貿易戰與疫情促使中國加速MCU國產化進程
新冠病毒疫情以及持續升溫的中美貿易戰,為中國MCU業者加速開啟「國產替代」商機,包括與歐美大廠仍有一段差距的車載MCU市場,也開始有中國業者可發揮的舞台...
全球新冠(Covid-19)疫情蔓延,致多國封裝製造產能封停,醫療設備採購需求依然攀升,進而致MCU市場缺口出現,ST、TI的MCU產品至少漲價兩成。在這種情形下,《國際電子商情》(ESM China)探討了疫情下的車載MCU供需及未來發展方向。
深圳市航順晶片技術研發有限公司生產運營部總經理劉濤表示,該公司從去年就做了一定的備貨計畫,同時跟投片廠、封裝廠、測試廠都簽訂了戰略合作協定,因此並不會過多影響正常供應。劉濤表示,在疫情中不少零組件瘋漲,但航順頂住了「復工人員不足、原材料上漲…」等各種壓力,保證MCU不漲價。
笙泉科技行銷部副處長廖崇榮則表示:「疫情持續發展到全球爆發,IC製造和封測廠部分停工,但價格不會太大波動,主要表現在兩方面,一是消費端的新車購買意願下降,二是許多國內外車廠都相繼停工停產,導致車載MCU需求短期會有下降;」。
據《國際電子商情》瞭解,隨著中國大陸MCU業者對疫情的快速回應,以及經過一段時間的方案開發除錯,已有不少MCU業者轉向醫療市場,比如賽騰微、華大半導體、靈動微等。
其中賽騰微因應疫情時期特殊需求,基於現有庫存車規級MCU,專門研發了針對中國國產紅外線熱電堆感測器的溫度採樣和標定演算法,以及整套測溫儀解決方案。賽騰微電子總經理黃繼頗透露,該公司整體庫存充足,不會影響車用MCU的正常供應,也不會因此上調價格。
珠海艾派克微電子技術負責人劉濤坦言,MCU作為半導體核心產品之一,目前部分型號確實供貨吃緊,尤其是醫療設備使用的MCU產品。
那麼,疫情當前,車載MCU是否可以被直接替換使用到醫療設備呢?
合肥傑發科技深圳分公司行銷業務部總監童強華表示:「大部分的醫療設備如額溫槍,目前使用低端消費類MCU為主,對車規MCU產能搶奪的影響不大。從技術上看,車規級MCU應用到醫療設備上是綽綽有餘的。」
艾派克劉濤則認為,車載MCU多數屬於專用MCU,其性能要求及環境應用範圍與醫療設備差異較大,車載MCU無法無縫轉接給醫療應用。此外從成本的角度考量,車載MCU需要通過全面且苛刻的測試及認證,成本較高,也不適用於普通醫療設備。
重慶雅特力科技市場經理林金海也認為醫療和車載是兩個不同的市場,規格要求不同且疫情需求量大的額溫槍等市場,可選的MCU範圍較廣,對CPU性能要求也不高,重點是低功耗、低成本、內建16-bit ADC、PGA、段碼式LCD驅動的高整合8-bit MCU 就能滿足需求,相關產品及技術在十多年前就已經非常成熟了。
正視差距,逐步滲透Tier1整車陣列
目前傳統車用MCU市場仍然是NXP、TI、Renesas、Infineon、Cypress、ST等歐美半導體廠商的天下,與這些國際大廠相較,中國自產的車載MCU依然存在不小的差距。
對此航順劉濤表示,中國產MCU目前最大的劣勢是生態鏈沒有歐美、日系MCU廠商完整,還需要一定的時間來建立完整的生態鏈,但中國是全球最大的電子消費市場,經歷中美貿易戰後,中國深知自主可控晶片的重要性,「國產替代」勢在必行。
傑發科技童強華則認為,歐美業者尤其是NXP、Infineon、TI等大廠,在車規晶片設計領域耕耘多年,持續龐大的投入使得他們建立起深厚的技術壁壘和豐富的IP,產品系列也非常齊全,比如TI的類比電路/DSP等非常領先。同時,傳統MCU廠商和Tier 1、車廠已建立長期穩定的合作關係,生態系統積累非常深厚。
