北斗导航传感器与芯片产业(北斗导航技术与产业)
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请问北斗卫星导航芯片未来的发展趋势怎么样?
相关政策保障推进,北斗系统行业应用深化
我国北斗卫星导航系统实施明确的“三步走”建设规划:第一步是试验系统阶段,2000年发射2颗地球静止轨道卫星并投入运营,建成“北斗1号”系统;第二步是区域系统建设阶段,2012年“北斗2号”卫星发射数量达到14个,建成覆盖亚太的北斗区域系统;第三步为“北斗3号”全球组网,2020年总计35颗卫星覆盖全球。
卫星导航条例的颁布,将助力北斗导航系统实现军品和民品的标准化,通过法治手段推动北斗渗透率提升,为北斗导航系统提供坚实的法律基础,保障北斗系统工程建设稳步推进,提供连续可靠的服务。将北斗上升为国家意志,北斗核心产业有望受益。
此外,国家相关政策也为产业发展提供了支持与保障,政府高度重视北斗系统发展,将北斗系统列为科技重大专项,支撑国家创新发展战略、各部委、各省市纷纷出台相关或专项政策规划,以国家力量助推北斗产业发展,使北斗系统得以更好地深入各行业应用。
中国卫星导航市场增长潜力巨大
从行业市场发展空间来看,我国卫星导航与位置服务产业市场规模持续扩大,产业总产值稳步增长,市场发展空间潜力巨大。据前瞻产业研究院发布的《卫星导航与位置服务产业市场前瞻与应用前景预测分析报告》统计数据显示,2017年我国卫星导航与位置服务产业产值达到2550亿元,同比增长20.4%。以芯片技术制造、算法和终端在内的核心产业产值达到902亿元,其中北斗技术贡献率超过80%,为核心技术产业的关键推动力;此外,由软件应用及行业数据、系统集成和基于位置的运营服务等市场产值达到1648亿元。
2006-2017年中国卫星导航与位置服务产业市场规模统计情况
数据来源:前瞻产业研究院整理
北斗系统应用领域广泛
国内卫星导航设备市场规模占全球市场比例接近15%,随着北斗系统的技术成熟度的上升和行业应用市场的扩展,未来北斗相关产品在国际卫星导航市场的份额还将持续提升。
从应用领域来看,北斗系统目前已广泛应用于测量测绘、交通运输、海事船运、农林牧渔业、国土监测、挖掘勘探和公用事业等十几个行业领域。根据《2018中国卫星导航与位置服务产业发展白皮书》披露,2017年国内包括智能手机在内的采用北斗兼容芯片的智能终端产品社会用户总保有量接近5亿台,国内销售智能手机兼容北斗应用的数量占比已超过50%,专业北斗高精度接收机终端销量突破14万台。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的规模有望超过2万亿元人民币。
中国卫星北斗导航产业前景如何?
2018年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。
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。
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、高分辨率晶片的材料问题。
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。
我国北斗导航产业链中,芯片生产厂家、终端生产厂家分别有哪些?
芯片:和芯星通(就产品参数而言,算是我国导航芯片领域技术最强)、华力创通、东方联星、北斗天汇、合众思壮、西安华讯微电子、东莞泰斗微电子....
终端:和芯星通、南方测绘、中海达、苍穹数码,这主要做测绘、地理信息采集等应用产品,另外,合众思壮、北斗星通(和芯星通母公司)等,以及上述华力创通、北斗天汇(这两个民用产品少)等做车载、渔业等方面产品
当然我划分不十分合理,可以直接百度官网搜索产品信息。
北斗系统芯片已经量产,是否碾压进口芯片?
不存在碾压一说,因为北斗系统芯片首先工艺制程上还没有达到世界领先水平,也就是说其各方面性能并非最优,第二个方面就是北斗芯片的核心模块设计大多是需要很高的工业水平和材料制造,在这种情况下说碾压有些夸大。
首先就北斗系统来说,其导航精度已经达到世界顶尖水平这个毋庸置疑。作为中国自研的卫星导航系统,北斗经历了20多年的研发调试,终于在今年7月底完成了最后一个卫星的升空,这也标志着我国自主卫星导航系统正式开启全球化服务。北斗导航的在轨卫星之多、卫星双轨道布局、短报文通信等因素都是北斗导航领先于其它几种导航的重大优势。8月3日北斗导航系统新闻发言人表示北斗芯片的28nm制程已经全面量产,22nm也即将量产。
作为芯片重要的参数,工艺制程一直是芯片高速发展的主要推动力。由于我国整体芯片制造产业链的落后,芯片的制程一直难以达到国际水平,目前仍停留在20nm以上的大规模量产,而作为中国芯片制造的先驱者,中芯国际的最小制程只能达到14nm,并且目前还没有量产。但世界上最先进的芯片制造已经迈向了3nm的研制,5nm量产已经开始了。按照行业内的推算,中国的芯片制造起码落后国际水平两代以上。因此,北斗导航芯片绝谈不上碾压进口芯片,因为单从芯片角度来说,北斗22nm的工艺制程并算不上绝对强劲。
另一方面,北斗芯片的主要模块包括射频放大器和接收器、基带编解码器以及主控模块,组合起来使得北斗芯片能够接受北斗卫星的信号实现导航。而这些模块所需要的底层设计、工艺制造是我国工业界仍需要努力的地方。也就是说,北斗芯片配合整个北斗系统可以产生碾压式的导航服务,但单单就北斗芯片来说,还没有。