智能汽车时代，车辆对芯片的需求越来越大，从数量到质量，车规级芯片的发展已然成为智能汽车进阶之路的必修课。
车规芯片迎来爆发期
新能源汽车发展划分为两个阶段，即电动化上半场和智能化下半场。汽车智能终端成为智能时代的神经末梢，汽车芯片是助力汽车步入智能时代的核心。业内人士表示，汽车智能化和电动化的转型升级带动汽车半导体含量持续提升。
根据实现功能的不同，工信部《汽车半导体供需对接手册》将汽车芯片产品分为控制芯片、计算芯片、传感芯片、通信芯片、存储芯片、安全芯片、功率芯片、驱动芯片、电源管理芯片和其他类芯片共10个类别。根据应用场景，芯片主要用于五大场景，即动力系统、底盘系统、车身系统、座舱系统和智驾系统。
智能技术的飞跃发展离不开芯片作为底层依托。据统计，电动车半导体含量约为燃油车的两倍，智能车的半导体含量是传统汽车的数倍，新能源汽车开启半导体行业新一轮成长趋势。传统燃油车所需汽车芯片数量为600～700颗，电动车所需的汽车芯片数量将提升至1600颗／辆，而更高级的智能汽车对芯片的需求量将有望提升至3000颗／辆。
据英飞凌方面数据，纯电动汽车的半导体含量预计将增长50％，从2021年单车总计约1000美元上涨到2027年约1500美元。中国新能源汽车应用的半导体市场规模有着非常巨大的潜力。从2022年的50亿美元，预计到2025年87亿美元，到2030年将达到137亿美元。
随着自动驾驶技术的发展，相关半导体市场会有巨大缺口。2022年中国自动驾驶应用半导体市场规模约为24亿美元，到2025年预计56亿美元，到2030年将达到119亿美元。另一方面，随着电子电气架构的集成发展，域控制器市场规模将进一步扩大，从2022年3亿美元到2025年26亿美元，到2030年预计达到90亿美元。
国产化率正大幅提升
芯片应用大幅增长，在应用领域，高级驾驶辅助系统、车身、仪表组件的增长率位列前三。在产品领域，光电元件、专用标准产品、通用逻辑集成电路的增长率位列前三。目前汽车芯片产业中占据市场份额最多的企业大多分布在美国、欧洲和日本，如恩智浦、英飞凌、德州仪器等企业仍牢牢占据龙头位置。在高端芯片方面，英伟达、高通等产品领先地位难以撼动。中国新能源汽车已领先全球，但自主芯片还有很长的路要走。2020年中国汽车芯片自给率只有5％左右，但2023年已经达到10％，尽管市场份额增长了200％，但面对巨大市场缺口仍然任重而道远。
令人欣慰的是，近年来中国芯片企业快速成长，涌现出了如地平线、黑芝麻、芯驰科技、纳芯微、杰发科技等“芯”势力。华为也开始涉猎于此，尝试发挥更大优势。与此同时，车企也开始构建跨域护城河，如蔚来、小鹏、理想等新势力，还有比亚迪、长安、长城、吉利等传统车企。
车企纷纷布局车载芯片赛道，动作频频，在新能源和智能驾驶浪潮推动下，车载芯片布局进程进入加速期。各家车企布局芯片的方式并不完全相同，多种模式并存下，车企在每种模式中发挥的角色和优势也各不相同。有的车企全栈自研，从头开始组建团队亲自下场做研发设计，如新势力大多自建自研，传统势力多利用自身优势成立子公司进入新赛道，如比亚迪就成立了半导体公司，发力车规芯片产业。
由于国内汽车智能化和应用相比全球市场已较为领先，所以中国企业在芯片设计逻辑上进步很快，不少企业已经取得成果，国内多家车企及芯片商推出了自主研发的车规级芯片:蔚来宣布成功自研7纳米车规级芯片；吉利集团旗下高端品牌领克汽车推出的领克08，首搭芯擎科技自主研发的车规级7纳米量产芯片“龍鷹一号”；今年上半年，地平线重磅发布了算力高达560TOPS的新一代车载智能计算方案“征程6”，为中国智驾的领先地位再添新翼。
