中國(guó)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)電動(dòng)化、智能化的快速發(fā)展,對(duì)本土供應(yīng)鏈起到了積極的推動(dòng)作用,優(yōu)勢(shì)產(chǎn)業(yè)得以進(jìn)一步提升市場(chǎng)份額,后進(jìn)產(chǎn)業(yè)也獲得越來(lái)越多的上車(chē)機(jī)遇,半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)即為其中之一。
根據(jù)產(chǎn)業(yè)鏈統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),近年我國(guó)汽車(chē)芯片的國(guó)產(chǎn)化率整體已提升至10%左右,其中,功率半導(dǎo)體提升最為明顯,根據(jù)集微咨詢(JW Insights)數(shù)據(jù),截至2023年H1,功率模塊國(guó)產(chǎn)化率已超58%,但在模擬芯片等領(lǐng)域,國(guó)產(chǎn)化率仍較低。
作為汽車(chē)產(chǎn)業(yè)鏈自主可控的一部分,工信部提出2025年汽車(chē)芯片國(guó)產(chǎn)化率提升至20%的發(fā)展目標(biāo),此舉受到了一眾車(chē)企的積極響應(yīng)。如東風(fēng)汽車(chē)集團(tuán),計(jì)劃于2025年將車(chē)規(guī)級(jí)芯片國(guó)產(chǎn)化率提升到60%。汽車(chē)市場(chǎng)新變局正帶動(dòng)包括模擬芯片在內(nèi)的國(guó)產(chǎn)芯片快速上車(chē),杰華特微電子股份有限公司(簡(jiǎn)稱:杰華特)等一批先行布局汽車(chē)市場(chǎng)的芯片企業(yè)正迎來(lái)新的增長(zhǎng)極。
汽車(chē)“四化”重塑供應(yīng)鏈新格局
根據(jù)中汽協(xié)數(shù)據(jù),我國(guó)新能源汽車(chē)銷量已從2020年的136.7萬(wàn)輛提升至2023年的949.5萬(wàn)輛,年復(fù)合增速超過(guò)90%,并連續(xù)9年世界第一,預(yù)測(cè)2024年銷量有望超1150萬(wàn)輛,繼續(xù)引領(lǐng)全球汽車(chē)產(chǎn)業(yè)新變局。
伴隨汽車(chē)電動(dòng)化、智能化、網(wǎng)聯(lián)化、共享化快速發(fā)展,正沖擊原有的供應(yīng)鏈體系。傳統(tǒng)燃油車(chē)的供應(yīng)鏈體系由國(guó)際企業(yè)所構(gòu)建,他們?cè)诘妆P(pán)、發(fā)動(dòng)機(jī)、變速箱領(lǐng)域具備領(lǐng)先優(yōu)勢(shì);而汽車(chē)電動(dòng)化后,不再需要發(fā)動(dòng)機(jī)和變速箱,對(duì)所必需的‘三電系統(tǒng)’,國(guó)內(nèi)企業(yè)發(fā)展速度遠(yuǎn)快于國(guó)際企業(yè),目前技術(shù)水平已處于領(lǐng)先地位。
“在車(chē)機(jī)交互、人車(chē)交互等智能應(yīng)用領(lǐng)域,國(guó)內(nèi)車(chē)企的心態(tài)也發(fā)生了很大變化,不再像國(guó)際車(chē)企擠牙膏式升級(jí)配置,而是積極擁抱新變化,努力推動(dòng)新體驗(yàn)?!痹诮苋A特汽車(chē)市場(chǎng)應(yīng)用總監(jiān)謝建宇看來(lái),這些新變化,讓車(chē)企更樂(lè)于在硬件方面加大成本投入,并保持極快的產(chǎn)品迭代速度。
同時(shí),受過(guò)去3年汽車(chē)芯片缺貨潮影響,為了確保中國(guó)新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的快速、穩(wěn)定、高質(zhì)量發(fā)展,國(guó)家也在積極推動(dòng)汽車(chē)供應(yīng)鏈的本土化發(fā)展,其中,國(guó)產(chǎn)化率極低的芯片領(lǐng)域,已成為重點(diǎn)扶持對(duì)象之一。
作為汽車(chē)9大類芯片之一,模擬芯片廣泛應(yīng)用于汽車(chē)電座艙、底盤(pán)、動(dòng)力等場(chǎng)景,根據(jù)Oppenheimer統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),模擬電路在汽車(chē)芯片中占比約29%,其中53%為信號(hào)鏈芯片,47%為電源管理芯片。
