汽车电子电气架构正从“诸侯割据”的分布式,渐进走向中央集中式。

整车厂商竞争日益激烈,各大车企通过不断的技术创新和产品迭代来提升竞争力,越来越多的新功能、新产品,导致单车ECU数量激增,分布式电子电气架构由于算力分散、布线复杂、软硬件耦合深、通信带宽瓶颈等缺点已无法适应汽车智能化的进一步发展。电子架构迈向中央集成已成大势所趋,广汽、小鹏、理想、吉利等多家车企都在进行整车电子架构的快速迭代。在此过程中,域控制器芯片的性能和稳定性成为决定整车综合性能实现和安全可靠性的核心,重要性日益凸显。

国产替代需求急迫,抢占中央域控制器“卡脖子”领域

最新的汽车电子电气(E/E)架构通常以智能驾驶芯片、智能座舱芯片、中央域控制器芯片三颗大SoC芯片组成,前两者分别负责自动驾驶相关任务和车载信息、娱乐系统,中央域控制器芯片则起到总揽作用,负责跨域协同、全局数据整合分发及功能实现。

在市场竞争格局上,三者目前都呈现出被海外厂商垄断的格局,不过近几年国内已有不少厂商布局智能驾驶芯片和智能座舱芯片,如地平线、黑芝麻智能等已在智能驾驶中低算力市场占据了一席之地,同时部分整车厂也纷纷成功自研智驾芯片;芯驰、芯擎、杰发科技等厂商在智能座舱领域也均有产品实现量产。

中央域控制器芯片方面,恩智浦的S32G系列芯片目前在全球范围内占据了主导地位,国内中央域控制器芯片还未有上车案例,由于技术壁垒过高,国内实质已启动相关研发的的公司也屈指可数。据了解,北京市辰至半导体科技有限公司已在该芯片领域进行研发布局,主要聚焦于中央域控制器SoC芯片。

我国作为全球最大的汽车生产和消费市场,为保证汽车产业供应链的安全性,工信部已将中央域控制器芯片的国产化列为汽车芯片自主可控攻坚任务的重点,国产替代需求十分急迫。2024年9月,辰至半导体在广州市海珠区设立子公司作为华南区总部,12月,广州市海珠区区委书记蔡澍等就前往公司调研其研发进程。

据介绍,辰至半导体主要从事高性能高可靠性芯片及解决方案的研发设计。目前公司自主研发的首款ASIL-D级车规芯片,同时兼具硬件加密、多核异构架构的差异化优势,能够满足整车对多通道数据传输分发、功能安全的严格要求。进度方面,公司表示,目前全自研车规级中央域控制器芯片核心研发工作已全部完成。

智驾浪潮下需求井喷,千亿市场国产化空白亟待打破

中汽协数据显示,2024年全国新能源汽车销量实现1286.6万辆,同比增长35.5%,渗透率达40.9%,新能源汽车的发展已成大势所趋。但与此同时,新能源汽车不断向高级智能化迭代,所需功能模块增加,芯片与线束数量随之增加。

公开数据显示,传统的分布式架构中每辆汽车上的MCU可高达300多个,而中央域控制器通过将多个ECU的功能集成到少数几个高性能计算平台中,减少了硬件的冗余和复杂性,提高了系统的整体效率和可靠性,并且在中央域控制器架构下,汽车的功能更加依赖于软件来定义和实现,这使得汽车制造商可以更加灵活地通过OTA(Over-The-Air)技术迭代和升级汽车功能,让车辆在交付后仍能不断获得功能更新和性能优化,极大地延长了产品的生命周期。

特斯拉Model 3是最早启用集中式架构的车型,通过这一架构,该车型将ECU数量从近百个缩减至26个,线束长度减少50%,带动整车成本下降20%。这一趋势下,域控制器成为汽车智能化的核心载体,其他车企纷纷跟进。小鹏G9等车型已经在2023年实现了跨域电子电气架构的量产,蔚来ET9、ES8等车型也都搭载了E/E方案为区域控制器架构,零跑目前在售的主力车型C16、C10、C11、C01已全部搭载了最新的LEAP3.0“四叶草” 中央+区域架构,2024年8月零跑汽车销量达到30305台,同比增长超113%;此外吉利也宣布将推动更多车型搭载GEEA 3.0电子电气架构,同时进一步推动整车级OS上车,形成真正的中央计算+区域架构平台。

