或許沒人能想到，汽車產(chǎn)業(yè)會被芯片卡了脖子。

自去年末以來，一場汽車“缺芯”浪潮席卷全球，車企飽受芯片缺貨之痛，全球汽車巨頭們均出現(xiàn)了被迫減產(chǎn)的情況。而近期，美國德州暴風(fēng)雪、日本地震以及日前瑞薩電子茨城縣晶圓廠發(fā)生火災(zāi)等事件，更是讓原本就緊缺的芯片產(chǎn)業(yè)雪上加霜。

變革中的汽車芯片產(chǎn)業(yè)

針對汽車芯片供應(yīng)緊張問題，2月26日工信部電子信息司和裝備工業(yè)一司指導(dǎo)中國汽車芯片產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟等單位共同編制《汽車半導(dǎo)體供需對接手冊》正式發(fā)布，當(dāng)中收錄的芯片產(chǎn)品包括計算芯片、控制芯片、功率芯片、通信芯片、傳感芯片、信息安全芯片、電源芯片、驅(qū)動芯片、存儲芯片、模擬芯片等10大類。

圖片來源：央視視頻截圖

汽車可視為眾多芯片產(chǎn)品的集大成者，芯片分布于汽車各個部位設(shè)備與系統(tǒng)，主導(dǎo)協(xié)同工作。

其中，計算/控制芯片（CPU、MCU）主要負(fù)責(zé)算力，多分布于汽車發(fā)動機(jī)、底盤、車身控制以及中控、輔助駕駛（ADAS）和自動駕駛系統(tǒng)等；功率半導(dǎo)體主要負(fù)責(zé)功率轉(zhuǎn)換，多應(yīng)用于電源和接口等；傳感芯片主要用于雷達(dá)、安全氣囊、胎壓監(jiān)測等。

一般而言，傳統(tǒng)燃油車中汽車芯片主要為微控制器（MCU）、功率半導(dǎo)體、傳感器，但近年來汽車電動化、網(wǎng)聯(lián)化、智能化已成發(fā)展趨勢，汽車產(chǎn)業(yè)正在經(jīng)歷一場偉大革命。汽車芯片作為支撐“三化”升級的關(guān)鍵，也隨之正在經(jīng)歷一場大變革，單輛整車所搭載的芯片數(shù)量大幅增加，芯片在整車價值中占比持續(xù)走高，芯片技術(shù)不斷進(jìn)化升級迭代。

據(jù)悉，如今一輛普通汽車至少搭載40種芯片、高端車型則需安裝150種以上芯片；在價值比重方面，上世紀(jì)50年代，汽車芯片成本占比還不到1%，現(xiàn)今其成本已經(jīng)多達(dá)總成本的35%，預(yù)計到2030年將增加至50%。

圖片來源：比亞迪官網(wǎng)

相較于傳統(tǒng)汽車，如今汽車芯片的種類更加多元化，尤其是增加了許多凸顯“三化”的芯片。

如電動化方面，新能源汽車中的功率芯片使用量較傳統(tǒng)汽車提升4倍；網(wǎng)聯(lián)化方面，汽車互聯(lián)互通需要搭載通信芯片，對5G基帶芯片、WiFi、藍(lán)牙、各類射頻通信芯片需求旺盛；智能化方面，存儲芯片容量和計算芯片速度持續(xù)提升，千萬級別像素圖像傳感器將成主流配置。

國內(nèi)汽車產(chǎn)業(yè)芯片現(xiàn)狀

正所謂變革孕育商機(jī)，汽車芯片產(chǎn)能緊俏、前景廣闊，國產(chǎn)芯片廠商是否能從中分食蛋糕？事實(shí)上，在這場汽車缺芯危機(jī)中，我們鮮少聽到來自國產(chǎn)芯片廠商的聲音，因?yàn)槠囆酒a(chǎn)業(yè)長期屬于歐美日國際大廠們的戰(zhàn)場。

