汽車(chē)電子半導體芯片（車(chē)規級芯片）值得分享收藏！

Mai-邁

中國作為全球電子產(chǎn)品制造中心，是全球最大的半導體消費市場(chǎng)。隨著(zhù)以智能手機、AI電腦服務(wù)器，智能網(wǎng)聯(lián)新能源汽車(chē)電子為代表的新興消費電子市場(chǎng)的快速發(fā)展，以及汽車(chē)電子、工業(yè)控制、AI、物聯(lián)網(wǎng)等科技產(chǎn)業(yè)的興起，強力帶動(dòng)了整個(gè)半導體行業(yè)規模迅速增長(cháng)。在國際形勢的影響和國家政策的扶持下，國產(chǎn)半導體俞受重視的同時(shí)，更迎來(lái)了不少挑戰。

隨著(zhù)汽車(chē)智能化，網(wǎng)聯(lián)化的滲透與普及，汽車(chē)電子電氣零部件占汽車(chē)的比重也逐漸提高。高級駕駛輔助系統，車(chē)載多媒體娛樂(lè )系統等逐漸成為消費者關(guān)注且左右購買(mǎi)決策的功能配置。越發(fā)復雜的系統對傳感器、電子控制器（Electronic Control Unit, ECU）的數量有了需求，如自動(dòng)駕駛的攝像頭，毫米波雷達，多媒體娛樂(lè )系統的副駕駛娛樂(lè )屏幕，HUD 抬頭顯示系統，控制發(fā)動(dòng)機表現的 ECM 模塊、管理新能源汽車(chē)電池的 BMS 模塊以及用于 360 度環(huán)視影像融合計算的 AVM 模塊等等。據數據統計，一輛現代豪華汽車(chē)中通常包含了70到100個(gè)ECU。

車(chē)身控制器，車(chē)身一個(gè)名氣不咋大，但管理的功能卻遍布全車(chē)，主要是用于增強汽車(chē)的安全、舒適和便利性，以及與車(chē)外連接。車(chē)身控制器的功能主要包括燈光控制、雨刮控制、門(mén)窗控制、后視鏡控制、PEPS、座椅控制等等，下圖是某主機廠(chǎng)車(chē)身控制器的拓撲圖，更直接的可以看出車(chē)身控制器功能的多樣性。

以往制造一輛傳統汽車(chē)一般需要用到500-600顆左右的芯片，隨著(zhù)汽車(chē)行業(yè)的不斷發(fā)展，如今的汽車(chē)逐漸由機械式轉向電子式的方向發(fā)展，汽車(chē)做得越來(lái)越智能，那么所需要的芯片數量自然就更多了。據了解，2021年平均每輛車(chē)所需芯片數量已經(jīng)達到了1000顆以上。


除了傳統汽車(chē)以外，新能源汽車(chē)才是芯片“大戶(hù)”，這種車(chē)需要大量的DC-AC逆變器、變壓器、換流器等部件，而這些對IGBT、MOSFET、 二極管等半導體器件的需求量也有大幅增加，一臺好些的新能源汽車(chē)需要芯片可能達到2000顆左右，需求量十分驚人。

中國汽車(chē)工業(yè)協(xié)會(huì )副秘書(shū)長(cháng)李邵華指出，目前全球半導體行業(yè)的芯片規模在3000億美元～4000億美元之間。其中，車(chē)用芯片大概為400億美元左右，占比不到10%，顯然會(huì )造成車(chē)企在排產(chǎn)或者爭搶訂單時(shí)的弱勢局面。

從技術(shù)要求上來(lái)看，車(chē)規級芯片著(zhù)實(shí)令大多數芯片企業(yè)望而卻步。消費電子芯片技術(shù)迭代非�？�，而車(chē)規級芯片幾乎都是十多年前的技術(shù)，可技術(shù)雖然“過(guò)時(shí)”，但門(mén)檻卻并沒(méi)有因此降低。相反，車(chē)規級芯片對于性能指標、使用壽命、可靠性、安全性、質(zhì)量一致性的要求之高，是消費電子芯片難以匹敵的。

相比于消費芯片及一般工業(yè)芯片，汽車(chē)芯片的工作環(huán)境更為惡劣：溫度范圍可寬至-40℃~155℃、高振動(dòng)、多粉塵、電磁干擾等。由于涉及人身安全問(wèn)題，汽車(chē)芯片對于可靠性及安全性的要求也更高，一般設計壽命為15年或20萬(wàn)公里�！败�(chē)規級”芯片需要經(jīng)過(guò)嚴苛的認證流程，包括可靠性標準 AEC-Q100、質(zhì)量管理標準ISO/TS 16949、功能安全標準ISO26262等。

車(chē)規級芯片的高標準、嚴要求、長(cháng)周期，將入行門(mén)檻一再拔高，這也直接導致了只有綜合能力或垂直整合能力非常強，并有本事將規模優(yōu)勢發(fā)揮到極致的芯片企業(yè)，才能將車(chē)規級芯片納入生產(chǎn)清單。放眼全球，這樣的車(chē)規級芯片企業(yè)也就恩智浦、英飛凌、西門(mén)子等少數幾家，僧多粥少，這也是導致汽車(chē)芯片供不應求的另一原因。我國正在努力建立起一個(gè)完善的汽車(chē)芯片產(chǎn)業(yè)創(chuàng )新生態(tài)，解決我國汽車(chē)行業(yè)接下來(lái)發(fā)展中的短板。國內車(chē)企中的比亞迪、上汽以及不少半導體企業(yè)已先后入局車(chē)規級芯片領(lǐng)域。

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