新能源汽車正在帶動(dòng)整個(gè)汽車產(chǎn)業(yè)鏈進(jìn)入新一輪生產(chǎn)革命。新能源汽車的快速發(fā)展激發(fā)了整個(gè)汽車產(chǎn)業(yè)鏈的深刻變革，由新能源汽車技術(shù)變革引發(fā)的產(chǎn)業(yè)格局重塑正在向汽車上下游產(chǎn)業(yè)鏈延展，創(chuàng)新需求在加大，創(chuàng)新空間在打開，使得整個(gè)汽車產(chǎn)業(yè)鏈的創(chuàng)新動(dòng)力更加強(qiáng)勁，更大的拉動(dòng)效應(yīng)也開始逐漸展現(xiàn)出來(lái)。
電動(dòng)智能化提速汽車電子“大腦”國(guó)產(chǎn)替代
日前，國(guó)產(chǎn)車規(guī)級(jí)微控制器（MCU）領(lǐng)域龍頭企業(yè)上海芯旺微電子技術(shù)股份有限公司（以下簡(jiǎn)稱“芯旺微”）申報(bào)科創(chuàng)板公開發(fā)行上市，擬募資超17億元。
業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為，車規(guī)級(jí)MCU是汽車電子設(shè)備的“大腦”，國(guó)產(chǎn)汽車品牌特別是新能源汽車品牌的崛起，將為國(guó)內(nèi)車規(guī)級(jí)MCU廠商的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展帶來(lái)支撐。
車規(guī)級(jí)MCU被稱為汽車電子設(shè)備的“大腦”。
芯旺微沖擊科創(chuàng)板
芯旺微公司是一家以自主研發(fā)的KungFu指令集與MCU內(nèi)核為基礎(chǔ)，以車規(guī)級(jí)、工業(yè)級(jí)MCU的研發(fā)、設(shè)計(jì)及銷售為主營(yíng)業(yè)務(wù)的專業(yè)化集成電路設(shè)計(jì)企業(yè)。公司采用Fabless經(jīng)營(yíng)模式，對(duì)外采購(gòu)主要包括晶圓制造、晶圓測(cè)試及芯片封裝服務(wù)。報(bào)告期內(nèi)，公司的晶圓代工廠主要為中芯國(guó)際、華虹宏力，晶圓測(cè)試廠主要為紀(jì)元微科、盛合晶微，芯片封裝廠主要為日榮半導(dǎo)體、華天科技、西安微電子。公司主要供應(yīng)商為行業(yè)內(nèi)知名半導(dǎo)體廠商、境內(nèi)外上市公司或其子公司。
自2015年起，芯旺微就啟動(dòng)了車規(guī)級(jí)MCU的技術(shù)及產(chǎn)品研發(fā)，形成了豐富的車規(guī)級(jí)技術(shù)積累及產(chǎn)品儲(chǔ)備，報(bào)告期內(nèi)，公司車規(guī)級(jí)MCU產(chǎn)品出貨量超5000萬(wàn)顆，報(bào)告期各期，公司車規(guī)級(jí)MCU的營(yíng)業(yè)收入分別為81.06萬(wàn)元、5755.78萬(wàn)元及22252.91萬(wàn)元。
目前，芯旺微車規(guī)級(jí)MCU已進(jìn)入安波福、華域汽車、拓普集團(tuán)、奧特佳、伯特利、英搏爾、華陽(yáng)集團(tuán)、星宇股份等多家知名汽車零部件廠商（Tier1、Tier2 等）的供應(yīng)鏈體系，產(chǎn)品批量應(yīng)用于上汽集團(tuán)、一汽集團(tuán)、長(zhǎng)安汽車、廣汽集團(tuán)、比亞迪、吉利汽車、東風(fēng)汽車、長(zhǎng)城汽車、奇瑞汽車、理想汽車、小鵬汽車等眾多國(guó)內(nèi)知名汽車品牌廠商。另外，部分產(chǎn)品也已應(yīng)用于大眾汽車、現(xiàn)代汽車等知名外資汽車品牌廠商。
據(jù)悉，芯旺微此次沖擊科創(chuàng)板IPO所募集資金，將投資于車規(guī)級(jí)MCU研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化、工業(yè)級(jí)和AIoT MCU研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化、車規(guī)級(jí)信號(hào)鏈及射頻SoC芯片研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化以及測(cè)試認(rèn)證中心建設(shè)等項(xiàng)目。
芯旺微方面表示，以車規(guī)級(jí)MCU產(chǎn)品為核心，持續(xù)研發(fā)高性能高品質(zhì)MCU，并深化公司在車規(guī)級(jí)信號(hào)鏈及射頻SoC芯片等汽車芯片領(lǐng)域的產(chǎn)品布局。
