汽車IC分類助工程師選擇適用的芯片方案

汽車IC就是車規級產品，滿足汽車質量管理體系，符合可靠性和功能安全要求的集成電路。中國汽車芯片產業創新戰略聯盟（以下簡稱“聯盟”）在2020年發布了《純電動乘用車車規級芯片一般要求》團體標準，將汽車半導體分為10個大類和60個小類，10個大類分別包括控制芯片、存儲芯片、計算芯片、信息安全芯片、驅動芯片、通信芯片、功率芯片、電源芯片、模擬芯片以及傳感器。

 

 

全球車規IC前五名是英飛凌，NxP，瑞莎、TI和意法半導體，但在細分市場又有功率器件安森美和傳感器歐姆龍等版本。麥肯錫和波士頓咨詢集團認為汽車芯片短缺問題可能會持續到2026年甚至2030年。據汽車行業數據預測公司AFS的最新數據，截至11月27日，因芯片短缺影響，今年全球汽車市場累計減產約411.76萬輛。2022全年，芯片短缺將導致全球汽車減產約448.53萬輛。

 

從整車的芯片數量來看，傳統車型需要850個到1050個芯片，新能源車型需要920個到1180個。如果不計上二極管、三極管、傳感器，一般要用400到500顆芯片，這些芯片分布在汽車的7大系統。遇到新功能增加會導致部分芯片數量增加，從分布式架構到預控制的集中架構變化，則會導致部分芯片數量減少。

 

 

汽車IC分類一張圖

 

這樣劃分的依據是，希望每一個工程師拿到芯片的時候，只需要看到分類就可以大體知道芯片基本用在汽車什么位置，在汽車上起到什么作用，這樣的分類方式實際上縮短了上下游之間進行技術連接的環節。

 

 

01

國際大廠車規IC市場情況

 

據摩根士丹利表示，瑞薩、安森美目前正削減一部分第四季度的芯片測試訂單，顯示車用芯片缺貨得到明顯緩解。造成兩大廠商砍單的原因有二。一是臺積電第三季車用半導體晶圓產出年增達82%，較疫情前高出140%；二是中國大陸電動車銷量11月以來轉弱（占全球電動車五至六成），使得部分汽車芯片目前已足額生產，短缺情況已得到明顯緩解。

 

但綜合其它消息，市場表現和大摩結論仍有明顯不同。

 

產能方面，雖然臺積電關于汽車芯片的產出在提高，但有消息表示，成熟工藝的汽車芯片仍然供不應求，有汽車制造商正在轉向采用先進工藝節點制造其芯片，特別是針對新車型和電動汽車，還試圖為其現有車型采用新工藝芯片，以應對成熟芯片短缺。

 

 

IC設計人士表示，汽車芯片產品較多，需求狀況不同，不應一概地看待。另一方面，特定功能模組的升級潮，帶動新技術產品的需求，是汽車芯片至今需求仍強的關鍵因素。IDM廠商現階段的調整，只是針對部分供貨已經無憂的成熟制程或功率元件，整體來看車用芯片還沒有更明確的轉壞跡象。具體來看，目前中低階功率半導體和MCU相對不缺，但新的功能性產品及高階MCU、ADAS、AI、感測器、車用DDI相關芯片則相對短缺。

 

和近期存儲芯片一路下滑相比，汽車芯片總體維持在平穩和向上的趨勢，而這也讓它成為半導體寒冬下的一把火，讓汽車芯片廠商成為行業內少數能盈利的企業。

 

汽車芯片大廠財報喜人。英飛凌2022財年Q3收入36.18億歐元，相比去年同期同比增長33%，利潤8.42億歐元，利潤率23.3%。恩智浦2022年Q2財報中，總營收33.12億美元，較上年同期增長28％，較2022年Q1增長6％。瑞薩電子2022年Q2總營收為3766億日元，同比增長近73％。

 

 

也正是看重汽車芯片無限的前景，各方資本正不斷涌入。三星電子為克服存儲芯片市場不景氣對半導體業務部門的影響，將目標投向了汽車半導體領域。據悉，三星電子可能在歐洲建設工廠，大規模投資成熟制程工藝，用于生產汽車半導體和圖像傳感器。

 

德州儀器在今年底至明年初將有兩個新300mm晶圓廠投產，額外產量有望滿足來自汽車電子市場的芯片需求。 

 

02

動力總成需要多少IC

 

國內目前大概有110家到130家企業開發和生產汽車芯片，其中50%實現了芯片量產應用。從地域上來講，這些企業主要集中在上海、北京、江蘇、廣東、浙江這些經濟發展比較好的區域，超過70%的企業研發的汽車芯片種類不多于10種，大多數企業自研的汽車芯片種類在1種到5種之間。

 

總體來講，我國汽車芯片行業還處在發展的早期，具體就是，進入到這個行業的IC企業很多，但是各家的產品類型、數量比較少。

 

目前國內生產控制類芯片的企業很多，部分企業已經實現控制類芯片的量產。

 

在汽車控制類芯片賽道上，低端的產品已經進入市場，高端高可靠MCU有少量企業在開發，并且已經開始給下游的汽車廠做適配，預計未來3年可以看到國內高安全MCU在量產車上的應用。汽車存儲芯片少部分已經在小批量的系統中實現量產應用。

 

驅動、模擬芯片的種類比較多，不過市場上國內的產品比較少，滿足不了市場需求。目前A股上市公司有20多家模擬器件企業，多數是發展消費類的產品，產品以量取勝，有幾家IC企業則宣布已進入車規級市場。

 

 

計算類芯片方面，預計未來3到5年有望實現大規模SoC類逐步上車，但是在GPU、CPU類芯片方面，國內還缺少相關企業。信息安全類芯片方面，已經有初級的產品上車，

 

在車聯通信芯片方面，我國還是比較有優勢的，因為我國在北斗導航、5G應用方面有很好的產業應用環境。在功率半導體方面，國內和國際差距比較小，我國不少產品已經上車了。

 

總結：

汽車IC分類能夠幫助工程師選擇適用的芯片方案。國際大廠的產能數據顯示出，在存儲芯片一路下滑的趨勢下，車規級芯片保持平穩甚至上升的態勢。雖然國內汽車芯片還處于發展初期，但是隨著IC企業的不斷涌入，車規級芯片市場一片向好。

 

我愛方案網是一個電子方案開發供應鏈平臺，提供從找方案到研發采購的全鏈條服務。找方案，上我愛方案網!在方案超市找到合適的方案就可以直接買，沒有找到就到快包定制開發。我愛方案網積累了一大批方案商和企業開發資源，能提供標準的模塊和核心板以及定制開發服務，按要求交付PCBA、整機產品、軟件或IoT系統。

 

技術服務靳工：15529315703