從市占率看，中國汽車芯片產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟聯(lián)席理事長董揚(yáng)在接受媒體采訪時表示，國內(nèi)汽車芯片產(chǎn)業(yè)規(guī)模占據(jù)全球比例大約5%，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于我國汽車產(chǎn)業(yè)規(guī)模占據(jù)全球比例33%的份額。從產(chǎn)業(yè)格局看，全球前20大汽車芯片廠商中，美國、歐洲、日本等國家/地區(qū)的芯片廠商占據(jù)壟斷地位，國產(chǎn)芯片廠商僅占一席。

TrendForce集邦咨詢分析師姚嘉洋表示，全球汽車芯片產(chǎn)業(yè)大多掌握在歐美日廠商手上，主要因?yàn)檫@些國家本就擁有十分完善的汽車產(chǎn)業(yè)供應(yīng)鏈支撐，而且發(fā)展時間也十分悠久，早有相當(dāng)密切的合作關(guān)系。

姚嘉洋進(jìn)一步分析，汽車芯片的認(rèn)證與測試相對繁復(fù)，所耗費(fèi)時間也比較長，國內(nèi)芯片廠商在這方面所累積的經(jīng)驗(yàn)與基礎(chǔ)現(xiàn)階段仍遠(yuǎn)不及國際大廠水平，這是為何汽車芯片國產(chǎn)替代進(jìn)口無法有效提升的主因。

據(jù)了解，車規(guī)級芯片需要適應(yīng)-40℃到-150℃的極端溫度，濕度要適應(yīng)0%-100%，設(shè)計壽命為15年或20萬公里；架構(gòu)方面，車規(guī)級芯片需要有獨(dú)立的安全島設(shè)計，在關(guān)鍵模塊、計算模塊、總線、內(nèi)存等，都有ECC、CRC的數(shù)據(jù)校對；認(rèn)證方面，一款車規(guī)級芯片需要2-3年的時間完成車規(guī)認(rèn)證并進(jìn)入整車廠供應(yīng)鏈，進(jìn)入后一般擁有5-10年的供貨周期。

姚嘉洋表示，初步來看，國內(nèi)芯片廠商或許可以先從車載信息娛樂系統(tǒng)芯片等產(chǎn)品切入，其進(jìn)入門檻相對較低，花費(fèi)的時間相對較短，應(yīng)可取得較好的成效，亦或是可嘗試與擁有車用產(chǎn)線的晶圓代工廠商進(jìn)行長期合作，累積產(chǎn)品開發(fā)經(jīng)驗(yàn)，借此慢慢打入車廠供應(yīng)鏈。

國產(chǎn)芯片廠商沙場點(diǎn)兵

國內(nèi)汽車芯片產(chǎn)業(yè)整體落后、發(fā)展空間巨大，國產(chǎn)芯片廠商正在奮力追趕，下面我們來看一下汽車芯片各細(xì)分領(lǐng)域國產(chǎn)廠商的發(fā)展情況。

MCU

作為最重要的汽車芯片之一，汽車微控制器芯片市場目前基本由瑞薩電子、恩智浦、英飛凌、德州儀器、意法半導(dǎo)體等海外巨頭牢牢把控，國產(chǎn)芯片廠商在該領(lǐng)域話語權(quán)較少，布局車規(guī)級MCU的廠商主要有比亞迪半導(dǎo)體、芯旺微、杰發(fā)科技、賽騰微等。

比亞迪半導(dǎo)體

據(jù)官方披露，比亞迪半導(dǎo)體于2018年推出第一代8位車規(guī)級MCU芯片，2019年推出第一代32位車規(guī)級MCU芯片。作為車企比亞迪旗下企業(yè)，比亞迪半導(dǎo)體的車規(guī)級MCU已批量裝載在比亞迪全系列車型上，已累計裝車超700萬顆。

近日媒體報道稱，比亞迪半導(dǎo)體32位車規(guī)級MCU BF7006AMXX系列產(chǎn)品，分別采用LQFP48和LQFP64封裝，可與業(yè)界廣泛使用的某品牌DZ60芯片實(shí)現(xiàn)硬件兼容，目前該產(chǎn)品已大批量應(yīng)用于比亞迪漢、比亞迪唐等旗艦車型，且該MCU供應(yīng)鏈穩(wěn)定可靠，可大批量對外供應(yīng)。

