國(guó)內(nèi)汽車(chē)半導(dǎo)體企業(yè)缺失的原因分析

(一)汽車(chē)半導(dǎo)體的可靠性、零缺陷要求，造成技術(shù)門(mén)檻高

　　與一般消費(fèi)用半導(dǎo)體的最大區(qū)別是，汽車(chē)半導(dǎo)體需要在極苛刻的環(huán)境下運(yùn)行。例如可能要工作在-30℃的環(huán)境中，同時(shí)還要考慮振動(dòng)、潮濕、灰塵、油污等其他因素，這就要求汽車(chē)半導(dǎo)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(chē)電子芯片的溫度范圍在-40℃～120℃，很多汽車(chē)電子芯片的溫度范圍都在-40℃～150℃之間;二是100%零缺陷，汽車(chē)電子廠商通常要求元器件生產(chǎn)商提供100%無(wú)缺陷的產(chǎn)品。而目前，中國(guó)廠商最缺乏的是整套完善的測(cè)試方法和測(cè)試系統(tǒng);三是安全、可靠和穩(wěn)定供貨。汽車(chē)不同于一般電子消費(fèi)品的迅速更新?lián)Q代，汽車(chē)壽命一般可達(dá)10 年以上，汽車(chē)電子產(chǎn)品要求在10～15年內(nèi)，保證安全可靠運(yùn)行和穩(wěn)定供貨，并且汽車(chē)電子解決方案供應(yīng)商要能夠提供長(zhǎng)期的技術(shù)支持。英飛凌有一款16位的MCU產(chǎn)品C167，從1985年問(wèn)世，至今還在生產(chǎn)，穩(wěn)定供貨。汽車(chē)電子產(chǎn)品與工業(yè)應(yīng)用的區(qū)別還在于，前者稍有改動(dòng)都要層層通知用戶(hù)，經(jīng)允許后才能做修改。四是認(rèn)證嚴(yán)格，過(guò)程漫長(zhǎng) 。五是特殊的制造工藝。

　　客戶(hù)對(duì)汽車(chē)、工業(yè)應(yīng)用及消費(fèi)性電子應(yīng)用半導(dǎo)體產(chǎn)品要求的差異性，參見(jiàn)表1。

　　表1：汽車(chē)、工業(yè)應(yīng)用及消費(fèi)類(lèi)應(yīng)用半導(dǎo)體產(chǎn)品的要求

　　汽車(chē)半導(dǎo)體在汽車(chē)不同的環(huán)境下，所需承受的溫度也有所不同。車(chē)室內(nèi)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(dòng)后行車(chē)過(guò)程中的震動(dòng)承受度也有相當(dāng)?shù)囊?，而特殊環(huán)境下作業(yè)的車(chē)輛則有特殊的要求，參見(jiàn)表 2。

　　表2：汽車(chē)使用環(huán)境對(duì)半導(dǎo)體產(chǎn)品要求

　 上述因素客觀上對(duì)汽車(chē)半導(dǎo)體新切入者形成相當(dāng)高的技術(shù)門(mén)檻。

(二)汽車(chē)半導(dǎo)體的特殊性更適合采取IDM模式企業(yè)

　　由于汽車(chē)應(yīng)用講求的是質(zhì)量與安全，半導(dǎo)體產(chǎn)品在設(shè)計(jì)、制造、封裝測(cè)試等各個(gè)環(huán)節(jié)都需符合汽車(chē)規(guī)格及獲得車(chē)廠認(rèn)證，因此大多數(shù)的汽車(chē)半導(dǎo)體供應(yīng)商為能夠自行掌控設(shè)計(jì)、制造與封測(cè)的IDM廠商，而且大多數(shù)半導(dǎo)體制造商各自擁有多項(xiàng)屬于自己專(zhuān)有的半導(dǎo)體技術(shù)及制程工藝。

　　汽車(chē)半導(dǎo)體的高可靠性，包含設(shè)計(jì)可靠性和工藝制備可靠性。在設(shè)計(jì)過(guò)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(shè)計(jì)要求的特定功能，在這個(gè)階段需要運(yùn)用一系列的高可靠性設(shè)計(jì)技術(shù);在工藝制造方面，需要提供專(zhuān)用的汽車(chē)電子工藝庫(kù)文件(Library Model)。汽車(chē)級(jí)芯片的封裝同樣有較高的要求，不僅需要面向汽車(chē)應(yīng)用系統(tǒng)特定的空間包絡(luò)和散熱結(jié)構(gòu)進(jìn)行封裝設(shè)計(jì)，還需要滿(mǎn)足汽車(chē)級(jí)可靠性的振動(dòng)、溫度指標(biāo);對(duì)于測(cè)試和開(kāi)發(fā)而言，可靠性依然是最重要的技術(shù)之一，測(cè)試廠商需要有汽車(chē)級(jí)芯片的電磁環(huán)境設(shè)備、老化設(shè)備、溫度沖擊設(shè)備等，應(yīng)用開(kāi)發(fā)過(guò)程中還需要考慮到特殊電磁干擾情況下對(duì)系統(tǒng)采取的冗余性設(shè)計(jì)等因素。目前絕大多數(shù)汽車(chē)專(zhuān)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(chē)半導(dǎo)體廠商Renesas、Infineon、Freescale均采IDM模式。