伴隨“四化”加速,汽車(chē)市場(chǎng)對(duì)模擬芯片的需求量呈持續(xù)增長(zhǎng)狀態(tài),根據(jù)世界半導(dǎo)體貿(mào)易統(tǒng)計(jì)協(xié)會(huì)、IDC等機(jī)構(gòu)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),2020年汽車(chē)領(lǐng)域模擬芯片市場(chǎng)規(guī)模約142億美元,2021至2025年的復(fù)合增長(zhǎng)率預(yù)計(jì)達(dá)13.2%,遠(yuǎn)高于同期中國(guó)模擬芯片市場(chǎng)5.15%的年復(fù)合增速。
新機(jī)遇下,國(guó)內(nèi)一批模擬芯片企業(yè)率先啟動(dòng)車(chē)用場(chǎng)景產(chǎn)品的研發(fā)與應(yīng)用,其中,杰華特憑借在工業(yè)、通信領(lǐng)域的技術(shù)積累,于2020年正式進(jìn)入汽車(chē)賽道,并快速構(gòu)建“高可靠性電源應(yīng)用中的MOSFET的驅(qū)動(dòng)技術(shù)”“電池主動(dòng)均衡控制管理技術(shù)”等技術(shù)體系,獲得數(shù)十項(xiàng)汽車(chē)芯片核心專利,為杰華特全面進(jìn)軍車(chē)規(guī)級(jí)市場(chǎng)打下了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
自研工藝平臺(tái)敲開(kāi)車(chē)用市場(chǎng)大門(mén)
行業(yè)周知,汽車(chē)電子市場(chǎng)大、附加值高,但投資回報(bào)慢、進(jìn)入門(mén)檻高,成為此前阻礙國(guó)內(nèi)芯片企業(yè)涉足汽車(chē)領(lǐng)域的重要影響因素。正所謂,“工欲善其事,必先利其器?!泵鎸?duì)汽車(chē)“四化”新機(jī)遇,杰華特首先從自身技術(shù)優(yōu)勢(shì)入手。
資料顯示,杰華特并非傳統(tǒng)意義上的Fabless公司,而是國(guó)內(nèi)少數(shù)同時(shí)具備自主工藝制造技術(shù)和多產(chǎn)品線設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)能力的模擬集成電路企業(yè),即“虛擬IDM”模式,除了具備電路、版圖設(shè)計(jì)能力,杰華特還兼具工藝技術(shù)開(kāi)發(fā)實(shí)力,可基于晶圓廠產(chǎn)線資源進(jìn)行自有工藝的開(kāi)發(fā)和改進(jìn),從而實(shí)現(xiàn)芯片更優(yōu)性能、更高可靠性與效率,研發(fā)的產(chǎn)品也更適應(yīng)于汽車(chē)電子等新興應(yīng)用領(lǐng)域。
憑借工藝研發(fā)團(tuán)隊(duì)的持續(xù)精進(jìn),杰華特構(gòu)建了0.18微米的7~55V中低壓BCD工藝、0.18微米的10~200V高壓BCD工藝、 以及0.35微米的10~700V超高壓BCD工藝等3大類工藝平臺(tái),自決定進(jìn)軍新能源汽車(chē)新賽道開(kāi)始,杰華特就開(kāi)始對(duì)如上3大工藝平臺(tái)進(jìn)行全方位升級(jí)改造。
其中,第三代中低壓BCD工藝平臺(tái)于2020年底啟動(dòng)升級(jí),至2021年底完成改造,該工藝平臺(tái)支持超大電流應(yīng)用設(shè)計(jì),性能達(dá)到業(yè)界先進(jìn)水平,同時(shí)在工藝模塊條件、提升制程品質(zhì)等方面符合汽車(chē)電子應(yīng)用規(guī)范,達(dá)成汽車(chē)電子芯片產(chǎn)品國(guó)內(nèi)設(shè)計(jì)與生產(chǎn)的閉環(huán),實(shí)現(xiàn)對(duì)汽車(chē)電子要求最高的大電流芯片覆蓋。
針對(duì)國(guó)內(nèi)沒(méi)有可支持新能源全電壓范圍需求的高壓工藝平臺(tái)這一痛點(diǎn),杰華特也于2020年年中開(kāi)始對(duì)高壓BCD工藝平臺(tái)進(jìn)行升級(jí),并于2022年底完成優(yōu)化改造,該平臺(tái)的推出,不僅彌補(bǔ)了國(guó)內(nèi)相關(guān)工藝的空白,還將杰華特的電池管理業(yè)務(wù)順利拓展到新能源領(lǐng)域所需的高電壓、高可靠性產(chǎn)品線。
隨后,杰華特又于2021年年中啟動(dòng)超高壓BCD工藝平臺(tái),并于2022年年中實(shí)現(xiàn)第三代平臺(tái)迭代,該平臺(tái)的提升,使得杰華特具備12吋晶圓工藝節(jié)點(diǎn)的能力,同時(shí)通過(guò)器件結(jié)構(gòu)優(yōu)化,進(jìn)一步提升關(guān)鍵器件的性能。