芯旺微

據(jù)官方披露，芯旺微的MCU產(chǎn)品基于自主內(nèi)核KungFu，已實(shí)現(xiàn)從8位到32位車規(guī)級MCU的全覆蓋，可應(yīng)用于智能座艙、車身控制、汽車電源與電機(jī)和汽車照明領(lǐng)域。

媒體報道稱，芯旺微已與國內(nèi)主流車廠如上汽、東風(fēng)、吉利、廣汽、長安、陜汽等建立合作伙伴關(guān)系，部分車型已實(shí)現(xiàn)批量供貨。

四維圖新/杰發(fā)科技

四維圖新旗下的杰發(fā)科技于2018年底量產(chǎn)第一代車規(guī)級MCU芯片AC7811（Cortex-M3 100MHz, 封裝80/64Pin）并實(shí)現(xiàn)客戶端量產(chǎn)。2020年3月，杰發(fā)科技宣布其車規(guī)級MCU產(chǎn)品線再添新成員AC7801X。

據(jù)四維圖新公告，公司第一代MCU車身控制芯片已量產(chǎn)出貨，第2代車身控制MCU芯片已完成了流片工作。

賽騰微

據(jù)官網(wǎng)披露，賽騰微成立以來陸續(xù)推出兩大系列、多款通過AEC-Q100標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)證的車規(guī)級MCU，成功應(yīng)用于汽車LED動態(tài)流水燈、車載無線充電發(fā)射器以及車窗玻璃升降器等汽車電子零部件中，并批量供貨給多家知名汽車廠商。

截至2019年10月，賽騰微車身控制MCU已累計出貨100萬顆，裝車10余萬輛。

智能座艙/自動駕駛芯片

隨著汽車智能化持續(xù)發(fā)展，傳統(tǒng)MCU越來越難以滿足計算要求，芯片大廠紛紛布局具備人工智能計算能力的主控芯片。

在智能座艙芯片/自動駕駛芯片方面，高通、英特爾（Mobileye）、特斯拉、英偉達(dá)、恩智浦等廠商雖然仍占據(jù)主要市場地位，但國產(chǎn)芯片廠商在該領(lǐng)域也取得一定進(jìn)展并持續(xù)積極布局中，代表廠商為地平線、華為、黑芝麻三大廠商。

地平線

2019年，地平線推出中國第一款車規(guī)級AI芯片征程二代Journey2，隨后于2020年推出征程三代Journey3。搭載地平線征程2的首款車型于2020年6月上市，目前地平線征程2已搭載在長安UNI-T、奇瑞螞蟻、上汽智己汽車三款主力車型上（目前主要為智能座艙）。2020年12月1日，地平線官方宣布征程2出貨量突破10萬。

據(jù)地平線官方披露，今年將推出集成第三代BPU架構(gòu)的征程5，征程6芯片已經(jīng)正式投入研發(fā)。前不久，地平線宣布與上汽集團(tuán)簽署協(xié)議，地平線將提供基于征程2、征程3和征程5全系列芯片的汽車智能芯片的完整智能駕駛解決方案。

華為

華為深入布局汽車產(chǎn)業(yè)，在芯片方面，海思昇騰310可用于汽車自動駕駛推理，鯤鵬920作為智能駕駛CPU芯片用于通用計算，麒麟710A則為座艙域SoC。

2018年10月，華為發(fā)布MDC600智能駕駛計算平臺，采用鯤鵬系列16核CPU+8顆昇騰310芯片組成，對應(yīng)L4級別自動駕駛；2019年，華為又發(fā)布了面向L3級別有條件自動駕駛的MDC300智能駕駛計算平臺；2020年9月，華為再推出MDC210與MDC610，其中MDC210主要面向L2+級自動駕駛，MDC610面向L3-L4級別自動駕駛。

