北斗芯片产业链:上游芯片研发破局

#GIS资讯#-2018/06/01-

  举国关注“芯片自主”的时下,一批自主研发的北斗芯片登入产业的舞台。

  5月23日至25日,第九届中国卫星导航年会在哈尔滨拉开帷幕,中海达、华大北斗等一批国内企业先后发布了自主研发的北斗芯片产品。

  过去数年,缺“芯”是国内卫星导航产业的痛点。如今,随着一批自主研发的北斗芯片进入市场,我国卫星导航产业缺“芯”困局呈现“散点突破”的态势。北斗芯片研制已实现设计与封装,实现中国人的独立自主。这与国内北斗企业长年坚持自主研发路线分不开。

  中国卫星导航定位协会统计数据显示,2017年,我国卫星导航与位置服务产业总体产值已达到2550亿元,较2016年增长20.4%。国内卫星导航设备营销总规模相较于全球市场,占比逐年提高,已接近15%。其中,包括与卫星导航技术直接相关的芯片、器件、算法、软件、导航数据、终端设备等在内的产业核心产值占比为35.4%,达到902亿元;北斗对产业核心产值的贡献率已达到80%,较2016年提高10个百分点。

  在产业链中下游,国内卫星导航产业更是呈现出“全线覆盖”的大势——伴随着北斗系统建设的推进,北斗技术应用已经突破智能手机、车载导航两大传统市场,在多领域多场景实现商业化应用。

  据中国卫星导航定位协会近日发布的《中国卫星导航与位置服务产业发展白皮书》(下称《白皮书》),2017 年,围绕与信息产业、汽车电子、移动通信、移动互联网、大数据等产业交叉点的协同创新越来越受到关注和推崇。“北斗+”催生出越来越多的应用新模式,产业融合趋势愈加明朗。穿戴式设备、新零售、无人驾驶、综合安防和智慧城市建设等应用领域,市场潜力巨大。

  共建北斗芯片开发平台

  北斗系统对待 GPS 等其它导航系统的逻辑是“兼容”和“自主可控”。一方面,北斗系统不排斥 GPS,探索与GPS等其它导航系统的兼容和互相操作,以增加定位精度和服务质量;另一方面,中国需要独立自主掌握卫星导航技术。

  一批高精度北斗芯片近日在哈尔滨的集中亮相,是我国北斗产业自主研发前进的又一步。此前的标志性事件是,2017年9月,华大北斗所研发的全球首个支持新一代北斗三号信号体制的多系统多频高精度SoC导航定位芯片正式发布。

  另一值得关注的事件是,泰斗微电子近日获得广东国民凯得创投领投的C+轮融资,总融资额超过1亿人民币,该企业是摩拜单车定位导航芯片的最大供应商。

  芯片、板块、核心器件的研制是上游的重要环节,也是关涉北斗产业核心竞争力的关键环节。仅在哈尔滨的会场上,就有中海达、北斗星通、西安希德、华大北斗等企业发布或展示自主研发的北斗芯片,华大北斗还发布了“北斗芯片开发平台”。

  《白皮书》显示,截至 2017 年底,我国卫星导航专利申请累计总量已突破 5 万件, 首次跃居全球第一位。另据国家导航系统办公室数据,国产北斗芯片累计销量突破5000万片,高精度OEM板和接收机天线已分别占国内市场份额30%和90%。

  但这并不代表中国已经赶超国际强手。21世纪经济报道记者了解到,当前,国产北斗芯片已实现规模化应用,工艺由0.35微米提升到28纳米,最低单片价格仅6元人民币。被视为产业链关键的设计环节,以及封装技术,国内企业已实现完全自主化;但另一方面,集成应用能力、围绕核心芯片的技术研发和设备制造,依然是国内北斗企业的短板。

  中国工程院院士、武汉大学教授刘经南接受记者采访时表示,高端芯片的制作工艺,中国很快会赶上。国内北斗芯片行业的发展,不大可能出现“卡脖子”问题。现在要解决两个关键问题,一是制作芯片的光刻机技术,二是高密度、高分辨率芯片的材料问题。

  记者注意到,当前,不像国外有高通、英特尔、三星等行业巨头,国内导航芯片研发企业呈现多而散的格局。此外,芯片行业投资大、周期长、风险高的特点也决定了很难依靠一两家企业做大做强。

  多名业内人士指出,当前国产北斗导航定位芯片产业发展模式较为封闭,在很大程度上受到企业自身资源、研发投入和人才水平等因素限制,很难以一己之力推动芯片核心技术水平的快速提升。