在功能安全領域,如動力轉向系統,目前中國廠商也還沒有可替代的產品。不過,近幾年在中美貿易戰的促進下,汽車電子的中國國產替代已大勢所趨。MCU作為核心元件尤其受到重視,越來越多的車廠和Tier1正在逐步提升國產MCU的使用比例。
目前可看到的事實是,不論是市場版圖還是技術先進性,中國本土的車載MCU廠商都與海外業者差距很大,玩家少、產品不夠豐富、市佔率低。對此賽騰微的黃繼頗從「技術、產品線、產業合作」三個方面做了解析。
從技術層面看,老牌車用MCU廠商經過多年的設計和製程技術方面的積累,已擁有大規模經過量產認證的產品,在製程研發、IP開發、可靠性、良率、品質管控、失效分析等方面積累了豐富的經驗。
從產品線層面看,歐美大廠透過不斷併購,借助資金和人才優勢迅速在新興領域佔據領先優勢,基本上都可以完整提供汽車電子需要的MCU主控晶片、類比晶片、功率元件甚至各種感測器;這在汽車電子領域是很關鍵的核心競爭力。相較之下,中國國內規模不大的Fabless設計業者普遍產品線單一,很難做到大而全的整體解決方案,面臨比消費性市場更大的挑戰。
從產業合作來看,汽車電子市場與消費性市場相較是封閉的市場,注重產業鏈的垂直戰略合作,這些大公司或多或少都和歐美的一些Tier 1業者有著千絲萬縷的關係或者戰略合作,在產品的研發初期及後期產品的推廣驗證上都有比較通暢的管道。
而中國的Tier 1供應商普遍在近15年才發展起來,核心的晶片零組件為了安全起見,還是都傾向選擇具有大規模量產出貨的國外品牌,畢竟以前整車晶片在整體成本中佔據的比例不是太高,沒有必要為了降成本而冒風險。
不過,他也強調,隨著中美貿易戰及中國國產自主需求的推動,中國本地的晶片設計公司看到了一縷曙光,Tier 1供應商和整車廠逐漸願意來接觸中國自主品牌的MCU,但是整個研發、評估認證、小批上車試用到大規模量產,這個在時間和資金上的投入依然不菲,還涉及到可能發生的鉅額品質索賠,這讓很多中國晶片設計業者躑躅不前。
據《國際電子商情》瞭解,賽騰成立之初就定位汽車電子晶片,走過三年多艱苦的摸索之路,除了耐得住寂寞、潛心攻關研發技術,好在還有所在地方政府的支援和下沉式的服務,目前已經在車載多個應用領域上實現了大規模出貨。
「在車用MCU市場,國外半導體廠商佔據較大的市場份額。不過隨著市場的發展,汽車電子行業多元化的生態,新的應用場景會不斷出現;」(上海)芯旺微電子VP丁丁認為,這將會演化出更多細分賽道,也意味著會有更多的新機遇留給中國車載MCU供應商。
中國自產MCU的差距在於產品穩定性和生態環境,如晶片的設計和製造,開發資料的完善度等。不過,在中美貿易戰的促進下,中國製造廠商更加注重與本國晶片廠商的合作,中國廠商覓得了難得的發展良機。
雅特力林金海表示,中國業者也開始逐漸重視MCU生態建設,使客戶開發和產品的反覆過程更加容易;「我們需要保持創新動力和投入,針對特定市場不斷開發自主特色的MCU產品,同時,國內客戶應給予更多的信任和支持,假以時日,才有可能撼動國外廠商在這塊市場的地位。」
未來5年MCU將保持7%的穩定成長
2019年受營收下滑的影響,某日本半導體大廠對車載事業部(包括MCU)裁員1,000人;2020年整體形勢格外嚴峻,加上中國政府撤銷新能源補貼等,是否會影響MCU產業發展?