針對(duì)以新能源汽車(chē)為代表的新興領(lǐng)域需求,杰華特仍在持續(xù)提升“虛擬IDM”能力,據(jù)謝建宇介紹,“我們更先進(jìn)的90nm工藝制程BCD平臺(tái)也已經(jīng)完成開(kāi)發(fā),該工藝平臺(tái)能進(jìn)一步提高車(chē)規(guī)級(jí)芯片的效率和功率密度,同時(shí)減少體積?!?/strong>
在工藝迭代升級(jí)之時(shí),杰華特還同步建立了覆蓋可靠性標(biāo)準(zhǔn)AEC-Q100、功能安全標(biāo)準(zhǔn)ISO 26262等車(chē)規(guī)級(jí)標(biāo)準(zhǔn)體系,并以此為基礎(chǔ),將產(chǎn)品矩陣從高電壓向大電流方向延伸,“我們也會(huì)布局信號(hào)鏈產(chǎn)品線,通過(guò)多產(chǎn)品線以及設(shè)計(jì)能力提升,給客戶帶來(lái)更多的價(jià)值。”
力爭(zhēng)成為一站式車(chē)用模擬芯片提供商
得益于獨(dú)具特色的“虛擬IDM”能力,杰華特面向汽車(chē)市場(chǎng)的各項(xiàng)研發(fā)項(xiàng)目陸續(xù)進(jìn)入收獲期,自2022年起,杰華特產(chǎn)品線持續(xù)取得突破性進(jìn)展,推出了多款重磅車(chē)用模擬芯片產(chǎn)品。
其中,JWQ7065備受市場(chǎng)關(guān)注,這是國(guó)內(nèi)首顆50A車(chē)規(guī)級(jí)高效率智能功率模塊(DrMOS),具有高效率、高可靠性、高精度電流上報(bào)及芯片溫度上報(bào)等特點(diǎn),支持為多核CPU、GPU、DSP、NPU及SoC等應(yīng)用方案提供50~300A大電流。
謝建宇表示,“杰華特在生產(chǎn)工藝方面處于行業(yè)先進(jìn)地位,并結(jié)合公司過(guò)去在PC服務(wù)器領(lǐng)域的豐富經(jīng)驗(yàn),順勢(shì)推出了國(guó)內(nèi)首款車(chē)規(guī)級(jí)DrMOS?!?/strong>歷經(jīng)2023年的進(jìn)一步擴(kuò)充,目前杰華特已形成30A~90A DrMOS產(chǎn)品矩陣。
DC/DC類電源管理芯片也是杰華特針對(duì)汽車(chē)市場(chǎng)重點(diǎn)布局的產(chǎn)品線,JWQ5103即為其中代表之一,該芯片采用優(yōu)化EMI(電磁干擾)的汽車(chē)級(jí)40V 3A封裝方案,可較好解決車(chē)用場(chǎng)景中的電磁干擾問(wèn)題,同時(shí)得益于自研工藝平臺(tái)技術(shù),JWQ5103在高頻、高效、低噪聲等特性上明顯優(yōu)于同類產(chǎn)品,適用于娛樂(lè)導(dǎo)航、攝像頭、儀表、網(wǎng)關(guān)等超20個(gè)車(chē)用場(chǎng)景。
杰華特同步開(kāi)發(fā)了多款車(chē)規(guī)級(jí)線性穩(wěn)壓器(LDO)芯片,可應(yīng)用于智能座艙、輔助駕駛等領(lǐng)域。
事實(shí)上,作為車(chē)規(guī)級(jí)模擬芯片新玩家,杰華特正在加速完善其產(chǎn)品矩陣。據(jù)謝建宇介紹,基于持續(xù)迭代的工藝平臺(tái)以及高質(zhì)量管理體系,“我們致力于提供全套模擬電源管理方案,DC/DC和LDO已基本實(shí)現(xiàn)全產(chǎn)品覆蓋;應(yīng)用場(chǎng)景也逐步從智能座艙、智能駕駛進(jìn)入到智能車(chē)身和底盤(pán)等領(lǐng)域?!?/strong>當(dāng)前,杰華特仍在繼續(xù)豐富和補(bǔ)齊汽車(chē)產(chǎn)品線。
值得注意的是,杰華特也在極力避免同質(zhì)化競(jìng)爭(zhēng),更高頻率、更高功率密度、更小體積、更高性價(jià)比正成為杰華特產(chǎn)品迭代的新方向,謝建宇表示,“高附加值、國(guó)內(nèi)較為緊缺、開(kāi)發(fā)難度較高的產(chǎn)品線同時(shí)也是公司的核心競(jìng)爭(zhēng)力?!?/strong>比如功能安全ASIL D PMIC,用于自動(dòng)駕駛控制器的系統(tǒng)供電。
展望未來(lái),“公司力爭(zhēng)為汽車(chē)行業(yè)提供優(yōu)質(zhì)的一站式服務(wù),而不是只解決部分問(wèn)題,助力客戶的供應(yīng)鏈管理和產(chǎn)品創(chuàng)新?!敝x建宇同時(shí)稱,公司將持續(xù)拓寬汽車(chē)賽道,推動(dòng)汽車(chē)電子業(yè)務(wù)營(yíng)收比重快速提升,期望成為補(bǔ)齊國(guó)內(nèi)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)芯片短板的重要一環(huán)。