自主芯片面临重重挑战
机遇与挑战并存，过去几年市场“缺芯”严重，曾对汽车产业造成毁灭性打击，中国汽车产业也一度面临危机。我国制造业规模居全球首位，具有完整的产业链，但总体处在产业链中低端，部分重要设备和关键技术存在受制于人的风险，如光刻机、核心工业软件以及体系标准等。
芯片制造流程包括芯片设计、晶圆生产、封装和测试。在这三大流程中，我国在设计环节具有一定水平，在封测环节具有一定能力，在制造环节却处于全面落后的状态。作为上游芯片设计和下游应用的桥梁，制造环节不仅是卡脖子的关键，也是相对最为花钱的地方，光是一座工厂就需要动辄十几、上百亿的真金白银投入。大部分芯片无法独自完成，而会选择交由专门的制造商进行流片，甚至与其他产品共享晶圆，这对国内的晶圆厂也提出了巨大考验。
某芯片企业负责人对记者解释说，对于一些相对高端的芯片，比如功能安全的芯片，在生产阶段可能因为国产晶圆厂缺少相关工艺，比如高压BCD工艺，因此存在一定的挑战，需要晶圆厂和芯片设计公司一起去不断在工艺上做联合创新。而对于那些更高端的车载芯片，需要采用更先进制程，卡脖子问题相对也更严重。
不少业内人士对此抱有共识，车规级芯片特别是高端车规级芯片，目前仍制约着中国汽车产业的发展。而破局之道，既需要车企与芯片厂商联手加大研发设计、制造产能建设等环节的投入力度，更需要长时间的经验积累。
与此同时，车规制造标准体系不健全同样是制约车载芯片行业发展难、发展慢的重要因素。国产芯片厂商经验少，车企不敢用，没人用国产芯片更加得不到验证和支持，车企就更加不敢用，如此恶性循环，也使缺芯情况更为严重。“自主芯片一定会越来越多，我们迫切需要从源头上制定标准，如果大家都自由发展不做标准化，对整个行业来说也是资源浪费，到时各家企业互相不兼容必然不利于产品推广，更不利于车企整合。”上述负责人指出。
汽车芯片的检测和认证是芯片产品进入汽车应用前的必要过程，涉及到芯片设计企业、生产制造企业、零部件供应商、整车厂等多个关键环节。目前国内开展AECQ100第三方测试的机构较多，但大多缺乏模块级和系统级测试能力，同时很多机构交付的报告涵盖内容不够全面，导致第三方检测报告仅作为数据参考，业内亟需宏观指引标准体系。
“现在车企太‘卷’了，对上游芯片来说体现在两方面，一个是降本的压力；还有一个就是中国车企在电动化、智能化上一骑绝尘，已经走到创新的‘无人区’，对芯片的功能和性能提出了很多创新需求，目前市面上通用类的芯片可能无法满足这些新的要求，因此产生了不少车企和芯片公司共同定制化芯片的需求。”上述负责人指出，而这也导致芯片认证需要的环节更多，新功能的增加也需要更新的标准与验证与之匹配。
不过好在随着自主芯片势力越来越大，越来越多的企业开始携手共建，如汽标委以及行业组织协会等都在积极制定标准，有望加快车规芯片的资源整合。2023年，工业和信息化部梳理编制了《国家汽车芯片标准建设指南》，为芯片产业生态提供了很好支撑。
国家新能源汽车技术创新中心总经理、中国汽车芯片产业创新战略联盟秘书长原诚寅表示，中国在车规级自主芯片层面，走的是从追赶到学习，最后实现逐步替代的路线。虽然近年来智能网联汽车快速发展带动芯片产业崛起，但对实际发展情况仍需理性看待。在AI芯片方面，高算力、低能耗的需求对芯片工艺制程的要求非常高，当下要做的是加快发展，争取逐步缩短差距。就目前来看，自主汽车芯片企业已开始摸索出适合自己的发展道路，未来前景可期。
免责声明：该文章系本站转载，旨在为读者提供更多信息资讯。所涉内容不构成投资、消费建议，仅供读者参考。
为您推荐
