國內汽車半導體企業(yè)缺失的原因分析

(一)汽車半導體的可靠性、零缺陷要求，造成技術門檻高

　　與一般消費用半導體的最大區(qū)別是，汽車半導體需要在極苛刻的環(huán)境下運行。例如可能要工作在-30℃的環(huán)境中，同時還要考慮振動、潮濕、灰塵、油污等其他因素，這就要求汽車半導體要有很高的可靠性和穩(wěn)定性。具體而言，一是寬溫度范圍，一般汽車電子芯片的溫度范圍在-40℃～120℃，很多汽車電子芯片的溫度范圍都在-40℃～150℃之間;二是100%零缺陷，汽車電子廠商通常要求元器件生產商提供100%無缺陷的產品。而目前，中國廠商最缺乏的是整套完善的測試方法和測試系統(tǒng);三是安全、可靠和穩(wěn)定供貨。汽車不同于一般電子消費品的迅速更新換代，汽車壽命一般可達10 年以上，汽車電子產品要求在10～15年內，保證安全可靠運行和穩(wěn)定供貨，并且汽車電子解決方案供應商要能夠提供長期的技術支持。英飛凌有一款16位的MCU產品C167，從1985年問世，至今還在生產，穩(wěn)定供貨。汽車電子產品與工業(yè)應用的區(qū)別還在于，前者稍有改動都要層層通知用戶，經允許后才能做修改。四是認證嚴格，過程漫長 。五是特殊的制造工藝。

　　客戶對汽車、工業(yè)應用及消費性電子應用半導體產品要求的差異性，參見表1。

　　表1：汽車、工業(yè)應用及消費類應用半導體產品的要求

　　汽車半導體在汽車不同的環(huán)境下，所需承受的溫度也有所不同。車室內的要求較低，-40℃ ~85℃;引擎蓋下的則在-40℃ ~125℃;引擎上的則在-40 ~150℃。耐震、及發(fā)動后行車過程中的震動承受度也有相當的要求，而特殊環(huán)境下作業(yè)的車輛則有特殊的要求，參見表 2。

　　表2：汽車使用環(huán)境對半導體產品要求

　 上述因素客觀上對汽車半導體新切入者形成相當高的技術門檻。

(二)汽車半導體的特殊性更適合采取IDM模式企業(yè)

　　由于汽車應用講求的是質量與安全，半導體產品在設計、制造、封裝測試等各個環(huán)節(jié)都需符合汽車規(guī)格及獲得車廠認證，因此大多數的汽車半導體供應商為能夠自行掌控設計、制造與封測的IDM廠商，而且大多數半導體制造商各自擁有多項屬于自己專有的半導體技術及制程工藝。

　　汽車半導體的高可靠性，包含設計可靠性和工藝制備可靠性。在設計過程中，需要保證芯片在極限溫度、電壓和工藝制造的條件下，芯片仍然能夠完成符合設計要求的特定功能，在這個階段需要運用一系列的高可靠性設計技術;在工藝制造方面，需要提供專用的汽車電子工藝庫文件(Library Model)。汽車級芯片的封裝同樣有較高的要求，不僅需要面向汽車應用系統(tǒng)特定的空間包絡和散熱結構進行封裝設計，還需要滿足汽車級可靠性的振動、溫度指標;對于測試和開發(fā)而言，可靠性依然是最重要的技術之一，測試廠商需要有汽車級芯片的電磁環(huán)境設備、老化設備、溫度沖擊設備等，應用開發(fā)過程中還需要考慮到特殊電磁干擾情況下對系統(tǒng)采取的冗余性設計等因素。目前絕大多數汽車專用芯片制造廠商，如Infineon、ST、Freescale、Microchip、ATMEL，全部采用自己的工藝線和封裝線完成芯片的工藝制備，以提高芯片的可靠性。

　　目前，前三大汽車半導體廠商Renesas、Infineon、Freescale均采IDM模式。

　　此外，MCU、傳感器等產品，因與動力傳動、底盤控制、安全等應用關聯度較高，汽車電子廠商基于對可靠性的追求，采購心態(tài)慎重，傾向找特定廠商合作，因此，產業(yè)集中度偏高，前三大廠商市占率可高達七成以上。

　　表3：汽車半導體的主要類別及主要廠商

　　數據來源：MIC，2011年4月

　　備注：模擬和分立半導體及傳感器僅列出主要產品類別

　　但是，仍有Fabless廠商打入汽車半導體市場，包括CSR、OmniVision等，其產品為藍芽通訊IC及CMOS圖像傳感器，屬車載電子與車身電子次領域。此領域在質量與安全的要求上，不像動力傳動、底盤控制、安全等應用般嚴苛。

(三)本土IC產品進入汽車前裝市場難

　　從需求層面分析，本土IC產品進入汽車前裝市場難的主要原因：

　　一是整車廠合資企業(yè)外方在中國大多沿襲了與跨國汽車電子企業(yè)之間在歷史上已經形成的配套關系。我國市場上的轎車產品主要由合資企業(yè)生產，合資企業(yè)的外方牢牢地控制了汽車電子產品配套的決策權。從合作模式上看， 一級汽車電子供應商傾向與特定半導體廠商建立策略性的合作關系，由此特定廠商供應重要的半導體產品。例如Bosch、Delphi、Denso等歐、美、日汽車電子廠商，分別與本國或本地區(qū)的英飛凌、飛思卡爾及瑞薩等汽車半導體供應商結成長期穩(wěn)定的供應鏈關系。時至今日，即使整車廠就某些零部件供應在全球公開招標，通常亦會對投標的一級汽車電子供應商指定可供選擇的芯片廠商，中標廠商只能從中挑選。在這個環(huán)節(jié)，中國個別已打入國外或合資品牌汽車供應鏈的本土零部件廠商，由于產品大部分直接供應給奧迪、寶馬等高端客戶，這些客戶均指定了芯片制造商，公司只能從中挑選，所以自主選擇的權利受到了一定限制。

　　二是整車企業(yè)對產品可靠性的追求。調研發(fā)現，我國具有自主品牌整車企業(yè)雖然有配套采購的決策權，但出于保證整車產品可靠性和規(guī)避市場風險方面的考慮，目前關鍵的汽車電子產品還是優(yōu)先考慮采購世界跨國知名企業(yè)或其在華獨資、合資企業(yè)生產的產品。

(四)我國IC企業(yè)實力有限，切入汽車半導體的意愿不高

　　首先，盡管中國的汽車產銷量突破1800萬輛，已躍居為全球第一汽車消費大國。但相對于手機、電腦、電視等消費類電子產品，中國汽車市場的總容量和增長空間有限，中國企業(yè)過多追求眼前利益，不想將資金投入到汽車半導體的研發(fā)上，而是都集中在研發(fā)投入小，周期短，收效快的消費類電子產品上。

　　其次，汽車半導體的研發(fā)周期長，技術門檻高，且存在一定的風險，國際汽車半導體廠商與歐、美、日等各國汽車廠商已經形成穩(wěn)固的供應鏈體系并占據著壟斷的地位，而本土的半導體企業(yè)大多是小而散，無法單獨地走自主研發(fā)和產業(yè)化的道路，與國際汽車半導體巨頭無法抗衡。

　　此外，客戶一般要求汽車半導體廠商具備超過15年的持續(xù)供貨和技術支持能力，國內IC企業(yè)起步晚，技術資金實力弱，穩(wěn)健經營能力差，能夠持續(xù)經營10年以上的企業(yè)已不多見。