繼汽車MCU之后,汽車?yán)走_(dá)芯片也開始缺貨了。上個(gè)月理想汽車剛公布理想ONE交付新方案,這兩天又傳出小鵬汽車“抄作業(yè)”,有可能先交付缺少毫米波雷達(dá)的車型(包括小鵬 P5),后續(xù)毫米波雷達(dá)將于2022年3月底分批補(bǔ)裝。對(duì)于該消息,小鵬汽車表示,“具體以我們公布的信息為準(zhǔn)。”
來源:小鵬汽車
蓋世汽車研究院總監(jiān)王顯斌指出,毫米波雷達(dá)所用芯片屬于傳感器芯片,生產(chǎn)廠商主要是博世、英飛凌、恩智浦、安森美等企業(yè),而博世的毫米波雷達(dá)芯片組裝廠就在馬來西亞,因此馬來西亞的疫情影響了相關(guān)芯片的供應(yīng)。
博世的第五代毫米波雷達(dá),采用了博世自主設(shè)計(jì)、意法半導(dǎo)體代工的專用芯片,此前受馬來西亞疫情影響,芯片工廠被迫停工,毫米波雷達(dá)供應(yīng)鏈出現(xiàn)斷裂,供給無法滿足車廠需求。
據(jù)相關(guān)媒體報(bào)道,包括理想在內(nèi),博世的第五代毫米波雷達(dá)芯片的短缺,一共影響了11家車企,包括小鵬汽車、長城汽車、廣汽埃安等。而蔚來ES8/ES6/EC6 采用的都是博世第四代毫米波雷達(dá),未受到影響,近幾個(gè)月的交付量一直遙遙領(lǐng)先。
汽車智能化必然帶來芯片數(shù)量的幾何增長,一年來的汽車芯片短缺,從MCU到ESP,如暴漲的L9369芯片就是ESP的主控芯片,再到如今的雷達(dá)芯片,無一幸免。
在車用芯片里,相對(duì)于熱門的MCU、ESP,毫米波雷達(dá)顯得有些冷門,但偏偏這個(gè)略顯“冷門”毫米波雷達(dá)卻逼得各大車廠“減配”,不禁讓人疑問,這個(gè)毫米波雷達(dá)究竟是何方神圣呢?它的短缺又會(huì)從何時(shí)開始緩解?
閱讀本文你將從三個(gè)方面了解:
1.什么是毫米波雷達(dá)?
2.毫米波雷達(dá)的供應(yīng)鏈
3.什么時(shí)候緩解?
01 、和ADAS密不可分的毫米波雷達(dá)
據(jù)IDC報(bào)告,2020年全球售出的汽車中,擁有自動(dòng)駕駛(輔助)功能的汽車數(shù)量(包含L1~5級(jí))為2773.2萬輛,其中L1為1874萬輛,L2為896萬輛,L3+為3.2萬輛。預(yù)計(jì),到2025年擁有自動(dòng)駕駛(輔助)功能的汽車數(shù)量(包含L1~5級(jí))為6332萬輛,其中L1為3900萬輛,L2為2320萬輛,L3+為112萬輛。
毫米波雷達(dá),是工作在毫米波波段(millimeter wave )探測(cè)的雷達(dá)。波長1-10nm、頻率30GHZ-300GHZ的毫米波,通過測(cè)量回波的時(shí)間差算出距離。廣泛應(yīng)用于汽車電子、無人機(jī)、智能交通等領(lǐng)域。
在汽車電子領(lǐng)域,毫米波雷達(dá)目前多裝配于高端車,隨著智能駕駛及無人駕駛的發(fā)展,毫米波雷達(dá)將成為大多數(shù)汽車的標(biāo)配。
目前車載毫米波雷達(dá)主要集中在兩個(gè)頻段:24GHZ和77GHZ(少數(shù)國家采用60GHZ頻段)。根據(jù)毫米波雷達(dá)的有效范圍,又可以將車載毫米波雷達(dá)分為長距離雷達(dá)(LRR)和中距離雷達(dá)(MRR)以及短距離雷達(dá)(SRR)。
奔馳S級(jí)搭載的6個(gè)毫米波雷達(dá),來源:ittbank
與激光雷達(dá)相比,造價(jià)低、探測(cè)精度高、體積小,且受天氣影響少的毫米波雷達(dá)將更快速地在更大范圍得到普及。
包括毫米波雷達(dá)在內(nèi)的車用雷達(dá)能準(zhǔn)確提供汽車行駛環(huán)境的相關(guān)數(shù)據(jù),和汽車高級(jí)駕駛輔助系統(tǒng)ADAS(毫米波雷達(dá)、激光雷達(dá)、單雙目攝像頭以及衛(wèi)星導(dǎo)航)緊密相關(guān)。
自動(dòng)駕駛則分為五個(gè)等級(jí),即:L1級(jí)輔助駕駛;L2級(jí)部分自動(dòng)駕駛;L3級(jí)有條件自動(dòng)駕駛;L4級(jí)高度自動(dòng)駕駛; L5級(jí)完全自動(dòng)駕駛。
根據(jù)不同的巡航系統(tǒng)級(jí)別,需要的雷達(dá)數(shù)量也有不同:
簡(jiǎn)單的巡航系統(tǒng)只需要1-3個(gè)雷達(dá)系統(tǒng)和1個(gè)輔助攝像頭;
4、5級(jí)的自動(dòng)駕駛則需要6-10個(gè)雷達(dá)系統(tǒng);
6-8個(gè)輔助攝像頭以及1-3個(gè)激光雷達(dá)。
而前文提到的ADAS功能實(shí)現(xiàn)的是L3級(jí)自動(dòng)駕駛,隨著毫米波雷達(dá)的更新,自動(dòng)駕駛的功能也會(huì)越來越完善,比如博世第五代毫米波雷達(dá),根據(jù)博世給出的數(shù)據(jù),該激光雷達(dá)比上一代輕了60%,這其中的一個(gè)原因就是用到了更高集成化的毫米波雷達(dá)芯片。
博世第五代4D毫米波雷達(dá),可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離探測(cè),水平視角的增大以及探測(cè)精度的進(jìn)一步提升;配備 L3 及以上級(jí)別自動(dòng)駕駛的毫米波雷達(dá)。
相較于第四代毫米波雷達(dá),第五代毫米波雷達(dá)的帶寬將提升 50%,點(diǎn)云密度提高10倍,同時(shí)通過拓展可占用帶寬獲得更多的反射量,從而實(shí)現(xiàn)更精確的環(huán)境建模。博世BOSCH第五代4D雷達(dá)集成度更高,體積更小,高度63mm,寬度72mm,厚度19mm;改善整車集成度,體積顯著減小,同時(shí)性能顯著提升。
博世(Bosch)第五代毫米波雷達(dá)
回顧理想汽車的交付方案,僅安裝3個(gè)毫米波雷達(dá)的車型暫時(shí)不開放自動(dòng)并線和前方橫穿車輛預(yù)警功能,其他ADAS(高級(jí)駕駛輔助系統(tǒng))功能均可正常使用,理想汽車也已經(jīng)完成了3雷達(dá)車型的測(cè)試。NOA(輔助駕駛系統(tǒng))的后期OTA(空中下載技術(shù))需要在補(bǔ)裝完5個(gè)雷達(dá)后,進(jìn)行升級(jí)。理想汽車表示,整體不會(huì)影響汽車的安全使用。
在理想汽車App中,一些準(zhǔn)車主最終選擇先交付3雷達(dá)產(chǎn)品的方案,有人是因?yàn)椴幌肴淌艿却募灏荆腥擞X得終身質(zhì)保很劃算,有人覺得少兩個(gè)毫米波雷達(dá)并不影響自己使用。但也有人擔(dān)心補(bǔ)裝可能會(huì)再次延后、后續(xù)安裝出現(xiàn)質(zhì)量問題等。
可以理解,對(duì)于理想、小鵬等造車新勢(shì)力來說,市場(chǎng)銷量往往是衡量其市場(chǎng)地位的硬指標(biāo),更多的融資得以支撐生產(chǎn)運(yùn)營,為保證現(xiàn)車的交付,也是不得已為之。
據(jù)報(bào)道,單個(gè)毫米波雷達(dá)的價(jià)格從數(shù)百元到上千元不等,價(jià)格乘以需求數(shù)量,雷達(dá)和芯片的市場(chǎng)想象空間都很大。但一個(gè)芯片不到位,就會(huì)影響到車輛的正常交付,甚至不得不提出“先交付后補(bǔ)裝”的操作,可見這波雷達(dá)芯片的重要性。
02 、汽車毫米波雷達(dá)芯片供應(yīng)鏈
毫米波雷達(dá)的核心器件即雷達(dá)芯片,一般主要分為射頻的發(fā)射、接收芯片和基帶處理芯片。
在毫米波雷達(dá)中,雷達(dá)芯片的成本不僅占比大(目前占到毫米波雷達(dá)總成本的70%),且由于其屬于上游技術(shù),該芯片也向來是巨頭的戰(zhàn)場(chǎng)。
圖片來源:ittbank
在毫米波雷達(dá)供應(yīng)鏈最上游,是汽車二級(jí)供應(yīng)商(芯片原廠),如英飛凌、恩智浦、飛思卡爾、意法半導(dǎo)體、亞德諾半導(dǎo)體瑞薩、德州儀器等。
到了下游的毫米波雷達(dá)主要供應(yīng)商,也即傳統(tǒng)汽車電子的一級(jí)供應(yīng)商,主要包括博世、大陸集團(tuán),電裝、海拉、富士通天、采埃孚天合、德爾福、奧托立夫、法雷奧等9家企業(yè),它們的全球市場(chǎng)份額總計(jì)達(dá)到88%。
最新數(shù)據(jù)顯示,其中博世憑借一己之力占據(jù)2015年全球車載毫米波雷達(dá)22%的份額,其中又以77Ghz的毫米波雷達(dá)為主。
