隨著新能源汽車和智能網(wǎng)聯(lián)汽車的快速發(fā)展,汽車電子化和智能化程度日益提高,對車規(guī)級芯片的需求呈現(xiàn)快速增長態(tài)勢。
本文從車規(guī)級芯片的分類、特點、認證標準、市場規(guī)模、功能、全球供應情況等方面進行概述,并對國產車規(guī)級芯片的產業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀和主要企業(yè)進行了深入分析。
車規(guī)級芯片分類
根據(jù)功能劃分,車規(guī)級芯片主要分為四類:計算及控制芯片、功率芯片、傳感器芯片及其他芯片。計算及控制芯片以微控制器和邏輯?IC?為主,主要用于計算分析及決策;功率芯片主要對電能進行轉換,對電路進行控制;傳感器芯片主要負責感應汽車運行工況,將非電學量信息轉換為電學量輸出。

車規(guī)級芯片特點
車規(guī)級芯片是指相較于消費級、工業(yè)級芯片,具有高可靠性、高安全性、高穩(wěn)定性特點,要求零缺陷且可長期供貨(一般 10-15年供貨周期),并且達到 AEC(Automotive Electronics Council,汽車電子委員會)規(guī)范要求的車規(guī)級芯片。

車規(guī)級芯片認證標準
車規(guī)級芯片需通過 AEC-Q 測試,根據(jù)不同的半導體器件通過不同的測試類型,且不同的用途需通過不同等級的測試。

車規(guī)級芯片市場規(guī)模增長情況
車規(guī)級芯片市場規(guī)模提升,主要得益于新能源汽車市場滲透率提高推動車規(guī)芯片汽車總需求量增長,且汽車智能化推動單車芯片需求數(shù)量增長。

車規(guī)級芯片功能舉例
新能源電機、電池、電控“三電系統(tǒng)” 所需車規(guī)級芯片為新能源汽車特有需求,其他娛樂、車身系統(tǒng)、信息網(wǎng)聯(lián)等功能在傳統(tǒng)燃油車和新能源汽車均存在需求;智能駕駛功能為近年發(fā)展較快的汽車應用,因此相較于過往傳統(tǒng)燃油車,新能源“三電系統(tǒng)”和智能駕駛功能對車規(guī)芯片需求較大。

全球車規(guī)級芯片?2022-2024?供應情況
2020?年起受產需錯配、消費電子需求擠占產能等因素影響,車規(guī)級芯片產能逐漸緊張,產品平均交貨周期由 6-9 周拉長至 26周左右;2023 年車規(guī)級芯片供應逐漸有所恢復,且 2023 年下半年存在車規(guī)級芯片庫存偏高、客戶對芯片采購訂單下單收緊情形;但在需求結構上,高端 MCU、IGBT 依然供不應求。

車規(guī)級芯片“上車” 流程
一般來講,車規(guī)芯片從設計到量產上車約需 3.5-5.5 年的時間,上車后預計持續(xù)批量供應 5-10?年。

車規(guī)級芯片對晶圓制程的需求
國內車規(guī)級芯片中,MCU、CIS、顯示驅動 IC、MEMS 傳感器等主要選用成熟制程(28nm以上),與消費電子等產品選用的工藝制程重疊度較高;AI 芯片、SoC、GPU 主要選用先進制程(28nm以下)

車規(guī)級芯片產業(yè)示意圖

車規(guī)級芯片國產化已取得突破,尤其在功率半導體、計算芯片、控制芯片領域已有一定市場份額。

車規(guī)級?MCU?芯片主要供應商為國外廠商,國產廠商已實現(xiàn)批量出貨
根據(jù)Omdia數(shù)據(jù),2022年我國 MCU 市場規(guī)模約為83.4億美元,其中復雜指令集MCU的市場規(guī)模約為20億美元;國內廠商主要包括芯旺微、BYD半導體、杰發(fā)科技等,國外競爭對手主要包括瑞薩、恩智浦、英飛凌等

車規(guī)級 SoC 芯片中智能座艙芯片已有國產廠商供應,但主要供應商仍為國外廠商,尤其在單價 40?萬元以上車型市場中,英偉達、英特爾、高通占有較大份額。

車規(guī)級 SoC 自動駕駛芯片領域,國產廠商已實現(xiàn)一定銷售,但英偉達仍占有 80%以上的市場份額。

車規(guī)級傳感器芯片中,國產廠商主要集中在濕度、溫度、光敏、壓力等車身傳感器市場,雷達傳感器仍以國外廠商為主。

車規(guī)級功率芯片國內企業(yè)已實現(xiàn)批量供貨
我國在車規(guī)級功率芯片已實現(xiàn)批量供貨,主要企業(yè)包括斯達半導體、時代電氣、BYD 半導體、士蘭微等。

審核編輯:黃飛
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