電動(dòng)智能化帶動(dòng)需求激增
汽車芯片可分為主控芯片、存儲(chǔ)芯片、功率芯片、模擬芯片和傳感器芯片等五大類，其中MCU為主控芯片的一種。
近十年來(lái)整車所用芯片平均數(shù)量不斷上升。其中，傳統(tǒng)燃油車單車從 2012 年平均使用438顆汽車芯片增長(zhǎng)至2022年平均使用934顆，新能源汽車單車從 2012 年平均使用567顆汽車芯片增長(zhǎng)至2022年平均使用1459顆。
MCU在汽車芯片上的價(jià)值占比較高。根據(jù)Strategy Analytics數(shù)據(jù)，傳統(tǒng)燃油車中，MCU占汽車芯片的價(jià)值占比最高，約為23%；在純電動(dòng)車型中，MCU占汽車芯片的價(jià)值占比約為11%，僅次于功率半導(dǎo)體。
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(wú)線充電、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。
顯然，在汽車電動(dòng)智能化趨勢(shì)下，MCU的應(yīng)用前景十分可觀。IC Insights發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示，全球MCU市場(chǎng)規(guī)模在經(jīng)歷2020年下降后，隨著2021年全球經(jīng)濟(jì)復(fù)蘇達(dá)到196億美元，預(yù)計(jì)2022年將會(huì)繼續(xù)保持增長(zhǎng)趨勢(shì)，達(dá)到215億美元。IC Insights預(yù)測(cè)，從2021年到2026年，全球MCU市場(chǎng)規(guī)模的復(fù)合增長(zhǎng)率約為6.7%，在2026年達(dá)到272億美元。
2020年，全球MCU的下游應(yīng)用領(lǐng)域主要為汽車電子、工業(yè)、消費(fèi)電子、醫(yī)療健康和航空國(guó)防等，其中汽車電子占比約為35%，工業(yè)占比約為24%，合計(jì)占比近 60%。
我國(guó)工業(yè)用MCU和車用MCU市場(chǎng)份額同樣可觀。根據(jù)Omdia數(shù)據(jù)，2021年中國(guó)MCU市場(chǎng)規(guī)模約72億美元（約合人民幣464億元），2022年增長(zhǎng)至82億美元（約合人民幣552億元），預(yù)計(jì)2023年市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到約85億美元。
國(guó)產(chǎn)替代空間廣闊
近年來(lái)，我國(guó)新能源汽車量?jī)r(jià)齊升，市場(chǎng)滲透率持續(xù)提高。7月21日，國(guó)家發(fā)展改革委舉行專題新聞發(fā)布會(huì)，介紹促進(jìn)汽車、電子產(chǎn)品消費(fèi)有關(guān)情況。從產(chǎn)銷量看，今年上半年新能源汽車產(chǎn)銷分別完成378.8萬(wàn)輛和374.7萬(wàn)輛，同比分別增長(zhǎng)42.4%和44.1%。從市場(chǎng)占有率看，新能源汽車銷量占全部汽車銷量的比例達(dá)到28.3%，比2022年提升2.7個(gè)百分點(diǎn)。從保有量看，截至今年6月底，全國(guó)新能源汽車保有量超過(guò)1620萬(wàn)輛。
芯旺微方面認(rèn)為，雖然我國(guó)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(guó)家。根據(jù)公安部數(shù)據(jù)，2022年我國(guó)千人汽車保有量約為200余輛，與歐美發(fā)達(dá)國(guó)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(guó)城鎮(zhèn)化進(jìn)程加速、居民收入水平的提高以及消費(fèi)升級(jí)，我國(guó)汽車市場(chǎng)增長(zhǎng)空間廣闊。
我國(guó)半導(dǎo)體光電子學(xué)物理及器件領(lǐng)域?qū)＜摇⑸钲诩夹g(shù)大學(xué)集成電路與光電芯片學(xué)院院長(zhǎng)寧存政表示：“由于眾所周知的原因，我國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)要想在5納米和3納米制程上短期實(shí)現(xiàn)突破很難。應(yīng)該在先進(jìn)制程上繼續(xù)投資和技術(shù)攻關(guān)同時(shí)，積極提高成熟工藝上的制造能力和產(chǎn)能，爭(zhēng)取占更大的市場(chǎng)份額。這確實(shí)是一個(gè)重要的戰(zhàn)略做法。”