在缺芯大環(huán)境下,博世中國作為舉足輕重的一級(jí)供應(yīng)商,也是當(dāng)前中國市場(chǎng)車用半導(dǎo)體緊缺的重要原因。博世(中國)總裁陳玉東預(yù)計(jì),博世中國在今年第四季度的供貨率會(huì)非常的低,明年會(huì)恢復(fù)到今年上半年的情況,也就是“缺貨10%到20%是常態(tài),不可能滿足所有市場(chǎng)需求”。
目前,中國ADAS產(chǎn)業(yè)鏈中的77GHz毫米波雷達(dá)技術(shù)幾乎被博世這樣的國外大廠掌握,雖然有很多國內(nèi)企業(yè)在大力研發(fā),但產(chǎn)業(yè)鏈仍不成熟,只有極少數(shù)企業(yè)能做77GHZ毫米波雷達(dá)領(lǐng)域,不過相比之下,國內(nèi)24GHz毫米波雷達(dá)產(chǎn)業(yè)鏈卻較為成熟。
汽車作為高集成度產(chǎn)品,其供應(yīng)鏈條頗長,單單車規(guī)級(jí)主控芯片(MCU)領(lǐng)域,以英飛凌、瑞薩、恩智浦、ST為主的頭部企業(yè),就具有覆蓋不同應(yīng)用和功能的完整MCU產(chǎn)品線。
公開資料顯示,馬來西亞是全球半導(dǎo)體產(chǎn)品第七大出口國,其芯片封測(cè)業(yè)務(wù)占全球近13%的市場(chǎng)份額。目前包括英特爾、英飛凌、意法半導(dǎo)體、恩智浦等超過50家半導(dǎo)體商在馬來西亞設(shè)廠。
封測(cè)是半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的下游,無論是MCU還是雷達(dá)芯片,經(jīng)過封裝測(cè)試最后一步,才能真正完成獨(dú)立芯片的生產(chǎn),但馬來西亞的疫情拖累了封測(cè)廠的產(chǎn)能,導(dǎo)致芯片供給嚴(yán)重不足。
因此對(duì)于毫米波雷達(dá)來說,從上游的芯片廠和物料廠,到中游的Tier1廠商,再到下游的整車廠商,也有一條完整的產(chǎn)業(yè)線,不管是國外還是國內(nèi)的Tier 1廠,一旦受到芯片原廠缺芯的影響,其整車廠就會(huì)受到影響。
03 、結(jié)語
理想的交付方案里提到:“計(jì)劃在12月至春節(jié)期間,將剩余的毫米波雷達(dá)補(bǔ)裝。”
小鵬的交付方案里提到:“計(jì)劃在3月31日起開始分批補(bǔ)裝剩余的毫米波雷達(dá)。”
從以上兩個(gè)汽車廠商的交付方案中,理想和小鵬分別表示將在12月至春節(jié)期間、3月31日開始陸續(xù)補(bǔ)裝缺失的毫米波雷達(dá),由此我們可以得知一個(gè)信息,在2022年上半年,小鵬和理想的毫米波雷達(dá)供應(yīng)或?qū)⑦M(jìn)入緩解。
結(jié)合此前馬來西亞政府出手對(duì)當(dāng)?shù)匾咔檫M(jìn)行控制,和當(dāng)?shù)毓S產(chǎn)能已經(jīng)陸續(xù)恢復(fù)的情況來看,理想和小鵬預(yù)計(jì)明年上半年交付毫米波雷達(dá)芯片的原因,可能是汽車產(chǎn)業(yè)鏈過長,從上游芯片廠商傳導(dǎo)到終端需要一定時(shí)間。
汽車缺芯從去年9、10月份開始,到現(xiàn)在已經(jīng)持續(xù)了一年之久,從晶圓到芯片,經(jīng)歷了火災(zāi)、寒潮、疫情爆發(fā)等突發(fā)事件。當(dāng)然還有市場(chǎng)上越缺越囤,把汽車芯片炒出高價(jià)的亂象。
如今MCU、ESP 到傳感器芯片,輪番登上缺芯“大舞臺(tái)”。汽車所需芯片種類和數(shù)量繁多,以往制造一輛傳統(tǒng)汽車,需要用到500-600顆芯片,而2021年平均每輛車所需芯片數(shù)量已經(jīng)達(dá)到了1000顆以上,全球產(chǎn)能未及時(shí)跟進(jìn),交期無限拉長,更是放大了芯片的缺口,往往這個(gè)芯片到了,另一個(gè)芯片又缺了,導(dǎo)致汽車遲遲無法生產(chǎn)出貨。
好消息是,馬來西亞不再因疫情要求當(dāng)?shù)匕雽?dǎo)體等工廠停工停產(chǎn),給芯片短缺釋放出向好的信號(hào),從今年第四季度到明年,包括雷達(dá)芯片在內(nèi)的各類車用芯片供應(yīng)或?qū)⒊掷m(xù)改善。然而,持續(xù)擴(kuò)張的全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈要完全適應(yīng)汽車市場(chǎng)的迅猛發(fā)展,還有很長的路要走。