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我国车用MCU市场仍由外资垄断

发布时间: 2010-03-29 09:49   作者: 田立娜   来源: 中国汽车报

  不久前,半导体供应商意法半导体和飞思卡尔针对汽车电子市场携手推出双核微控制器。该控制器可应用于汽车安全、电动转向、主动悬挂、防震刹车和巡航控制雷达等多个系统。业内人士认为,该系统具有一定的市场竞争力,有望增强意法和飞思卡尔等外资半导体企业对市场的掌控。
  市场巨大外资占主导
  随着中国汽车市场的不断发展,消费者对汽车安全性、便捷性和娱乐功能等提出更高要求,这为汽车电子产业发展孕育了巨大商机。据预测,到2011年,每辆车中的半导体产品将增加到265美元,全球汽车半导体市场规模可能达到213亿美元。
  据了解,车载电子系统一般通过微控制器(MCU)来处理汽车仪表板、车门及其他电子式油门控制模块。MCU是汽车电子核心部件,从简单的车灯控制到复杂的发动机控制,都能找到它的身影。汽车众多外围设备如电动车窗控制系统、空调系统等由8位MCU处理,而高端的车载电子设备如汽车安全和车载娱乐系统,采用运算能力较强的16位甚至32位MCU。如今,一辆汽车内的MCU数量已经由几颗增至几十颗甚至上百颗,MCU一般带有CAN接口、LIN接口或者其他高端通信接口。
  “目前,全球汽车MCU市场产值规模约160亿元,中国约有20亿元,产品做得比较好的是飞思卡尔、英飞凌、日本NEC、瑞萨等外资企业,国内市场份额主要被这几家企业瓜分。从全球范围看,飞思卡尔车用MCU市场占有率大约在10%,英飞凌在6%左右。国内电子企业做得较多的是消费类和IC卡类的微控制器,集中在中低端市场,几乎没有国内企业有实力做车用MCU。”赛迪顾问业务群组研究总监宋宇告诉记者。
  英飞凌科技(中国)有限公司汽车半导体业务区域中心汽车电子总监刘鲁伟介绍说:“我们的车用MCU技术源自欧洲并在全球领先,尤其是应用于发动机管理、车身安全控制和仪表板的高端MCU是英飞凌的优势产品。”
  据了解,飞思卡尔是车用MCU领域的领军企业,几乎各大汽车厂商都在使用这家公司的产品。“飞思卡尔在车载电子方面发展很快,以8~16位产品为主,在国内车用MCU市场的份额占到25%以上。”飞思卡尔半导体(中国)有限公司上海分公司汽车电子部技术市场工程师宣晓鸣说。此外,瑞萨科技也在大力拓展国内汽车电子市场,已经推出了较为高端的车用MCU。
  前期投入大国内企业开发难度大
  宋宇告诉记者,汽车整车厂采购零部件时,有严格的认证标准和很长的认证周期,汽车电子厂商选择MCU时更是如此。车用MCU企业在进入该市场前,必须经过长时间的考察。车用MCU对稳定性要求很高,而国内企业的技术研发能力与成熟的国际企业之间存在很大差距,后来者很难进入。由于前期投入较大,小企业根本无法承受技术研发、性能跟踪、产品升级等所花费的成本。而且汽车电子技术发展迅速,汽车厂家技术升级时,首先考虑以前合作过的供应商,国内企业获得产品更新信息的时间比较晚,跟不上技术发展步伐。
  据了解,惠州华阳通用电子有限公司曾经做过车用MCU的市场调研。“几家外资企业占据车用MCU市场主导地位。从安全标准、使用环境、开发周期、稳定可靠性方面看,该产品开发难度远远超过通讯类MCU,国内企业如果想进入这块市场,必须进行大量的资金投入,而且风险很大,技术上很难一步到位,尚且没有哪家企业有胆量花费这么大精力做车用MCU,仅仅是在做一些比较低端的产品。”惠州华阳通用电子有限公司总裁助理张正贵说。
  张正贵告诉记者,欧美发达国家汽车产业发展较早,在汽车电子领域也抢先一步,而且已经形成了较大的市场规模和比较封闭的产业链,后来者很难进入。尽管国内也有一些企业想做车用MCU,但由于投资风险高阻碍了国内企业开拓这块市场。
  “汽车电子系统复杂,机电一体化要求高,需要进行装车试验,产品开发周期长,产品稳定性要求也很高,所以应用于汽车的MCU是电子微控制器领域的尖端产品,技术开发上是一块硬骨头。如果想进入这块市场,就必须投入大量资金,短期内投资收益较低,而半导体行业只有生产规模大才能赢利,所以很多电子企业更青睐选择生产手机、玩具等应用的消费类MCU。”刘鲁伟说。据他介绍,国内只有联合电子和北京一两家电子企业在做这方面工作,而且整车厂大都是合资企业,为其供货的电子厂商很难接受本土生产的MCU,国内想做车用MCU的企业只能面向自主品牌车企,但这些企业的车型装用MCU的数量并不多。
