域集中式架构对汽车芯片最直接的影响,是芯片需求从“数量扩张”转向“价值提升”:单车MCU用量可能随域控制器整合而减少,但域控制器内的MCU或SoC性能更强,芯片价值量反而更高。与此同时,车规认证壁垒与制造、封测工艺积累相互叠加,使全球车用MCU市场长期高度集中,新进入者面临的门槛不降反升。
技术路线:从分散控制到域内高算力协同
传统架构下,一个ECU至少配备一颗MCU,部分基于安全性考虑还会配备两颗。普通传统燃油车单车MCU需求约70颗,豪华传统燃油车可达150颗,智能汽车单车ECU用量可达300颗。电动化还带来电池管理系统等全新MCU需求,每个电池小包也需要MCU控制。
域集中式架构改变了这一逻辑:分散的小MCU被整合进域控制器,域内的MCU或SoC性能更强,芯片价值量更高。对整车主控芯片价值量而言,并不会因用量减少而出现明显向下的变化。这意味着技术路线从“单一控制MCU”转向“高算力SoC与高性能MCU协同”。
制程与认证:两道叠加的壁垒
车用MCU普遍采用28-65nm成熟制程,一般由8英寸产线生产。由于成熟制程产线长期面临被迭代取代的预期,晶圆厂扩产意愿不强,面对汽车需求复苏时出现严重短缺。厂商应对方式包括购买二手8英寸设备扩产、重新分配产能,但整体扩产并不积极。
车规认证构成另一道壁垒。汽车芯片行业的认证壁垒和客户认证壁垒相对较高,MCU供应商一旦通过整车厂或Tier1厂商认证,基本不会被轻易更换。这使全球车用MCU竞争格局非常集中:海外IDM厂商成立时间都超过15年,在制造和封测工艺上有深厚技术积累,且在汽车MCU领域发展较早。以IDM模式为主的海外厂商基本垄断了全球车规级MCU芯片市场。
竞争壁垒的实质变化
域集中式架构并未降低壁垒,而是抬高了单颗芯片的技术门槛。域控制器对算力、功能安全的要求更高,能够进入的供应商需同时具备成熟制程制造能力、封测工艺积累与长期车规认证资质。海外IDM厂商在这三方面的先发积累,构成了难以短期复制的综合壁垒。
不过,持续缺芯与本土主机厂崛起为国产厂商打开了窗口。进口芯片供给不足促使下游客户寻求替代,本土主机厂与国内芯片企业规模相近,便于互相扶持与战略合作。国内厂商正着力推进汽车MCU芯片的国产化替代。
常见问题
域集中式架构会让单车MCU用量下降吗?
可能减少,但不代表芯片总价值下降。域控制器内的MCU或SoC性能更强,芯片价值量更高,对整车主控芯片价值量并不会有明显向下的变化。
车规认证为什么构成竞争壁垒?
汽车芯片行业的认证壁垒和客户认证壁垒相对较高,供应商一旦通过整车厂或Tier1厂商认证后基本不会被轻易更换,这使市场格局高度集中,新进入者需要长期积累才能获得导入机会。
国产车用MCU的机会在哪里?
持续缺芯叠加疫情对全球供应链的冲击,进口芯片供给严重不足,下游客户开始寻求替代;本土主机厂尤其造车新势力与国内芯片企业规模相近,双方可互相扶持、战略合作,为国产MCU打开了窗口期。