汽车芯片全解析

B站影视 电影资讯 2025-10-31 13:25 1

摘要:安世半导体事件的影响在持续发酵,可能引发新一轮全球汽车供应链中断。10月29日,由于芯片短缺,日本汽车制造商本田在墨西哥的工厂已经停产。而日产汽车和梅赛德斯-奔驰也在周三对汽车半导体供应危机发出警告。荷兰政府的“强取豪夺”,将使得中国业务与欧洲被迫切断,安世半

安世半导体事件的影响在持续发酵,可能引发新一轮全球汽车供应链中断。10月29日,由于芯片短缺,日本汽车制造商本田在墨西哥的工厂已经停产。而日产汽车和梅赛德斯-奔驰也在周三对汽车半导体供应危机发出警告。荷兰政府的“强取豪夺”,将使得中国业务与欧洲被迫切断,安世半导体将失去大部分“后端产能”。这一产能缺口目前无法由欧洲或其他地区填补。未来或将出现越来越多的知名车企,因汽车芯片断供的问题而陷入停产。

车规级芯片认证周期长达6-12个月,且安世的全球化分工模式(欧洲晶圆制造 + 中国封装测试)被割裂后,短期内难以重建供应链。尽管中芯国际等企业加速扩产,但2025年国内车规级MCU芯片缺口仍达200亿颗,且新增产能需2026年才能逐步释放。此次事件与美国同期升级的出口管制形成联动,暴露出全球产业链对单一区域的过度依赖。欧盟虽启动应急计划,但欧洲官员承认 “没有快速解决方案”,最终可能需通过政治协商缓解矛盾。

今天我重点梳理汽车芯片的相关知识。

汽车芯片的主要类型

汽车芯片作为车载电子系统的核心元器件,依据功能与应用场景可划分为五大核心类型,支撑从基础控制到智能决策的全链路需求。

(一)控制类芯片(MCU)

控制类芯片负责底层逻辑运算与设备控制,广泛应用于车身控制、电池管理系统(BMS)等场景,单车搭载量可达数十颗。MCU的核心优势在于高可靠性和低功耗,能够精准协调车辆各子系统的运行逻辑。40-90nm的成熟制程是其主流技术节点。目前欧洲企业在此领域占据主导地位,国产厂商比亚迪半导体、兆易创新已实现中低端产品量产。

数据来源:行行查 | 行业研究数据库 www.hanghangcha.com

(二)计算类芯片(SoC)

计算类芯片通过集成CPU、GPU、NPU、ISP等功能模块,为智能座舱和自动驾驶提供高性能计算平台。其架构支持多任务并行处理,例如同时运行导航、娱乐系统和ADAS算法。在智能座舱中,SoC可驱动多块高清屏幕并集成5G/Wi-Fi通信功能。

(三)功率半导体

功率半导体负责电能的转换与控制。其中,IGBT主要用于电机驱动和逆变器,通过高电压大电流处理实现车辆动力输出;SiC(碳化硅)器件则凭借宽禁带特性,在800V高压平台中展现出更低的开关损耗和更高的效率。此外,功率MOSFET广泛应用于车身电子和电池管理系统(BMS)中。

(四)传感器芯片

传感器芯片涵盖了车载CIS、雷达芯片等。其中,MEMS传感器(如加速度计、陀螺仪)监测车身姿态,用于电子稳定程序(ESP)和自动驾驶定位;毫米波雷达芯片通过毫米波频段探测目标距离与速度,支持自适应巡航;激光雷达芯片则提供高精度三维点云数据,适用于L3级以上自动驾驶。另外,多传感器融合技术(如摄像头+雷达+IMU)正成为主流,但仍需通过硬件同步和算法优化提升数据一致性。

(五)存储与通信芯片

(1)汽车存储芯片:负责保存车载系统运行所需的程序、参数及实时数据。它分为两类:一类是易失性存储芯片,如DRAM,用于临时存储自动驾驶感知数据、座舱系统运行中的临时运算结果,断电后数据消失;第二类是非易失性存储芯片,如NAND Flash和NOR Flash,前者用于存储车载系统固件、地图数据、多媒体文件等大容量数据,后者则因启动速度快,常用来存储车辆启动程序和关键控制代码。

(2)汽车通信芯片:分为车内通信芯片与车外通信芯片两类。车内通信芯片负责连接车载ECU、传感器、执行器等模块,需保证低延迟、高可靠性,避免车内数据传输拥堵或中断。车外通信芯片则支撑车辆与外部连接,如5G芯片实现车联网(OTA 升级、在线导航),V2X(车与万物互联)芯片实现车辆与其他车辆、道路设施、云端的信息交互。

