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按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《機(jī)動(dòng)車運(yùn)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(guó)內(nèi)所有新生產(chǎn)的乘用車都將強(qiáng)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(chǔ)器、傳感器等都是EDR中必不可少的主要器件。有觀點(diǎn)認(rèn)為，這將是繼ETC之后，芯片在汽車領(lǐng)域的又一風(fēng)口。同時(shí)，對(duì)于國(guó)內(nèi)芯片企業(yè)來(lái)說(shuō)，這也是一個(gè)進(jìn)入車規(guī)市場(chǎng)的難得機(jī)會(huì)。
EDR新市場(chǎng)，數(shù)十億規(guī)模待撬動(dòng)
EDR由一個(gè)或多個(gè)車載電子模塊構(gòu)成，具有監(jiān)測(cè)、采集并記錄碰撞事件發(fā)生前、發(fā)生時(shí)和發(fā)生后車輛和乘員保護(hù)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)功能。換句話說(shuō)，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(guò)程，用于汽車事故的分析。
對(duì)此，有行業(yè)專家介紹，EDR主要是針對(duì)車輛發(fā)生突發(fā)劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí)的場(chǎng)景，采集記錄行車運(yùn)行數(shù)據(jù)。在汽車正常平穩(wěn)行駛時(shí)，EDR默認(rèn)處于休眠模式；當(dāng)突發(fā)車輛事故發(fā)生時(shí)，EDR會(huì)被喚醒，并開(kāi)始記錄車輛的運(yùn)行數(shù)據(jù)。這次國(guó)家之所以出臺(tái)標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)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(lái)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(fù)雜的電控系統(tǒng)、自動(dòng)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(duì)于未來(lái)智能駕駛將提供法律層面的底層保障。
其實(shí)，目前除中國(guó)以外有不少國(guó)家也將乘用車配備EDR寫(xiě)入了法案或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。美國(guó)早在2014年就明確了所有新車都需強(qiáng)制配備EDR，韓國(guó)自2015年12月強(qiáng)制安裝EDR，歐洲要求于2022年3月對(duì)新車強(qiáng)制安裝，并計(jì)劃于2024年對(duì)存量車進(jìn)行配備。
而在這樣的背景下，一個(gè)巨大的產(chǎn)品技術(shù)升級(jí)的市場(chǎng)機(jī)會(huì)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(wàn)輛，市場(chǎng)滲透率7.12%。方正證券研報(bào)表明， 2022年預(yù)計(jì)中國(guó)乘用車銷量將達(dá)2300萬(wàn)輛，按照增量EDR設(shè)備為80%左右測(cè)算，明年中國(guó)的EDR增量市場(chǎng)將達(dá)到55億~74億元，同時(shí)后續(xù)存量乘用車配備EDR的潛在市場(chǎng)也非?？捎^。
ETC之后，芯片業(yè)的又一風(fēng)口
面對(duì)如此巨大的EDR增量和存量市場(chǎng)，有觀點(diǎn)認(rèn)為這將是繼ETC之后，芯片行業(yè)的又一風(fēng)口。“從內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)來(lái)看，EDR的核心器件主要包括了車規(guī)級(jí)MCU、存儲(chǔ)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(fù)責(zé)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(xiě)入存儲(chǔ)單元中，再通過(guò)汽車CAN數(shù)據(jù)總線接收和發(fā)送實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。”國(guó)民技術(shù)市場(chǎng)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(duì)相關(guān)芯片產(chǎn)品來(lái)說(shuō)將是一次技術(shù)升級(jí)。具體來(lái)看，傳感器模塊主要用于檢測(cè)車輛碰撞的閾值，當(dāng)碰撞觸發(fā)閾值時(shí)CAN通信模塊開(kāi)始接收目標(biāo)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(hào)開(kāi)關(guān)狀態(tài)、制動(dòng)踏板位置等，相應(yīng)產(chǎn)品涉及MEMS 傳感器，但對(duì)于采集數(shù)據(jù)的種類、及時(shí)性、穩(wěn)定性都有更高的要求。