黑芝麻

2019年8月，黑芝麻正式發(fā)布其首款車規(guī)級自動駕駛芯片華山一號A500芯片；2020年6月，黑芝麻發(fā)布了第二款車規(guī)級智能駕駛感知芯片華山二號A1000和華山二號A1000L（A1000 Lite），可通過單芯片、雙芯片或四芯片等組合方案，支持L2+級別至L4級別自動駕駛。

當(dāng)時黑芝麻披露，華山一號已經(jīng)在量產(chǎn)中，并預(yù)計2021年底搭載黑芝麻華山二號芯片的車型正式量產(chǎn)。

IGBT

在功率半導(dǎo)體方面，IGBT是新能源汽車電控系統(tǒng)和直流充電樁的核心器件，英飛凌、三菱電機(jī)等海外廠商依然占據(jù)大優(yōu)勢，但是國內(nèi)廠商國產(chǎn)替代機(jī)會正在逐步顯現(xiàn)，主要代表廠商有株洲中車時代電氣、比亞迪、斯達(dá)半導(dǎo)體等。

比亞迪半導(dǎo)體

比亞迪半導(dǎo)體擁有包括設(shè)計、制造、封裝、整車應(yīng)用等較完整的車規(guī)級IGBT產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)。據(jù)披露，比亞迪半導(dǎo)體2009年推出國內(nèi)首款自主研發(fā)的IGBT芯片，2018年推出IGBT4.0芯片，后續(xù)還將推出IGBT5.0和IGBT6.0芯片。

據(jù)官方消息稱，截止2020年12月，比亞迪以IGBT為主的車規(guī)級功率器件累計裝車超過100萬輛，單車行駛里程超過100萬公里。其自主研發(fā)的首款批量裝車的SiC功率模塊全面應(yīng)用于比亞迪全新旗艦豪華轎車“漢”車型，SiC電控的綜合效率高達(dá)97%以上。

中車時代電氣

中車時代電氣是國內(nèi)較早布局IGBT的廠商，其建有6英寸雙極器件、8英寸IGBT和6英寸碳化硅的產(chǎn)業(yè)化基地，已實(shí)現(xiàn)650V-6500V IGBT全電壓范圍覆蓋，批量應(yīng)用于高鐵、電網(wǎng)、電動汽車、風(fēng)電等領(lǐng)域。

中車時代電氣副總經(jīng)理余康在2020年度中國汽車工業(yè)統(tǒng)計工作會議上表示，中車時代電氣2020年9月下線了8英寸車規(guī)級IGBT芯片生產(chǎn)線。

斯達(dá)半導(dǎo)體

斯達(dá)半導(dǎo)體在650V、750V、1200V、1700V等中低壓IGBT芯片已經(jīng)實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化。

據(jù)斯達(dá)半導(dǎo)體公告披露，該公司較早布局新能源汽車行業(yè)，生產(chǎn)的IGBT模塊、SiC模塊已獲得包括新能源汽車客戶在內(nèi)的多個領(lǐng)域客戶的認(rèn)可，大批量供應(yīng)汽車級IGBT模塊和SiC模塊。

圖像傳感器

作為感知層核心部件，汽車全身遍布各種傳感器，伴隨著汽車“三化”升級，為了更準(zhǔn)確地感知行駛環(huán)境、改善人車交互體驗(yàn)，整車所搭載傳感器數(shù)量和種類迅速增加，汽車智能化程度與傳感器數(shù)量成正比，傳感器成為重要的增量市場，其中以COMS圖像傳感器和毫米波雷達(dá)需求增長最為顯著。

COMS圖像傳感器構(gòu)成了汽車視覺系統(tǒng)的核心，目前主流車規(guī)級COMS圖像傳感器供應(yīng)商有索尼、豪威科技、安森美、三星、意法半導(dǎo)體等，其中被韋爾股份收購的豪威科技為國產(chǎn)車規(guī)級COMS圖像傳感器的代表性廠商，國內(nèi)車規(guī)級COMS圖像傳感器的廠商還有思特威等。

