【中国汽车电子电气技术专家委员会】汽车电子半导体芯片产业链全景图（车规级芯片）

中国作为全球电子产品制造中心，是全球最大的半导体消费市场。随着以智能手机、AI电脑服务器，智能网联新能源汽车电子为代表的新兴消费电子市场的快速发展，以及汽车电子、工业控制、AI、物联网等科技产业的兴起，强力带动了整个半导体行业规模迅速增长。在国际形势的影响和国家政策的扶持下，国产半导体俞受重视的同时，更迎来了不少挑战。

随着汽车智能化，网联化的渗透与普及，汽车电子电气零部件占汽车的比重也逐渐提高。高级驾驶辅助系统，车载多媒体娱乐系统等逐渐成为消费者关注且左右购买决策的功能配置。越发复杂的系统对传感器、电子控制器（Electronic Control Unit, ECU）的数量有了需求，如自动驾驶的摄像头，毫米波雷达，多媒体娱乐系统的副驾驶娱乐屏幕，HUD 抬头显示系统，控制发动机表现的 ECM 模块、管理新能源汽车电池的 BMS 模块以及用于 360 度环视影像融合计算的 AVM 模块等等。据焉知汽车数据，一辆现代豪华汽车中通常包含了70到100个ECU。

汽车芯片产业链全景图

车身控制器，车身一个名气不咋大，但管理的功能却遍布全车，主要是用于增强汽车的安全、舒适和便利性，以及与车外连接。

车身控制器的功能主要包括灯光控制、雨刮控制、门窗控制、后视镜控制、PEPS、座椅控制等等，下图是某主机厂车身控制器的拓扑图，更直接的可以看出车身控制器功能的多样性。

车身控制器框图

以往制造一辆传统汽车一般需要用到500-600颗左右的芯片，随着汽车行业的不断发展，如今的汽车逐渐由机械式转向电子式的方向发展，汽车做得越来越智能，那么所需要的芯片数量自然就更多了。据了解，2021年平均每辆车所需芯片数量已经达到了1000颗以上。

除了传统汽车以外，新能源汽车才是芯片“大户”，这种车需要大量的DC-AC逆变器、变压器、换流器等部件，而这些对IGBT、MOSFET、 二极管等半导体器件的需求量也有大幅增加，一台好些的新能源汽车需要芯片可能达到2000颗左右，需求量十分惊人。

中国汽车工业协会副秘书长李邵华指出，目前全球半导体行业的芯片规模在3000亿美元～4000亿美元之间。其中，车用芯片大概为400亿美元左右，占比不到10%，显然会造成车企在排产或者争抢订单时的弱势局面。

从技术要求上来看，车规级芯片着实令大多数芯片企业望而却步。消费电子芯片技术迭代非常快，而车规级芯片几乎都是十多年前的技术，可技术虽然“过时”，但门槛却并没有因此降低。相反，车规级芯片对于性能指标、使用寿命、可靠性、安全性、质量一致性的要求之高，是消费电子芯片难以匹敌的。

相比于消费芯片及一般工业芯片，汽车芯片的工作环境更为恶劣：温度范围可宽至-40℃~155℃、高振动、多粉尘、电磁干扰等。由于涉及人身安全问题，汽车芯片对于可靠性及安全性的要求也更高，一般设计寿命为15年或20万公里。“车规级”芯片需要经过严苛的认证流程，包括可靠性标准 AEC-Q100、质量管理标准ISO/TS 16949、功能安全标准ISO26262等。

车规级芯片的高标准、严要求、长周期，将入行门槛一再拔高，这也直接导致了只有综合能力或垂直整合能力非常强，并有本事将规模优势发挥到极致的芯片企业，才能将车规级芯片纳入生产清单。放眼全球，这样的车规级芯片企业也就恩智浦、英飞凌、西门子等少数几家，僧多粥少，这也是导致汽车芯片供不应求的另一原因。

我国正在努力建立起一个完善的汽车芯片产业创新生态，解决我国汽车行业接下来发展中的短板。国内车企中的比亚迪、上汽以及不少半导体企业已先后入局车规级芯片领域。

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