主控芯片負(fù)責(zé)相關(guān)數(shù)據(jù)處理，主要為車規(guī)級(jí)MCU。主控芯片負(fù)責(zé)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(hào)開(kāi)關(guān)狀態(tài)、制動(dòng)踏板位置等車輛信息進(jìn)行解析和壓縮后寫(xiě)入存儲(chǔ)器芯片，通過(guò)汽車CAN數(shù)據(jù)總線接收和發(fā)送實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。這對(duì)主控MCU的高速處理能力提出更高要求，同時(shí)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(chǔ)模塊主要采用閃存進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，其內(nèi)建擦除與寫(xiě)入算法，為防止意外擦除或?qū)懭氩僮?，還應(yīng)建立保護(hù)機(jī)制，數(shù)據(jù)一經(jīng)寫(xiě)入即被鎖死，不可輕易擦除和更改。未來(lái)，其存儲(chǔ)容量及安全穩(wěn)定性都有更高要求。
“對(duì)于EDR應(yīng)用來(lái)說(shuō)，對(duì)MCU芯片的高速運(yùn)算處理能力、大容量eFlash存儲(chǔ)、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(duì)CAN接口的支持）等，是用于EDR芯片的主要發(fā)展趨勢(shì)。”程維強(qiáng)調(diào)指出。
而作為未來(lái)新車標(biāo)配，EDR將會(huì)帶動(dòng)MCU、存儲(chǔ)、傳感器等芯片需求的提升。在國(guó)家政策推動(dòng)下，對(duì)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(lái)支撐合作伙伴進(jìn)行產(chǎn)品應(yīng)用創(chuàng)新的芯片企業(yè)將擁有更多的機(jī)會(huì)。
車規(guī)市場(chǎng)存在壁壘，卻并非無(wú)法逾躍
隨著我國(guó)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(chǎng)，汽車發(fā)動(dòng)機(jī)控制、智能座艙、車胎監(jiān)測(cè)、安全氣囊和傳輸管理系統(tǒng)等等諸多領(lǐng)域都對(duì)芯片產(chǎn)生更多、更高需求，汽車芯片正在醞釀越來(lái)越大的增長(zhǎng)潛力。ICV Tank統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，2020年全球汽車芯片市場(chǎng)規(guī)模已達(dá)460億美元，預(yù)計(jì)2022年將超635億美元。未來(lái)一輛汽車上的半導(dǎo)體產(chǎn)品將達(dá)到6000~10000個(gè)。盡管國(guó)際企業(yè)在這個(gè)市場(chǎng)占據(jù)主導(dǎo)地位，但是隨著整個(gè)市場(chǎng)空間的打開(kāi)，也將為中國(guó)企業(yè)創(chuàng)造以更多機(jī)會(huì)。
復(fù)旦微高級(jí)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(gè)性化的電路設(shè)計(jì)等發(fā)展趨勢(shì)。由于汽車作為高速交通工具承載了對(duì)用戶生命安全的保障，同時(shí)汽車經(jīng)常工作在十分惡劣的環(huán)境中，其對(duì)內(nèi)部電子設(shè)備的可靠性要求要遠(yuǎn)高于一般性電子產(chǎn)品。
因此，車規(guī)芯片是一個(gè)市場(chǎng)壁壘較高的賽道。其高壁壘不僅體現(xiàn)在市場(chǎng)上，也體現(xiàn)在產(chǎn)品定義、產(chǎn)品設(shè)計(jì)以及技術(shù)門檻上。在穩(wěn)定性、安全性、可靠性、長(zhǎng)壽命等方面，汽車行業(yè)的技術(shù)指標(biāo)要求都更高，對(duì)國(guó)內(nèi)芯片企業(yè)來(lái)說(shuō)也提出了更高挑戰(zhàn)。當(dāng)前市場(chǎng)上出現(xiàn)對(duì)車用芯片各種需求，既是機(jī)遇也是挑戰(zhàn)，如何能在這樣一個(gè)有限的時(shí)間窗口內(nèi)，把產(chǎn)品做出來(lái)，并且順利上車，通過(guò)用戶企業(yè)的驗(yàn)證測(cè)試，以及未來(lái)用什么樣的產(chǎn)品繼續(xù)升級(jí)，都是需要慎重思考的。
不過(guò)，翟金剛強(qiáng)調(diào)，市場(chǎng)在變，雖然存在壁壘，但并非無(wú)法逾躍。近年來(lái)，汽車行業(yè)的發(fā)展變化非常快。今年電動(dòng)車的銷量就遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出人們的預(yù)期。傳統(tǒng)燃油車的很多技術(shù)指標(biāo)、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(huì)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(dāng)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(duì)于芯片供應(yīng)商來(lái)說(shuō)，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(duì)行業(yè)的理解進(jìn)行開(kāi)發(fā)，并將產(chǎn)品快速推向市場(chǎng)。
Silicon Labs公司MCU產(chǎn)品經(jīng)理Eric Bauereis也指出，中國(guó) MCU等芯片公司可以抓住許多機(jī)會(huì)。但是營(yíng)銷和銷售成本以及建立行業(yè)聲譽(yù)需要時(shí)間。“我們預(yù)計(jì)他們的大部分機(jī)會(huì)短期內(nèi)將來(lái)自中國(guó)市場(chǎng)或鄰近的亞太地區(qū)。”Eric Bauereis說(shuō)。
作者丨陳炳欣
編輯丨趙晨
美編丨馬利亞
