強制配備“黑匣子”，繼ETC后芯片在汽車領(lǐng)域又一風口

按照國家標準《機動車運行安全技術(shù)條件》 (GB7258-2017)的最新版本規(guī)定，自2022年1月1日起，國內(nèi)所有新生產(chǎn)的乘用車都將強制要求配備EDR（Event Data Recorder，汽車事件數(shù)據(jù)記錄系統(tǒng)），或者符合規(guī)定的DVR(車載視頻行駛記錄系統(tǒng))。而微控制器（MCU）、存儲器、傳感器等都是EDR中必不可少的主要器件。有觀點認為，這將是繼ETC之后，芯片在汽車領(lǐng)域的又一風口。同時，對于國內(nèi)芯片企業(yè)來說，這也是一個進入車規(guī)市場的難得機會。

EDR新市場，數(shù)十億規(guī)模待撬動

EDR由一個或多個車載電子模塊構(gòu)成，具有監(jiān)測、采集并記錄碰撞事件發(fā)生前、發(fā)生時和發(fā)生后車輛和乘員保護系統(tǒng)的數(shù)據(jù)功能。換句話說，EDR就是汽車行業(yè)中的“黑匣子”，其記錄的信息可以重現(xiàn)事故過程，用于汽車事故的分析。

對此，有行業(yè)專家介紹，EDR主要是針對車輛發(fā)生突發(fā)劇烈運動時的場景，采集記錄行車運行數(shù)據(jù)。在汽車正常平穩(wěn)行駛時，EDR默認處于休眠模式；當突發(fā)車輛事故發(fā)生時，EDR會被喚醒，并開始記錄車輛的運行數(shù)據(jù)。這次國家之所以出臺標準強制安裝EDR，一方面是為了方便事故分析；另一方面，隨著近年來新能源等智能汽車得到大力發(fā)展，相比傳統(tǒng)燃油車，其復雜的電控系統(tǒng)、自動駕駛技術(shù)，有可能產(chǎn)生一系列有別于傳統(tǒng)車輛的系統(tǒng)故障、駕駛員誤操作、網(wǎng)絡(luò)信息安全等安全隱患，EDR系統(tǒng)的數(shù)據(jù)記錄還原功能就顯得尤為重要，對于未來智能駕駛將提供法律層面的底層保障。

其實，目前除中國以外有不少國家也將乘用車配備EDR寫入了法案或行業(yè)標準。美國早在2014年就明確了所有新車都需強制配備EDR，韓國自2015年12月強制安裝EDR，歐洲要求于2022年3月對新車強制安裝，并計劃于2024年對存量車進行配備。

而在這樣的背景下，一個巨大的產(chǎn)品技術(shù)升級的市場機會也有望隨之產(chǎn)生。此前，EDR系統(tǒng)主要是安裝在高端車型或者智能化水平較高的車型之中。根據(jù)高工產(chǎn)業(yè)研究的數(shù)據(jù)，2020年新車中搭載EDR設(shè)備的新車僅135.71萬輛，市場滲透率7.12%。方正證券研報表明， 2022年預(yù)計中國乘用車銷量將達2300萬輛，按照增量EDR設(shè)備為80%左右測算，明年中國的EDR增量市場將達到55億~74億元，同時后續(xù)存量乘用車配備EDR的潛在市場也非?？捎^。

ETC之后，芯片業(yè)的又一風口

面對如此巨大的EDR增量和存量市場，有觀點認為這將是繼ETC之后，芯片行業(yè)的又一風口。“從內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)來看，EDR的核心器件主要包括了車規(guī)級MCU、存儲器、CAN收發(fā)器、安全算法組件等相關(guān)芯片產(chǎn)品。其中，傳感器負責數(shù)據(jù)采集，主控芯片將采集的狀態(tài)信息解析壓縮后寫入存儲單元中，再通過汽車CAN數(shù)據(jù)總線接收和發(fā)送實時數(shù)據(jù)。”國民技術(shù)市場總監(jiān)程維告訴記者。

與車載視頻記錄儀相比，EDR的整體結(jié)構(gòu)更小，設(shè)備穩(wěn)定性和數(shù)據(jù)可靠性要求也更高。這對相關(guān)芯片產(chǎn)品來說將是一次技術(shù)升級。具體來看，傳感器模塊主要用于檢測車輛碰撞的閾值，當碰撞觸發(fā)閾值時CAN通信模塊開始接收目標數(shù)據(jù)，采集數(shù)據(jù)主要包括車輛速度、駕駛員安全帶狀態(tài)、轉(zhuǎn)向信號開關(guān)狀態(tài)、制動踏板位置等，相應(yīng)產(chǎn)品涉及MEMS 傳感器，但對于采集數(shù)據(jù)的種類、及時性、穩(wěn)定性都有更高的要求。

