shí)現(xiàn)規(guī)?;瘧?yīng)用。
我國大力推動(dòng)車聯(lián)網(wǎng)發(fā)展,工信部制定的《車聯(lián)網(wǎng)智能網(wǎng)聯(lián)汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展行動(dòng)計(jì)劃》提出逐步實(shí)現(xiàn)高級(jí)別自動(dòng)駕駛功能的智能網(wǎng)聯(lián)汽車和 5G-V2X 商業(yè)化規(guī)模應(yīng)用,國務(wù)院發(fā)布的《交通強(qiáng)國建設(shè)綱要》提出加強(qiáng)智能網(wǎng)聯(lián)汽車研發(fā),形成自主可控完整的產(chǎn)業(yè)鏈,《新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2021-2035)》要求加強(qiáng)智能網(wǎng)聯(lián)汽車關(guān)鍵零部件及系統(tǒng)開發(fā)。
在該等政策的支持和車聯(lián)網(wǎng)相關(guān)技術(shù)和應(yīng)用的發(fā)展下,我國車聯(lián)網(wǎng)滲透率持續(xù)提升,根據(jù) ICVTank 數(shù)據(jù),2018 年至 2021 年我國車聯(lián)網(wǎng)滲透率從 24.9%增長至 53.3%,預(yù)計(jì) 2022 年將達(dá)到 59.8%。車聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展將有利于 MCU 的需求提升。