　　此外，MCU、傳感器等產(chǎn)品，因與動(dòng)力傳動(dòng)、底盤(pán)控制、安全等應(yīng)用關(guān)聯(lián)度較高，汽車(chē)電子廠商基于對(duì)可靠性的追求，采購(gòu)心態(tài)慎重，傾向找特定廠商合作，因此，產(chǎn)業(yè)集中度偏高，前三大廠商市占率可高達(dá)七成以上。

　　表3：汽車(chē)半導(dǎo)體的主要類(lèi)別及主要廠商

　　數(shù)據(jù)來(lái)源：MIC，2011年4月

　　備注：模擬和分立半導(dǎo)體及傳感器僅列出主要產(chǎn)品類(lèi)別

　　但是，仍有Fabless廠商打入汽車(chē)半導(dǎo)體市場(chǎng)，包括CSR、OmniVision等，其產(chǎn)品為藍(lán)芽通訊IC及CMOS圖像傳感器，屬車(chē)載電子與車(chē)身電子次領(lǐng)域。此領(lǐng)域在質(zhì)量與安全的要求上，不像動(dòng)力傳動(dòng)、底盤(pán)控制、安全等應(yīng)用般嚴(yán)苛。

(三)本土IC產(chǎn)品進(jìn)入汽車(chē)前裝市場(chǎng)難

　　從需求層面分析，本土IC產(chǎn)品進(jìn)入汽車(chē)前裝市場(chǎng)難的主要原因：

　　一是整車(chē)廠合資企業(yè)外方在中國(guó)大多沿襲了與跨國(guó)汽車(chē)電子企業(yè)之間在歷史上已經(jīng)形成的配套關(guān)系。我國(guó)市場(chǎng)上的轎車(chē)產(chǎn)品主要由合資企業(yè)生產(chǎn)，合資企業(yè)的外方牢牢地控制了汽車(chē)電子產(chǎn)品配套的決策權(quán)。從合作模式上看， 一級(jí)汽車(chē)電子供應(yīng)商傾向與特定半導(dǎo)體廠商建立策略性的合作關(guān)系，由此特定廠商供應(yīng)重要的半導(dǎo)體產(chǎn)品。例如Bosch、Delphi、Denso等歐、美、日汽車(chē)電子廠商，分別與本國(guó)或本地區(qū)的英飛凌、飛思卡爾及瑞薩等汽車(chē)半導(dǎo)體供應(yīng)商結(jié)成長(zhǎng)期穩(wěn)定的供應(yīng)鏈關(guān)系。時(shí)至今日，即使整車(chē)廠就某些零部件供應(yīng)在全球公開(kāi)招標(biāo)，通常亦會(huì)對(duì)投標(biāo)的一級(jí)汽車(chē)電子供應(yīng)商指定可供選擇的芯片廠商，中標(biāo)廠商只能從中挑選。在這個(gè)環(huán)節(jié)，中國(guó)個(gè)別已打入國(guó)外或合資品牌汽車(chē)供應(yīng)鏈的本土零部件廠商，由于產(chǎn)品大部分直接供應(yīng)給奧迪、寶馬等高端客戶(hù)，這些客戶(hù)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(quán)利受到了一定限制。

　　二是整車(chē)企業(yè)對(duì)產(chǎn)品可靠性的追求。調(diào)研發(fā)現(xiàn)，我國(guó)具有自主品牌整車(chē)企業(yè)雖然有配套采購(gòu)的決策權(quán)，但出于保證整車(chē)產(chǎn)品可靠性和規(guī)避市場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)方面的考慮，目前關(guān)鍵的汽車(chē)電子產(chǎn)品還是優(yōu)先考慮采購(gòu)世界跨國(guó)知名企業(yè)或其在華獨(dú)資、合資企業(yè)生產(chǎn)的產(chǎn)品。

(四)我國(guó)IC企業(yè)實(shí)力有限，切入汽車(chē)半導(dǎo)體的意愿不高

　　首先，盡管中國(guó)的汽車(chē)產(chǎn)銷(xiāo)量突破1800萬(wàn)輛，已躍居為全球第一汽車(chē)消費(fèi)大國(guó)。但相對(duì)于手機(jī)、電腦、電視等消費(fèi)類(lèi)電子產(chǎn)品，中國(guó)汽車(chē)市場(chǎng)的總?cè)萘亢驮鲩L(zhǎng)空間有限，中國(guó)企業(yè)過(guò)多追求眼前利益，不想將資金投入到汽車(chē)半導(dǎo)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(fèi)類(lèi)電子產(chǎn)品上。

　　其次，汽車(chē)半導(dǎo)體的研發(fā)周期長(zhǎng)，技術(shù)門(mén)檻高，且存在一定的風(fēng)險(xiǎn)，國(guó)際汽車(chē)半導(dǎo)體廠商與歐、美、日等各國(guó)汽車(chē)廠商已經(jīng)形成穩(wěn)固的供應(yīng)鏈體系并占據(jù)著壟斷的地位，而本土的半導(dǎo)體企業(yè)大多是小而散，無(wú)法單獨(dú)地走自主研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化的道路，與國(guó)際汽車(chē)半導(dǎo)體巨頭無(wú)法抗衡。

　　此外，客戶(hù)一般要求汽車(chē)半導(dǎo)體廠商具備超過(guò)15年的持續(xù)供貨和技術(shù)支持能力，國(guó)內(nèi)IC企業(yè)起步晚，技術(shù)資金實(shí)力弱，穩(wěn)健經(jīng)營(yíng)能力差，能夠持續(xù)經(jīng)營(yíng)10年以上的企業(yè)已不多見(jiàn)。