随着越来越多整车厂商进行布局,预计2026年中央域控制器需求超500万套,2030年市场规模达280亿元。另据亿欧智库报告预测,2030年全球智能电动汽车域控制器市场规模将超2800亿元。

当前,国产中央域控制器芯片市场在国内尚处于空白状态,辰至半导体作为目前国内极少数专注于中央域控制器这一智能化核心“大脑”研发的企业,公司已具备明显的先发优势。

此外,ASIL-D控制类芯片兼具高可靠性、高安全性和低功耗特点,除了汽车领域,也可满足工业控制、信息安全、物联网、低空经济等领域中对算力、安全性、可靠性和功耗综合要求高的应用需求。凭借着技术的高可复用性,辰至半导体有望将业务拓展至中高端工控、信息安全、低空飞行等场景。

ASIL D 级芯片认证条件苛刻,高门槛下玩家稀缺

汽车芯片按照安全等级被ISO 26262国际标准分为 ASIL — A、B、C、D四类,其中ASIL-A对应最低程度的驾驶安全风险,ASIL-D 则对应最高程度的驾驶安全风险。

按此标准划分,安全等级范围的最低等级,如后灯等部件,仅需达到 ASIL-A 级即可,大灯和刹车灯通常是 ASIL-B 级,巡航控制通常是 ASIL-C 级。而像安全气囊、防抱死制动系统和动力转向系统则必须达到 ASIL-D 级,这是应用于安全保障的最严苛等级,因为其失效带来的风险最高。

这一等级的芯片在研发时需要企业具备强大的研发能力、完整的设计流程以及严格的质量控制体系。目前国内能够成功研发车规级ASIL-D 芯片的企业寥寥无几,上市公司中已有产品实现认证的只有兆易创新、紫光国微、纳芯微、国芯科技、芯海科技等少数几家。



中央域控制器芯片的安全等级也被划分为 ASIL D 级,辰至半导体作为一家初创公司能够成功研发最高功能安全等级的车规芯片,也主要得益于公司拥有一支成建制的车规大芯片团队,公司研发人员多来自哲库、恩智浦、Marvell等知名大厂,具备从需求定义、设计到量产的全流程经验,这在国内十分稀缺。

与众不同的是,辰至半导体背后站着金证互通及其投资平台,据天眼查数据,金证互通及其实控人、投资平台合计在辰至半导体持股51.54%。作为国内知名的资本市场投资者关系公司,金证互通累计服务上市公司数量已超过千家,拥有大量汽车类、工控类、信息安全类客户,庞大的客户资源积累,能够为辰至半导体提供更多客户场景,从而丰富辰至半导体的市场资源,也赋予了辰至半导体较一般芯片设计公司更为差异化的优势。

对于为什么选择跨界投资辰至半导体,金证互通董事长表示,首先是看中公司技术和产品的稀缺性,工信部数据显示:当前国内汽车芯片自给率不到10%,且主要集中在中低端产品领域。随着市场对高端芯片需求的不断增长,国产化替代空间巨大,尤其在高端芯片市场,存在显著发展机遇和市场潜力。其次,辰至半导体聚焦在车规芯片中门槛最高且国产化几乎为0的中央域控制器芯片,在目前汽车电子电气架构加速走向中央集中式的产业大背景下,中央域控芯片正进入高速爆发的前期,同时将维持较长的景气时期。此外,金证互通也希望通过投资辰至半导体构建起涵盖汽车、工控、低空经济、信息安全等领域的产业生态。让上市公司通过产业协同及多元化合作,以共同研发、资源共享、技术交流、上下游客户协同合作、投资等多种方式,实现产业链的深度融合与资源优化配置,产生1+1大于2的效果,这也是金证互通为上市公司客户挖掘核心价值的体现。

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