智能车时代,一家芯片公司如何为汽车塑造“五感”?|100个革新产品(5/100)

2024-04-15
预先为市场趋势做好准备,才是Product Market Fit的极致。

编者按:本文来自微信公众号 纪源资本(ID:JiyuanCap),创业邦经授权转载。

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上个月,小米SU7的发布会上,当雷军如同摇滚明星一般,占据了微博朋友圈各个社交平台话题中心时,所有人都意识到,智能车,就是这个时代的智能,一款重磅车型的发布带来的关注度,不亚于当年的顶尖品牌们推出旗舰机的声量。

一个属于智能车的时代,正在不可阻挡地到来。

而在智能机盛世之时,人们反复讨论的话题,在这个时代也不可避免地被再次摆上台面:芯片。

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即使在传统燃油车身上,车规芯片也是重要的汽车零部件之一。一台燃油车所需的芯片数量大概在600到700颗之间,车窗的升降,启动的点火,发动机的温度,都仰赖芯片发挥作用。

到电动车时代,三电系统成为车辆的灵魂,需要用到大量的功率芯片和控制芯片。加上智能化程度不断提高,环境感知、规划决策、辅助驾驶成为智能车的核心功能,对芯片的数量和性能要求又成倍提升。

一台电动车所需的芯片数量大概在1600颗左右,相比燃油车成倍提升。根据中国汽车工业协会数据显示,未来智能车需要的单车芯片数量会达到3000颗。

在行业规模方面,2021年,全球新能源车销量近700万台,中国在其中占据近半份额。预计到2025年,全球新能源车销量将达到3000万台,中国预计能达到1000万。

根据海思的数据,预计2027年,全球汽车半导体市场总额将接近1000亿美元,中国市场也将突破千亿人民币,2022年到2027年,汽车半导体年复合增长率保持在10%以上。

在行业整体增长的大趋势下,本土芯片厂商还存在一些结构性的机会。

首先,我国汽车芯片供应链起步晚,到2022年,芯片自给率不足10%、国产化率仅为5%,供应高度依赖海外几家大厂。在可预见的未来,汽车产业链的重塑过程中,本土芯片供应商的占有率必然逐步上涨。尤其以功率半导体、MCU、传感器芯片的提升为主。

此外,芯片的产能建设时间很长,供需调整的周期过程,既可能会导致一部分企业被出清,也可能为一部分企业带来机会。

例如2020年疫情期间,芯片库存开始出现短缺,叠加新能源车在疫情期间迎来爆发,许多车企开始大量备货,为许多国产芯片厂商入局提供了机会。

琻捷电子就是其中一家专注汽车传感芯片设计的公司。

六大产品线,塑造汽车五感

虽然芯片很小,但一台智能车上,要用到的芯片总量加起来高达3千克。

如果只看大类,也有主控芯片、功率芯片、模拟芯片、传感器芯片、存储芯片五个大类,而在其中,传感器芯片位于汽车的各类传感器之中,负责将物理量、化学量、生物量等转换成电信号,撑起了一台车的信息输入系统。

汽车传感器分为两类,车辆感知传感器负责感知车体内部的状态,发动机的温度,变速箱的压力,车辆的速度,轮胎受到的压力。有了这些传感器,车辆才能像人体一样,能感受到冷热痛痒疲劳饥饿等一切状态。

环境感知传感器则帮助车辆感知周围,包括激光雷达、毫米波雷达、摄像头等等。随着自动驾驶级别提升,在日常生活中逐渐普及,对环境感知传感器的市场需求必然快速增长。对一台车来说,环境感知传感器就是它的眼睛、耳朵和皮肤。

总之,传感器就是一台车的感官。传感器芯片不止用量大,细分功能也非常多。因此车企更倾向于一次性采购全家桶,降低供应链管理难度。

对一家芯片供应商来说,建立起丰富的产品矩阵,多品类发展,才能在海外大厂面前保持竞争力。

作为国内领先的汽车传感芯片设计公司,琻捷电子布局了六大产品线。

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琻捷起家产品是胎压监测系统传感芯片TPMS(Tire pressure monitoring system)。作为汽车上唯一着地的部件,轮胎不仅关系到驾驶体验与舒适度,更和驾驶安全有关。根据国家公安部统计,国内高速公路70%的交通事故是由爆胎引起的,胎压过高或不足因素又在其中占据77%。对高速行驶的车辆来说,胎压监测很大程度决定了驾乘者的安全。

与安全密切相关的,除了轮胎还有电池。电池起火在一段时间内,几乎是新能源车最被诟病的安全隐患。而国内电池产业位居全球领先,有宁德时代、比亚迪等头部厂商,对电池包传感监测的需求十分旺盛。因此,电池包传感监测芯片,成为了琻捷重点布局的产品线,近年来营收也获得了快速增长。

第三条产品线是车载无线传输,最为人熟知的用途就是汽车的无钥匙进入与启动。在特斯拉最早推出这一功能之后,几乎所有新能源汽车品牌都选择了跟随仿效。而琻捷则是在这一路线上,进一步研发,推出了业内领先的解决方案。

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第四块是USI通用传感芯片,包括温湿度传感芯片、传感芯片等等。在智能车时代,USI芯片的应用可以显著提升驾乘体验。例如感知环境光线自动开关车灯,感应外部雨量自动开关雨刷,为车载空调提供能耗管理等等。如今许多头部主机厂商都在大批量使用琻捷的USI芯片。

然后是超声波芯片。作为智驾功能的一部分,超声波芯片被广泛用于倒车雷达和自动泊车功能中,是重要且高频的使用场景。如今国内真正拥有车载超声波芯片设计开发能力的厂商非常少,琻捷恰好是其中之一。

