作者丨李馥琼
编辑 | 郝秋慧
“好想把这个离手检测功能取消啊!”
2024年春节期间,余承东驾驶问界M9从安徽老家回深圳,全程启动了汽车智能驾驶模式。但他发现双手需要时刻放在方向盘上,不然就会收到车辆预警,这让余承东颇为不满,严重影响了智能驾驶体验。
这位华为终端业务掌舵人不禁在朋友圈感叹,想要取消离手检测功能。
但是短期内,余承东的期望恐无法实现。
根据联合国公约UN R79的规定,所有配备车道保持(LKA)功能的车辆必须安装方向盘离手检测(HoD,Hands on/off Detection)监测和预警装置。中国工信部等部门在推动自动驾驶技术的发展的时候,在相关政策中提到了对搭载自动驾驶功能能的智能网联汽车产品准入管理要求,其中就包括必备脱手检测技术措施。
换句话说,在真正的完全自动驾驶来临之前,从法律和安全层面考虑,L3及以下的智能汽车都需要搭载HoD。目前市面上HoD技术实现方式主要有扭矩感应、光学感应、压力感应以及电容感应。
如下图所示,四种感应方式各有优劣,而电容感应则凭借较低的硬件成本、较好的用户体验、较少的误判概率略胜一筹。
基于以上的思考和研判,专注于计算控制与智能感知领域的芯片设计公司——曦华科技在2024年推出了车规级电容触控型CVM012x系列MCU(最高量程可达4nF),曦华科技将其定义为“TMCU”,并已启动商标申请,属于曦华科技“MCU+”战略下的代表作品,实现方式为单芯片集成。
亿欧汽车获悉,在过去的一年,曦华科技深受资本市场关注,年内完成两轮融资,融资金额超数亿元;在市场增长及认可方面,公司全年累计出货量突破4000万颗。
随着汽车行业发展日新月异,市场对国产车规级MCU厂商的期待已经发生巨大改变。在此背景下,曦华科技等国产MCU厂商也有着自己的思考和抉择。
“国产车规级MCU厂商应该是四、五年前开始大量出现的,”曦华科技告诉亿欧汽车,“主要的驱动因素有两个:汽车智能化和芯片国产化。”
亿欧智库数据显示,2020年,中国智能电动汽车销量达36.9万辆,占中国新能源汽车销量的27%。到了2023年,中国智能电动汽车的销量已经达到613.7万辆,约2020年的17倍。
急剧增长的智能电动汽车销量的背后,是对芯片的大量需求。与此同时,汽车智能化方案也在不断地迭代更新,智能终端节点也在同步增加,汽车变得越来越复杂,对芯片也有着更多的需求。
受中美地缘政治、疫情封锁、极端天气等多重因素影响,自2020年末开始的中国汽车芯片短缺的寒流一直延续至今。汽车芯片种类繁多,但最缺的是MCU。
中国面临着对汽车芯片的大量需求与汽车芯片短缺的矛盾,在此背景下,国产芯片迎来了发展契机,国产车规级MCU厂商应运而生。
中国汽车产业借助新能源的东风崛起,也助力国产车规级MCU厂商进一步发展。比如芯片厂商瑞萨的背后是日本汽车产业链,英飞凌背后是德国汽车产业,德州仪器(TI,Texas Instruments)背后是美国汽车产业。2023年,中国汽车出口跃居全球第一,也为国产车规级MCU厂商的发展注入强心剂。
根据研究机构IC Insights方面的数据,2023年全球MCU销售额将达到213亿美元,出货量预计为382亿颗。其中,2023年全球车规级MCU市场规模为88亿美元。
无论是国内还是国外,MCU都有广阔的市场。但是,目前国外的厂商还是占据了车规级MCU超90%的市场。国产汽车MCU厂商则要进一步思考如何虎口夺食。
在曦华科技看来,国产车规级MCU还是有一定的竞争优势。
“国产车规级MCU的发展像是中国科技行业发展的一个缩影,我们可以看看其它国产科技产品是如何实现国产化替代的,车规级MCU就是一个类似的过程。”曦华科技告诉亿欧汽车,“首先就是在软硬件功能上与国外产品接近或者平齐。其次,靠本土化服务取胜。”