對此航順劉濤表示,日本大廠的車載事業部裁員應屬個案,他個人仍看好車載MCU的發展,認為中國MCU廠商快速發展,將使歐美品牌、台系品牌逐漸被取代,直到退出中國市場;而儘管撤銷新能源補貼,並不代表中國不重視新能源汽車,這仍然是未來的發展趨勢。
他建議,中國業者應從車載娛樂系統等安全等級要求較低的產品入手,可望逐漸從後裝滲透至前裝,從中國國產整車廠滲透至合資車廠。 在所有產業裡,優勝劣汰都是普遍存在的現象。隨著近幾年中國半導體產業的高速發展,歐、美、日的老牌MCU廠商面臨中國產MCU的激烈競爭,一些產品不具優勢、服務不「接地氣」的廠商將逐步被淘汰出局。
傑發科技童強華則表示,根據IC Insights等市場研究機構預測,全球MCU的市場在未來5年內仍將保持年均7%以上的穩定成長。雖然中國新能源車補貼政策有所調整,但是汽車電子化、智慧化趨勢不會改變,用戶對更好的駕乘體驗的需求不會改變,這些都將推動車用MCU的持續成長。
賽騰黃繼頗表示,「日本某公司去年大規模裁員主要受兩方面的影響:一是公司對預期估計不足,內部本身的庫存管理不當,二是整車銷量下降,對於供應鏈備貨影響會有放大作用;」他還強調,儘管2018年全球汽車市場銷量不佳,但歐洲三家MCU大廠中,ST、Infineon的車用產品營收表現都很好,有兩位數的成長,技術儲備和市場化策略值得借鑒。
黃繼頗指出,雖然新能源車補貼取消和自動駕駛發展不及預期,但是目前車輛智慧化的發展速度很快,要想讓汽車更聰明、提供更人性化的服務、讓車主享受更便捷的生活,汽車必須要從電子智慧化去發展。比如跟座艙相關的智慧座椅,透過MCU控制提供多個角度座椅調節、記憶功能、通風加熱功能等;又比如車燈,透過MCU控制矩陣LED的光束實現ADB自我調整遠光燈控制、AFS自我調整前照燈控制、DLP數位燈光處理等。
特斯拉(Tesla)上海廠準備提升產能,這將帶動整體中國新能源車市場。笙泉科技廖崇榮指出,新能源與自動駕駛絕對還是未來兩大汽車發展主軸。另一個動力來自於5G 網路將帶動車聯網的發展。今年是5G元年,預計2021年開始更加普及的5G網路會讓車聯網得以真正實現。屆時談論已久的V2V、V2I、V2P、V2N等車用通訊會持續帶動智慧座艙的新應用。
「目前中國汽車保有量約為3億輛,且每年都在遞進增長、還有巨大的市場潛力,國家也在大力發展新能源汽車,我司已經在開發車規級MCU,預計在2020年下半年量產;」航順劉濤表示,新能源汽車補貼的撤銷意味著整個產業會由政策驅動轉為市場需求驅動,而自動駕駛發展進程不及預期,說明了產業的發展趨勢更偏於理性。
整體而言,中國國產車載MCU儘管與歐美大廠存在不小的差距,但已經開始技術滲透進後裝市場以及中低階前裝市場,外加貿易戰的催化作用,迎來了新的市場商機,也已開始進軍國際Tier 1業者陣營。
另外,可以看到,疫情對MCU供需的影響也是暫時的。市場分析機構IC insights預計車用MCU銷售額將於2020年逼近455億元人民幣,2022年全球MCU需求將達到438億顆,市場規模將達1,500億元人民幣。相信未來3年中國國產MCU的成長速度將十分驚人。
本文原刊於EE Times出版集團ASPENCORE旗下簡體中文雜誌《國際電子商情》2002年6月號
目前寬能隙(WBG)半導體的發展仍相當火熱,是由於經過近幾年市場證明,寬能隙半導體能確實提升各應用系統的能源轉換效率,尤其是應用系統走向高壓此一趨勢,更是需要寬能隙元件才能進一步提升能效,對實現節能環保,有相當大的助益。因此,各家業者也紛紛精進自身技術,並加大投資力道,提升寬能隙元件的產能,以因應市場所需。
本研討會將邀請寬能隙半導體元件關鍵供應商與供應鏈上下游廠商,一同探討寬能隙半導體最新技術與應用市場進展,以及業者佈局市場的策略。
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