最后一条产品线则是车载的电源管理芯片,随着汽车的电气化进程,原本大量用于电子产品的电源管理芯片也会在汽车上得到大量应用,帮助降低电路功耗,延长电路寿命,保证设备正常工作。

琻捷的创始人和CEO李梦雄,将未来汽车的发展趋势,总结为“电气化,智能化,无线化”,而从产品线来看,琻捷正是以这三个方向为基准展开产品布局的。

在细分领域创新产品力

从市场竞争层面来看,当下的车规级芯片依旧是大厂主导的格局。

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这里面有几点原因,首先是芯片产品验证周期长,想要进入车企供应链,时间就是第一道门槛。因此海外巨头占据先发优势后,车企缺乏动力更换供应商。

其次汽车芯片用量大,需要能够应对极端工况,因此对供应链的管理,产品的可靠性都有很高要求,在这方面,成熟大厂也存在优势。

更重要的是,芯片行业存在周期性,价格战频繁,市场特性对后发者也并不有利。

因此,对芯片创业公司来说,唯一的机会就是快速反应,在细分领域创新产品力,满足芯片大厂难以满足或是来不及覆盖的需求。

李梦雄认为,琻捷的出发点就是Product Market Fit,也就是产品适配市场。

这条原则几乎体现在琻捷每一条产品线中。例如胎压监测系统芯片TPMS。

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在北美和欧洲,很早就强制立法,新出厂的汽车必须安装胎压监测系统。2017年,中国跟随国际标准,也出台了强制监测胎压的立法,并在2020年启动实施。这条法规,为胎压监测传感器带来了广阔的市场空间。

此前,TPMS芯片都来自海外厂商,琻捷是第一家能量产TPMS芯片的国内企业。成立于2015年的琻捷抓住政策红利,将胎压监测芯片作为公司首个传感芯片产品推出,成为了第一家能量产TPMS芯片的国内企业。

但政策红利和国产化,都不足以解释为何琻捷能成为许多主机厂在TPMS芯片上的选择。技术的创新才是核心因素。

这里还要提到特斯拉。

在行业内,特斯拉基于BLE蓝牙技术,做出了许多技术创新。首先就是基于蓝牙进行胎压监测,不仅传输速度更快更稳定,也节省了生产成本和装配时间。此外,特斯拉也最早推出了汽车的无钥匙进入与启动,同样基于蓝牙技术。

特斯拉在新能源车行业,对行业技术趋势具备很强的引领作用。

而琻捷的单芯片解决方案,就是践行Product Market Fit原则,在特斯拉的方向上更进一步。将蓝牙胎压监测与蓝牙钥匙融合集成起来,推出了一个完整的单芯片解决方案。

通过两者的融合集成,能够实时传输诊断信息和警报,简化车辆维护的工作。这项集成技术,在全球TPMS芯片领域,都处于领先位置。

另一个能体现Product Market Fit原则的,是琻捷的电池包压力传感监测芯片(BPS芯片)。

事实上,在2018、2019年,的确出现过比较频繁的电池自燃事件,行业内将电池自燃称为热失控。对此,国家出台了电动汽车用动力蓄电池安全要求,也就是GB38031,提出规定,单电芯热失控后,需要对乘员进行报警,并且规定在报警后5分钟内电池系统不能威胁到乘员安全。

这项标准对电池厂商提出了更高的要求,电池管理系统(BMS)不仅要能采集监控电芯的电压、电流、温度,还需要能收集电池包的升温速率、烟雾浓度、气体压力,综合判断电芯是否出现热失控,会不会着火,需不需要隔离和警报。

琻捷的BPS系列产品就是用于监控电池包压力状态和烟雾浓度。

但作为一家创业公司,如果只是生产出满足客户需求的产品,是无法保证持续竞争力的。因此,琻捷更进一步,预研了无线的电池管理系统WBMS。

李梦雄判断,动力电池的发展方向必然是尺寸越来越大,电芯单体价值越来越高,每个电芯都需要实时监测。传统有线的电池管理系统方案在成本上会越来越不经济,可靠性、重量和装配难度的劣势也会逐渐出现,并不符合未来智能车无线化的趋势。

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作为一家规模不大的创业公司,要在芯片市场激烈的竞争中生存下来,有时必须要学会领先行业半步,预先站在行业发展的方向上。WBMS正是这样一款提前布局的产品。

某种程度上,预先为市场趋势做好准备,才是Product Market Fit的极致。

交通方式的改变决定人类社会的未来

如果我们翻阅人类出行方式发展的历史,就会发现,交通技术对人类社会的改变,比我们想象得更大。

当公共交通从有轨电车升级为无轨电车,城市的尺度得到了前所未有的扩张。郊区成为了无数城市普通居民新的生活空间。

当高铁在中国铺开一张大网,我们发现大城市集聚效应越来越强,无数年轻人被迅捷的高铁带往大城市寻找自己的前途。

而出行方式变革的背后,又是技术的普及下放,以及大规模生产带来的成本降低。

而未来,智能汽车也会以某种方式,再次改变社会、城市和人类生活的形态。

这种改变的具体方式尚未可知,但可以预见的是,芯片技术的发展,成本的降低,高性能芯片的普及必然是这个过程的必经之路。

即使某天,智能车会以某种我们当下无法想象的形态出现,无线化、智能化、网联化的趋势是不会改变的。

所以对琻捷这样一家以技术为核心的芯片企业来说,重要的,也许不是某一款产品,而是对未来的远见,并且在未来发展的必经之路上做好布局,然后等待改变发生。

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