主控芯片負責相關(guān)數(shù)據(jù)處理，主要為車規(guī)級MCU。主控芯片負責將傳感器采集的車輛速度、駕駛員安全帶狀態(tài)、轉(zhuǎn)向信號開關(guān)狀態(tài)、制動踏板位置等車輛信息進行解析和壓縮后寫入存儲器芯片，通過汽車CAN數(shù)據(jù)總線接收和發(fā)送實時數(shù)據(jù)。這對主控MCU的高速處理能力提出更高要求，同時還應(yīng)集成信息安全組件，用于數(shù)據(jù)的加解密。

數(shù)據(jù)存儲模塊主要采用閃存進行數(shù)據(jù)存儲，其內(nèi)建擦除與寫入算法，為防止意外擦除或?qū)懭氩僮?，還應(yīng)建立保護機制，數(shù)據(jù)一經(jīng)寫入即被鎖死，不可輕易擦除和更改。未來，其存儲容量及安全穩(wěn)定性都有更高要求。

“對于EDR應(yīng)用來說，對MCU芯片的高速運算處理能力、大容量eFlash存儲、內(nèi)嵌密碼硬件加速、高速ADC采樣，以及CAN接口支持等技術(shù)方面都有剛性需求。因此，高集成、高性能、高可靠、高安全、豐富接口（特別是對CAN接口的支持）等，是用于EDR芯片的主要發(fā)展趨勢。”程維強調(diào)指出。

而作為未來新車標配，EDR將會帶動MCU、存儲、傳感器等芯片需求的提升。在國家政策推動下，對產(chǎn)品整體的安全性、穩(wěn)定性都提出了更高要求。能夠提供安全可靠的產(chǎn)品、具有穩(wěn)健的供應(yīng)鏈來支撐合作伙伴進行產(chǎn)品應(yīng)用創(chuàng)新的芯片企業(yè)將擁有更多的機會。

車規(guī)市場存在壁壘，卻并非無法逾躍

隨著我國汽車產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，尤其是新能源汽車比例的大幅提高，不僅僅是EDR市場，汽車發(fā)動機控制、智能座艙、車胎監(jiān)測、安全氣囊和傳輸管理系統(tǒng)等等諸多領(lǐng)域都對芯片產(chǎn)生更多、更高需求，汽車芯片正在醞釀越來越大的增長潛力。ICV Tank統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，2020年全球汽車芯片市場規(guī)模已達460億美元，預(yù)計2022年將超635億美元。未來一輛汽車上的半導體產(chǎn)品將達到6000~10000個。盡管國際企業(yè)在這個市場占據(jù)主導地位，但是隨著整個市場空間的打開，也將為中國企業(yè)創(chuàng)造以更多機會。

復旦微高級工程師、電力電子事業(yè)部總經(jīng)理助理翟金剛指出，目前車規(guī)芯片呈現(xiàn)高可靠性、低功耗、具備安全特性和個性化的電路設(shè)計等發(fā)展趨勢。由于汽車作為高速交通工具承載了對用戶生命安全的保障，同時汽車經(jīng)常工作在十分惡劣的環(huán)境中，其對內(nèi)部電子設(shè)備的可靠性要求要遠高于一般性電子產(chǎn)品。

因此，車規(guī)芯片是一個市場壁壘較高的賽道。其高壁壘不僅體現(xiàn)在市場上，也體現(xiàn)在產(chǎn)品定義、產(chǎn)品設(shè)計以及技術(shù)門檻上。在穩(wěn)定性、安全性、可靠性、長壽命等方面，汽車行業(yè)的技術(shù)指標要求都更高，對國內(nèi)芯片企業(yè)來說也提出了更高挑戰(zhàn)。當前市場上出現(xiàn)對車用芯片各種需求，既是機遇也是挑戰(zhàn)，如何能在這樣一個有限的時間窗口內(nèi)，把產(chǎn)品做出來，并且順利上車，通過用戶企業(yè)的驗證測試，以及未來用什么樣的產(chǎn)品繼續(xù)升級，都是需要慎重思考的。

不過，翟金剛強調(diào)，市場在變，雖然存在壁壘，但并非無法逾躍。近年來，汽車行業(yè)的發(fā)展變化非?？?。今年電動車的銷量就遠遠超出人們的預(yù)期。傳統(tǒng)燃油車的很多技術(shù)指標、技術(shù)路徑，甚至是傳統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)都是不能生搬硬套的。人們經(jīng)常會發(fā)現(xiàn)很多傳統(tǒng)燃油車的器件，并不適合直接移植到新能源車當中，新能源車也有很多新的需求在燃油車的體系里追溯不到。對于芯片供應(yīng)商來說，一方面要尊重傳統(tǒng)，另一方面在傳統(tǒng)工作的基礎(chǔ)上也要勇于創(chuàng)新，基于我們自己對行業(yè)的理解進行開發(fā)，并將產(chǎn)品快速推向市場。

Silicon Labs公司MCU產(chǎn)品經(jīng)理Eric Bauereis也指出，中國 MCU等芯片公司可以抓住許多機會。但是營銷和銷售成本以及建立行業(yè)聲譽需要時間。“我們預(yù)計他們的大部分機會短期內(nèi)將來自中國市場或鄰近的亞太地區(qū)。”Eric Bauereis說。

作者丨陳炳欣

編輯丨趙晨

美編丨馬利亞