车规级芯片的 “准入门槛”:认证与标准

车规级芯片需通过多重严苛认证,认证周期通常长达18-24个月。

(1)功能安全认证:以ISO 2626标准为核心,覆盖芯片全生命周期,从概念设计到报废阶段均需建立安全管理体系。该标准按风险等级划分ASIL A-D五级,ADAS芯片需满足ASIL D最高等级。

(2)可靠性认证:主要遵循AEC-Q系列标准,其中AEC-Q100针对集成电路,通过高温高湿反偏(H3TRB)、温度循环等七大类测试,确保芯片在 - 40℃至 150℃极端环境下稳定运行。厦门国科安芯 ASM1042 芯片通过 AEC-Q100 Grade1 认证,具备 IEC ESD 保护等特性。

(3)质量管理体系:以IATF 16949为基础,要求企业建立全流程质量控制机制,涵盖原材料检验、生产过程监测及批次一致性检验。车规级晶圆制造需满足ppm级良率要求。

我国在全球汽车芯片领域的优劣

中国的汽车芯片产业优势,集中于三大维度:一是政策与市场双轮驱动,《新能源汽车产业发展规划》明确2025年国产化率目标,1000万辆新能源汽车年销量形成庞大需求基数;二是成熟制程与特定领域突破,40nm以上节点的MCU、TVS二极管实现本地化供应,功率半导体国产化率超三成;三是垂直协同模式创新,车企与芯片厂商合作,联合定义芯片架构,或通过合资布局 SoC,缩短验证周期并提升适配性。

我国汽车芯片的劣势体现在技术与生态层面。目前,高端制程仍受制于人,7nm以下芯片,依赖EUV设备;认证与生态壁垒显著,国内具备AEC-Q100认证的企业不足50家,车规级存储芯片验证周期长达24个月,难以快速替代美光、三星产品;此外,上游的EDA工具、高纯度SiC衬底仍高度依赖进口。

产业链上游

汽车芯片产业链上游由半导体材料供应、制造设备供应、晶圆制造及封装检测环节构成。半导体材料供应涉及硅片、光刻胶、电子气体等多种关键原料,是芯片生产的物质基础;制造设备供应为晶圆制造和封装检测环节提供必要的生产设备;晶圆制造与封装检测则通过一系列精密工艺,将原材料加工成具备初步功能的芯片产品,为中游制造环节提供核心载体。

中游聚焦汽车芯片制造,涵盖 GPU、FPGA、ASIC、DSP、MCU、网关芯片、ADAS 芯片、IGBT 芯片等多品类芯片的生产。这些芯片功能各异,有的承担高算力运算任务,有的负责特定场景下的逻辑控制,有的支撑新能源汽车的电能转换,共同构成汽车电子系统的核心元器件,为汽车的动力、智能、安全等性能提供技术支撑。

产业链下游

产业链的下游主要包含Tier 1供应商和主机厂。Tier 1供应商将芯片集成封装为ECU等模块并进行软件适配,随后供应给主机厂;主机厂完成整车装配,通过整合各类芯片功能,使其在动力控制、智能驾驶、车身电子等系统中落地应用,推动汽车智能化与电动化发展。

全球及中国汽车芯片市场

盖世汽车研究院数据显示,全球汽车芯片市场规模从2020年的456亿美元增长至2025年的766亿美元,并预计在2030年达到1150亿美元。中国汽车芯片市场规模也从2020年的118亿美元增长至2025年的180亿美元,预计到2030年将进一步扩大至290亿美元。

全球汽车MCU市场规模

Modor Intelligence机构数据显示,全球汽车MCU市场在未来几年内展现出强劲的增长态势。预计从2025年到2030年,该市场的复合年增长率将达到8.92%,显示出显著的上升趋势。这一增长主要得益于汽车行业对智能化和电动化的持续需求,推动了对高性能MCU的需求增加。具体来看,市场价值将从2025年的一定规模增长至2030年的更高水平,反映了技术进步和市场需求的双重驱动作用。这不仅为相关企业提供了广阔的发展空间,也预示着汽车电子行业将迎来新一轮的技术革新和产业升级。

中国汽车传感器市场规模

根据亿渡数据,2021年我国汽车传感器市场规模达264亿元,2017-2021年CAGR为14%,从市场结构来看,虽然车身感知传感器技术发展较成熟,但环境感知传感器价值量显著高于车身感知传感器,因此车身感知传感器2021年市场占比为28%(其中压力传感器和加速度传感器分别占近三成),环境感知传感器市场占比为72%,其中毫米波雷达和摄像头市场占比较高,分别为28%和23%。预计中国汽车传感器市场规模有望在2026年达497亿元,2021-2026年CAGR达13.5%。

来源:行行查

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