全球頭部功率半導(dǎo)體公司W(wǎng)olfspeed國(guó)內(nèi)代理商、深圳市鵬源電子有限公司總經(jīng)理阮勝超認(rèn)為，在新的國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)環(huán)境下，中國(guó)車企紛紛在國(guó)內(nèi)尋找汽車電子器件的“備胎”，國(guó)產(chǎn)廠商應(yīng)抓住這個(gè)窗口期，實(shí)現(xiàn)“上車”。
“我國(guó)汽車電動(dòng)化走在了全球最前列，本土市場(chǎng)的拉動(dòng)成為國(guó)產(chǎn)芯片企業(yè)崛起的最有利因素。”深圳華強(qiáng)實(shí)業(yè)股份有限公司投資發(fā)展中心副總經(jīng)理張戈說(shuō)，我國(guó)汽車芯片優(yōu)秀企業(yè)有望借行業(yè)景氣周期與國(guó)產(chǎn)替代共振，實(shí)現(xiàn)迅速崛起，縮短在各領(lǐng)域的主要差距，并不斷提升自主率。（記者 印朋 深圳報(bào)道）
新能源車市快速擴(kuò)容激發(fā)工業(yè)機(jī)器人再創(chuàng)新
種種跡象表明，新能源汽車市場(chǎng)的快速發(fā)展，尤其是電動(dòng)車的加快普及，給工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)帶來(lái)了新一輪“生產(chǎn)革命”。
國(guó)際能源署今年早些時(shí)候發(fā)布的《2023年全球電動(dòng)汽車展望》報(bào)告預(yù)測(cè)，今年全球電動(dòng)汽車的銷量將較上一年增長(zhǎng)35%，達(dá)到1400萬(wàn)輛。報(bào)告還顯示，目前絕大多數(shù)電動(dòng)汽車銷售集中在中國(guó)、歐洲和美國(guó)三大市場(chǎng)。其中，中國(guó)是領(lǐng)跑者，去年中國(guó)市場(chǎng)的電動(dòng)汽車銷量占到了全球銷量的60%。
汽車生產(chǎn)車間里的“三高”
今天，當(dāng)人們走進(jìn)上汽通用汽車武漢奧特能超級(jí)工廠，這里的工程師會(huì)用有趣的“三高”來(lái)形容新一代的電動(dòng)汽車生產(chǎn)線。據(jù)介紹，這里的電驅(qū)車間擁有世界一流水平的“高柔性、高精度、高自動(dòng)化”機(jī)加工生產(chǎn)線。
針對(duì)前驅(qū)與后驅(qū)等不同造型的電驅(qū)單元，奧特能武漢工廠利用人工智能（AI）算法與虛擬仿真技術(shù)，通過(guò)數(shù)字化工藝開發(fā)，可以完成自動(dòng)化工藝編排與全面化校核驗(yàn)證，實(shí)現(xiàn)工藝規(guī)劃全過(guò)程的智能化設(shè)計(jì)，進(jìn)一步提高了柔性化生產(chǎn)的效率和質(zhì)量。
近年來(lái)，在全球范圍內(nèi)，智能制造、“工業(yè)4.0”等制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的浪潮接踵而至，中國(guó)制造業(yè)也正朝著數(shù)字化、高端化加速演進(jìn)。隨之而來(lái)的軟件、傳感器、人工智能和人機(jī)界面（HMI）等行業(yè)的高速發(fā)展，不僅為全球帶來(lái)了前所未有的發(fā)展機(jī)遇，也重塑了工業(yè)、商業(yè)和人們?nèi)粘Ｉ畹拿婷病?br />
今年二季度，美國(guó)3M公司在其位于上海的中國(guó)研發(fā)中心發(fā)布了前瞻趨勢(shì)2023年度洞察報(bào)告。報(bào)告分析認(rèn)為，全球市場(chǎng)特別是中國(guó)新能源汽車市場(chǎng)的擴(kuò)容，對(duì)工業(yè)機(jī)器人整體創(chuàng)新具有推動(dòng)作用。
電池包自動(dòng)化生產(chǎn)更“絲滑”
據(jù)了解，在這波工業(yè)機(jī)器人的再創(chuàng)新浪潮中，單是圍繞電動(dòng)汽車電池包的生產(chǎn)封裝，就有多項(xiàng)工藝實(shí)現(xiàn)了升級(jí)或改進(jìn)，生產(chǎn)自動(dòng)化率大大提高。這不僅有助于傳統(tǒng)勞動(dòng)力的解放，也提高了電池包的安全性和耐用性。