  延伸阅读:
  MCU位数快速增加
  目前,车用MCU已经进入汽车动力、安防、娱乐、导航和远程通信系统,不同系统需要不同位数的MCU。尽管现在车用MCU以8位和16位为主,但由于车载DVD、导航产品逐渐被厂商看好,车载娱乐系统应用于整个汽车电子产品中的份额也在逐渐增大,且发展趋势也是车载电脑智能一体化,这要求MCU的数据运算和处理能力更强大。所以,随着高档轿车和多功能车载电子产品比重增加,32位MCU开始逐渐被重视,在今后2~3年内,32位甚至64位MCU将成为汽车电子领域上升幅度最大的产品之一。
  一位业内专家称,日益发展的汽车电子技术可能使32位和64位MCU满足不了数据运算和传输速度。在PC处理器厂商纷纷推出双核控制器后,车用电子芯片长也发现,双核技术能够满足目前车用电子在信息通信系统及汽车内部网络上的复杂工作环境要求。一旦车用双核MCU投入使用,许多以前由于MCU处理速度产生的问题也将迎刃而解,车载电子系统将拥有更强大的功能。
  专家访谈:
  清华大学信息科学技术学院、微电子学研究所副教授乌力吉:
  没有自主品牌MCU让人遗憾
  “车用MCU对可靠性、抗静电、抗电磁干扰比一般消费类和通讯类芯片的要求高。汽车行驶环境温度变化较大,也是对车用MCU性能的考验。”清华大学信息科学技术学院、微电子学研究所副教授乌力吉告诉记者。据了解,目前,国内电子企业很难生产出达到车用要求的MCU芯片。
  提及国内企业在车用MCU领域一片空白,乌力吉认为一个重要原因是该产品具有国际化采购特征,全球市场被英飞凌、飞思卡尔、日本NEC等几家外资企业占据,这些公司的产品和技术已经很成熟。国内企业开发车用MCU需要经过大量装车试验,即使投入大量精力也难以超越外资企业多年积累的技术水平。但乌力吉强调说:“在计算机领域,有龙芯公司,可以制造‘中国芯’,却没有一家本土企业能做车用电子‘中国芯’,让人痛心。”
  据介绍,开发车用MCU难度较大。通常MCU承受电压是1.8伏左右,但因为汽车蓄电池环境变化使得车用MCU的电源电压在2.7~5.5伏之间,必须进行电压调整才能使MCU正常工作,且在温度变化较大情况下,通过MCU的电流变化很大,这对电路设计提出了更高要求。乌力吉带领研究人员正在进行相关工作。“如果想制造出汽车的‘中国芯’,必须进行大量研发投入,中国汽车市场规模越来越大,我们必须掌握汽车电子的自主知识产权。”他说。
  乌力吉告诉记者,国内有些企业正在做汽车电子模块组装设计,但对于MCU芯片级的产品却没有企业敢涉足,只能购买外企产品。“车用MCU研发要一步一步积累,从政府、企业经费投入到人才培养引进都要加大力度,希望能推出一家实力较强的企业与外资企业竞争,这样才能做好我国的汽车电子产业。计算机领域有龙芯公司,汽车业也需要能制造‘中国芯’的电子企业。”他说。
  相关链接:
  关于MCU
  MCU是MicroControllerUnit的缩写,即微控制器,又称单片机,是随着大规模集成电路的出现而发展起来的,近些年发展趋势是集成度越来越高,包含有限数字信号处理功能和模拟电路。双核MCU可为工作复杂化及传输速度日渐加快的汽车内部网络提升效能。目前,汽车内部网络主要为LIN、CAN、ASRB、FlexRay、MOST,其中LIN、CAN、FlexRay主要用于车身控制等汽车网络,ASRB用于安全气囊部分,MOST用于影音系统部分。
  在汽车信息通信系统功能增加、汽车内部网络趋于复杂化的情况下,车用MCU数目不断增多,宝马于1999年在内部车用电子网络采用约16颗MCU,到2005年已达到50颗。方向盘从油压式进入电子动力方向盘后,也需要主、辅2颗MCU来控制。另外,渐趋普及的车用导航系统(GPS)在走入语音、3D化后,需要MCU的数目也逐渐增多。随着国内汽车电子配置逐渐与国际接轨,国内中低档车型也有十几种甚至几十种各式各样的电子配置需要MCU控制。

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