国产汽车MCU厂商能够蹲到一线与客户直接沟通,快速响应客户需求,这都是中国本土化优势。
“但最终要想获得更多的市场,还是要靠创新。”曦华科技表示。
第一个阶段是国产芯片短缺阶段。在这个阶段,急红眼的汽车企业连消费级的MCU都要,而国内芯片短缺的情况,为国产MCU的发展提供了契机。
到了2023年上半年,国产车规级MCU行业进入了第二个阶段。国产MCU厂商们逐渐开始要求MCU必须要满足车规级要求。相比于消费级和工业级,车规级芯片的工作环境更恶劣、出错容忍率更低、使用寿命要求更长、供货生命周期更久等。
随着汽车行业竞争加剧、资本市场遇冷等因素叠加,国产车规级MCU厂商又再次被要求提供后续产品规划、丰富的产品组合等等,更为关键的是厂商要具备长期稳定的供货能力。这也就是目前国产车规级MCU面临的发展第三个的阶段。
历史上,车规级MCU的毛利能达到50%到60%。但受到价格战等因素的影响,汽车通用型MCU厂商的毛利也受到了波及。伴随着日益激烈的竞争格局和增长的市场需求,车规级MCU厂商升级主要有两大方向。
其中一个大方向就是选择向上,卷更大的算力、更先进的制程、更优的功能以及更高的安全等级。比如在2024年3月底,恩智浦半导体(NXP)正式推出了全球首款5纳米汽车MCU,并命名为S32N55 Vehicle Super-Integration Processor,当然称其为SoC也未尝不可。
该类产品牵扯到如何定义“MCU”的问题,同时打造该类产品需要更多的研发成本投入以及更长的导入周期。
另一个方向则是做差异化的创新,曦华科技提出了“MCU+”,即基于通用MCU内核和性能,集成收发器接口、LDO、AFE等模块和电路,以实现不同的功能。
“这考验的是差异化创新的能力,以及对汽车产品的理解,对客户需求的思考。”曦华科技指出。随着汽车智能化的发展,汽车早已从过去的“四个轮子加一张沙发”转变为可移动的生活空间,这也为汽车企业们提供了更多创新的可能。
据介绍,CVM012x系列车规MCU集成了高性能电容检测IP,采用曦华独创的专利电容检测技术,自互一体电容检测技术,最高支持4nF负载电容、30ch自容通道以及15x15ch互容通道,支持Active Shielding技术以更好的支持触摸防水性能。
同时,CVM012x系列支持多封装和多Flash配置,具有丰富的产品矩阵以满足客户的产品实际需求。产品满足可靠性AEC-Q100 Grade 2,可支持ISO 26262 ASIL-B功能安全标准的车规应用。
除HoD场景外,曦华科技TMCU还涵盖多种触控及感知应用,包括车上各种按键、触控屏/触控板,以及手势识别、距离感知等等。
成立于2018年的曦华科技,到了2020年开始正式入局汽车级MCU行业。据亿欧汽车了解,当前这个阶段,曦华科技正践行消费业务和汽车业务双轨并行,通过消费业务的短平快来保证公司现金流健康运营,与汽车业务长周期投入形成飞轮联动。
“曦华科技的‘飞轮战略’,即共性的IP先用到消费电子设备上,之后扩展到汽车,最后再运用到物联网(IoT)设备上。”曦华科技介绍道。“曦华科技目前研发投入到汽车芯片业务和消费芯片业务上的比例大概是7比3。”
曦华科技仅是国产MCU厂商的缩影:在国内芯片紧缩时应运而生,享受到国产化和智能化的红利,搭乘风口起飞。
随着入局玩家越来越多,加之国外竞争者占据MCU大片江山,如何突围成为摆在国产MCU厂商面前的难题。有些厂商选择高成本研发,向上打造高性能产品;有些厂商选择另辟蹊径,以创新赢得市场关注。
无论选择何种方式,都是当今竞争激烈市场中,MCU厂商的积极求生之道。而在其中,每一个入局者都应该思考如何以独特的方式重构汽车MCU新格局。