以3M為例，今年5月，3M旗下的膠帶定制自動(dòng)化粘接系統(tǒng)和機(jī)器人自動(dòng)化漆面修復(fù)系統(tǒng)在上海首發(fā)，旨在推動(dòng)工業(yè)領(lǐng)域的自動(dòng)化升級(jí)。
其中，膠帶定制自動(dòng)化粘接系統(tǒng)，就是針對(duì)中國(guó)電動(dòng)汽車市場(chǎng)批量化出廠需求而開發(fā)的，它不僅有助于提升汽車部件之間的粘接強(qiáng)度，還可幫助企業(yè)降本增效。
3M全球資深副總裁兼中國(guó)總裁丁泓禹介紹說(shuō)，目前3M正全力推進(jìn)工廠的數(shù)字化升級(jí)，并加快匹配材料和組件的設(shè)計(jì)與研發(fā)，賦能中國(guó)本土消費(fèi)者和客戶的同時(shí)，也為中國(guó)數(shù)字經(jīng)濟(jì)的發(fā)展貢獻(xiàn)新思路、新方案。
他說(shuō)，3M見證并深度參與到了中國(guó)汽車產(chǎn)業(yè)，尤其是近年來(lái)電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)的騰飛歷程。依托上海3M汽車材料科學(xué)學(xué)院（AMSA）的技術(shù)，以及工程師團(tuán)隊(duì)的強(qiáng)大陣容，3M正與汽車廠商和配件供應(yīng)商密切協(xié)作，從熱管理、裝配、絕緣等維度入手，在著力提升電動(dòng)汽車電池安全與性能的同時(shí)，降低動(dòng)力電池全生命周期的“碳足跡”，助力中國(guó)汽車產(chǎn)業(yè)的綠色低碳發(fā)展。
為生產(chǎn)和服務(wù)插上智能“翅膀”
據(jù)介紹，奧特能武漢工廠電池車間的模組上線工位還首次將“機(jī)器人、3D點(diǎn)云視覺(jué)、力控感知”技術(shù)融合于一體，安裝精度可達(dá)0.2毫米，有效避免了模組在組裝過(guò)程中由于磕碰造成的潛在安全風(fēng)險(xiǎn)，確保電池在裝配過(guò)程中零損傷。
目前，在奧特能武漢工廠電池生產(chǎn)車間，電池模組擰緊工位使用了六軸全自動(dòng)一次性擰緊的裝配技術(shù)，相比同類工藝效率提升50%，且擰緊過(guò)程關(guān)鍵參數(shù)扭矩、角度可100%監(jiān)控與追溯，工藝精度和質(zhì)量做到了行業(yè)領(lǐng)先。
另外，奧特能武漢工廠電池包的涂膠、合蓋、擰緊工藝，全部由基于數(shù)字孿生技術(shù)的機(jī)器人自動(dòng)完成。在設(shè)計(jì)涂膠裝配方案時(shí)，系統(tǒng)針對(duì)軌跡、速度、出膠量等工藝參數(shù)進(jìn)行了數(shù)百次的虛擬仿真測(cè)試，并結(jié)合大數(shù)據(jù)算法導(dǎo)出了最優(yōu)參數(shù)，生產(chǎn)時(shí)將多次運(yùn)行后的最優(yōu)程序輸出到現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備。
不僅如此，為確保電池包的產(chǎn)品質(zhì)量，奧特能武漢工廠還采用了深度學(xué)習(xí)算法的視覺(jué)技術(shù)，安裝工藝測(cè)量精度小于0.1毫米，使得電池包的密封性能表現(xiàn)出色，達(dá)到了IP67防塵防水和IP6K9K高壓噴水防護(hù)等級(jí)。
據(jù)中國(guó)機(jī)床工具工業(yè)協(xié)會(huì)網(wǎng)站介紹，近年來(lái)，國(guó)內(nèi)新能源汽車發(fā)展突飛猛進(jìn)，新能源汽車零部件的市場(chǎng)需求也在逐年擴(kuò)大，推動(dòng)新能源汽車轉(zhuǎn)向絲桿、剎車絲桿等零部件市場(chǎng)不斷擴(kuò)容。
為此，部分企業(yè)著力改進(jìn)機(jī)床、優(yōu)化工藝，相關(guān)的工業(yè)自動(dòng)化加工設(shè)備及其技術(shù)服務(wù)也在不斷推陳出新。一些機(jī)床類企業(yè)集團(tuán)，則在新能源車企“出海”提速的大背景下，專注服務(wù)于海外新能源汽車的銷售和應(yīng)用領(lǐng)域，助推中國(guó)式解決方案走向全球市場(chǎng)。
原標(biāo)題：新能源車變革帶動(dòng)產(chǎn)業(yè)鏈格局重塑
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