豪威科技

豪威科技是車規(guī)級COMS圖像傳感器的主要供應(yīng)商之一，其在汽車傳感器領(lǐng)域已有多款解決方案廣泛應(yīng)用于后視攝像（RVC）、全方位視圖系統(tǒng)（SVS）、攝像機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)（CMS）、 ADAS （駕駛輔助系統(tǒng)）、e-Mirror（電子后視鏡）和DMS等車載系統(tǒng)。

2021年1月，豪威科技在CES上發(fā)布其OX03F10汽車圖像傳感器，這款傳感器擴(kuò)充了豪威科技的下一代ASIL-C觀測攝像頭產(chǎn)品系列。豪威科技當(dāng)時披露，這款新型OX03F10圖像傳感器已開始提供有限數(shù)量的a-CSP和a-BGA封裝樣品，并計劃通過AEC-Q100 2級認(rèn)證。

思特威

成立于2011年的思特威在安防CMOS圖像傳感器領(lǐng)域已擁有一定地位，2020年其成功收購安芯微（Allchip），開始加速向汽車電子應(yīng)用領(lǐng)域拓展。

據(jù)介紹，思特威的AS系列產(chǎn)品是是專門為車載攝像頭打造的車規(guī)級CMOS圖像傳感器，可滿足前后裝細(xì)分市場的所有需求點(diǎn)。目前該系列已擁有SC280AS、SC120AS、SC100AS以及SC1330AS等多款產(chǎn)品。

存儲器

存儲器廣泛應(yīng)用于智能座艙、自動駕駛等領(lǐng)域，隨著自駕等級的提升、5G基礎(chǔ)建設(shè)的普及等因素影響，車規(guī)級存儲器未來需求將高速增長。在車規(guī)級存儲器方面，目前全球市場仍以國際大廠為主導(dǎo)，國內(nèi)布局的主要有北京君正、兆易創(chuàng)新、瀾起科技等廠商。

北京君正

北京君正的全資下屬子公司北京矽成（ISSI）是全球汽車產(chǎn)業(yè)鏈重要的芯片供應(yīng)商，自1999年開始提供前裝車規(guī)級芯片，目前提供各類車規(guī)級存儲器芯片（DRAM，SRAM，NAND/Nor Flash和eMMC）。

兆易創(chuàng)新

今年1月29日，兆易創(chuàng)新在互動平臺上表示，公司依據(jù)AEC-Q100標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)證了GD25 SPI NOR Flash全系列產(chǎn)品，為汽車前裝市場以及需要車規(guī)級產(chǎn)品的特定應(yīng)用提供高性能和高可靠性的閃存解決方案。目前與國內(nèi)廠商有廣泛業(yè)務(wù)合作，國外一部分Tier 1的廠商已經(jīng)在導(dǎo)入項(xiàng)目。

瀾起科技

據(jù)媒體報道，瀾起科技車規(guī)級（Grade-2）DDR4 RCD芯片已有小規(guī)模出貨，直接客戶為內(nèi)存模組廠商，但相關(guān)收入占營收的比例很小。該芯片屬于標(biāo)準(zhǔn)版DDR4 RCD芯片的延展產(chǎn)品，可用于一些對性能要求更高（比照車規(guī)級）的特殊服務(wù)器，并有望更廣泛地應(yīng)用于智能汽車領(lǐng)域以及邊緣計算領(lǐng)域。

結(jié)語：任重道遠(yuǎn)，砥礪前行

盡管細(xì)分領(lǐng)域均有所布局，但不可否認(rèn)，汽車芯片國產(chǎn)化長路漫漫，不過隨著汽車“三化”升級，國產(chǎn)芯片廠商亦迎來良好的發(fā)展機(jī)遇，而近兩年來的國際貿(mào)易摩擦以及此次汽車芯片短缺也或?qū)⒌贡莆覈嚠a(chǎn)業(yè)鏈加速自主可控，雖任重道遠(yuǎn)，仍需砥礪前行。

封面圖片來源：拍信網(wǎng)