  既然一家做不了,那就放开大家一起做。“北斗芯片开放平台”这样的产品正体现了这样的逻辑。

  记者从华大北斗获悉,这款产品将通过北斗芯片开放平台面向核心算法研发,开放芯片原始测量数据,为分散的算法研发团队提供芯片硬件支持,共同打造“国产核心硬件”+“国产核心算法”的国产北斗导航定位芯片“双核心”研发和产品架构。

  《白皮书》指出,借助北斗芯片开放平台,联合产业链多方研发资源,以一种全新的“聚力”研发模式推动国产北斗导航芯片综合实力全面提升,将会极大地加快北斗导航定位芯片核心技术的攻克速度,从而促进国产北斗导航定位芯片的应用推广与产业化规模。

  “北斗+”的场景革命

  顺着“芯片”往卫星导航产业链的中下游走,“场景”是绕不开的关键词。也正是有了高精度的北斗芯片,北斗技术更多领域、更多场景的商业化才有了技术基础。多场景突破,也是GPS在前,北斗产业“后来居上”的重要策略。

  这被业内人士称为“北斗+”。中国卫星导航定位协会统计数据显示,2017年,我国卫星导航与位置服务产业总产值中,终端集成、系统集成等中游环节产值占比为 51.92%;下游运营服务占比增长到 36.81%,在产业链各环节中涨幅最快。

  “北斗+”能在如此多领域和场景实现突破,一方面由于高精度北斗芯片的技术支持,另一方面很大程度来自国内新经济勃兴给予的“红利”。

  炙手可热的案例是“北斗+车联网”。《白皮书》显示,2017年我国北斗车联网呈快速发展态势,用户规模突破2200万,较2016年增长37.5%,车联网硬件市场规模达到264亿元。按机动车保有量3.1亿计算,北斗车联网的市场渗透率为7.1%。

  《白皮书》主编、中国卫星导航定位协会咨询中心主任李冬航分析,近些年,车载北斗导航设备前装搭载率不断提升,加之国家对智能网联汽车相关政策的出台,车联网在车辆自主环境感知、网联信息服务、信息安全等的应用上愈加成熟。互联网巨头与汽车厂商在通信、导航、云端服务和多媒体信息提供上找到了很好的契合点。由此带来的应用市场技术和服务的变革,已经成为北斗产业发展新的亮点。

  亮点不只是车联网,国内近些年兴起的智慧城市建设,同样成为“北斗+”的温室。统计数据显示,截至2017年,我国100%的副省级城市、87%的地级市,总计有超过500 个城市正在积极开展智慧城市建设,重点项目签约总量超过4000个。据预测,2017年我国智慧城市市场规模将超过6万亿元,未来五年(2017-2021)年均复合增长率约为32.64%。

  这样庞大的市场容量下,使得智慧城市领域成为北斗产业增长率最高的细分市场。

  在智慧城市建设的具体场景中,最早突破是燃气管道的高精度定位。这与原国家测绘局推动的“百城百联百用”行动计划不无关系。国内各家大型燃气公司均已制定北斗精准服务应用规划,将陆续开展北斗精准应用深度结合燃气管网管理,展开北斗结合燃气应用的城市数量将进一步扩大范围,北斗精准服务将惠及全国超过5亿用气人口。此外,北斗在城市给排水、供热、环保、市政管理等行业的应用试点也在近年陆续展开。

  《白皮书》指出,通过北斗高精度时空服务采集地下管线关键信息已形成行业建设刚需,以智慧燃气为引领的北斗精准应用正逐步形成行业标准。预计在未来较长的时期内,城市基础设施和公用事业领域不断增长的数字化管理需求,将成为北斗高精度应用的重要市场,相关行业领域的市场总体规模将超过1500亿元。

  《白皮书》预测,在产业前景方面,2017年交通运输行业仍是卫星导航应用的主流,除已形成一定市场规模的边坡监测、尾矿监测、精密测量、城市地下管网管理和精准农业等应用外,其它领域如高铁路基沉降与平准性监测、交通事故判定与救援、车辆自动驾驶、无人机物流等方面,市场发展前景广阔。预计到2020年,北斗应用在交通运输、精准农业、城市综合安防和智慧城市建设等主要细分市场,规模有望超过2万亿元。

  中国卫星导航定位协会副秘书长王博表示,过去五年,随着卫星导航产业的发展,卫星导航技术逐渐应用到各行各业。北斗技术不断同“互联网+”、大数据等新技术、新经济相结合。这给了北斗系统“换道超车”,以超越GPS等世界其它导航系统的机会。

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