车企抢“芯”背后，车规级芯片国产化之路任重道远

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Mon, 06 Jun 2022 09:33:55 +0000
未分类, 单片机, k8凯发件, 芯片

01：巨大的市场潜力，汽车级芯片需求强劲。

汽车级芯片简单的说就是汽车上使用的所有芯片产品，主要分为三类：

·第一类负责计算和处理，以MCU(微控制器单元)和AI芯片为代表。单片机广泛应用于汽车领域，如雨刮器、车窗、座椅、安全系统、BMS控制系统、车身控制、电源控制等。AI芯片主要应用于自动驾驶领域，可以满足汽车巨大的计算需求，是智能汽车和无人驾驶汽车的“大脑”。

·第二类是功率半导体，主要用于汽车电源控制系统、照明系统、燃油喷射系统、底盘安全系统等。新能源汽车需要大量的功率半导体来满足车辆频繁电压转换的要求，如IGBT、碳化硅等。

·第三类是汽车传感器，负责转换汽车运行中各种工况的信息，如车速、各种介质温度、发动机工况等。转换成电信号，并将其发送到计算机。根据用途不同，可分为具有测量温度、压力、流量、位置、气体浓度、速度、亮度、干湿度、距离等功能的传感器。

传统汽油车，一般的车可能只需要500到600个芯片。近年来，汽车正在向电动化、智能化、网联化、共享化的“新四化”迈进，芯片的地位进一步提升。平均一辆汽车搭载的芯片数量高达1000个以上，新能源汽车搭载的芯片数量可以超过2000个，而智能汽车搭载的芯片数量更高。据Xpeng Motors董事长兼首席执行官何最近透露。

在汽车“新四化”的趋势下，对各种汽车芯片有着强烈的需求：智能化的趋势导致了对CIS、MEMS和激光等传感器芯片的需求；在网络化趋势下，ECU、MCU等市场需求旺盛；在电气化趋势下，功率半导体的作用日益突出。车用芯片市场潜力巨大。

02：国产化率仅为5%，车用规格芯片的难点是什么？

由于国内芯片公司起步较晚，技术积累时间不长，占据市场主流的美国、日本和欧洲汽车品牌都有固定的供应链，今年两会期间，国内芯片公司的渗透率进展缓慢，汽车规格芯片的国产化率较低，广汽集团董事长曾庆红表示，中国汽车芯片的自给率不足10%，国产化率仅为5%，而且供应高度依赖国外。/?page_id=59（联系我）

从国内汽车规格级芯片的发展现状可以看出，与消费类芯片相比，汽车规格芯片不需要非常先进的工艺技术，但考虑到汽车的安全性和功能性，汽车规格芯片产品在可靠性、一致性、安全性、稳定性和长期性能方面有着非常严格的要求。

同时，汽车规格芯片的开发不容易获得回报。产品研发和认证周期长，投资规模大。汽车企业与国际芯片制造商保持着长期稳定的合作关系。汽车量产上市后，他们不会轻易更换核心芯片供应商。国内芯片制造商作为“后来者”，进入汽车企业供应链还需要一段时间。

03：弯道超车，锁定芯片市场新机会

汽车规格级芯片已成为今年两会讨论的热门话题。许多汽车企业的领导都表示希望在政策、多方合作和技术方面改变行业现状。这些建议有助于解决汽车行业的“核心不足”问题，对推动传统燃油汽车领域的汽车规格级芯片的国产化和发展具有重要的参考意义，国内外企业之间存在较大差距。然而，中国汽车工业正朝着“新四化”的方向不断变化。在智能汽车和新能源汽车的新轨道上，国内外企业站在同一条轨道上，国内汽车规格芯片制造商面临着换道超车的新机遇。AI芯片MCU和power semiconductor有望成为国内企业追赶甚至超越国外企业的重要突破。

目前，国内汽车AI芯片的“玩家”很多，包括horizon、Cambrian、Baidu、Alibaba、Huawei等，他们积累了丰富的技术经验，产品应用进展顺利。例如，horizon推出了专为高级自动驾驶仪设计的AI处理器Travel 5，目标是L4-L5级自动驾驶仪。近日，地平线宣布已与比亚迪和红旗达成合作，旅程5将搭载两家汽车公司的相关车型。

全球MCU市场高度集中，NXP、英飞凌和瑞萨电子等国外芯片巨头占据了主要市。翟豈CU也不例外。国内企业渗透率较低。然而，比亚迪半导体、捷发科技、国信科技、新旺微、奇普威、赛腾威等一大批企业仍在实现量产出货。其产品主要应用于灯具、车窗、汽车雨刷等低端领域。与此同时，国内厂商也在积极布局中高端车载MCU市。允迪衷谄档缱印⒐た、物联网等中高端领域的自主控制。

AI芯片和MCU是汽车智能化的关键技术。功率半导体在汽车电气化中发挥着重要作用，以碳化硅和氮化镓等第三代功率半导体为代表。

Jibang consulting预测，2022年碳化硅氮化镓功率半导体的市场规模将增长到18.4亿美元，2025年将增长到52.9亿美元。其中，汽车和消费电子应用分别主导着碳化硅和氮化镓电力市场的发展。

在制造商方面，意大利-法国半导体、英飞凌、wolfspeed、Roma和ansenmey等碳化硅企业与领先的汽车企业建立了全面的合作关系。国内厂商也在积极推动国产车用规格碳化硅的进步，并取得了良好的进展，包括汉信、泰科天润、派恩捷特、展信、埃尔斯特等，以及比亚迪、星、芯聚能等从事碳化硅模块封装的厂商。

氮化镓受到可靠性等问题的限制，但汽车公司已经尝试了这项技术。相信未来，随着硅基氮化镓组件向高压耐受方向发展，垂直结构器件不断取得突破，氮化镓和碳化硅有望共同抢占高压汽车组件市场。