Omdia 最新調(diào)研數(shù)據(jù)顯示,，到 2025 年,，汽車半導(dǎo)體行業(yè)將以 12.3% 的年復(fù)合增長率 (CAGR) 飆升,。而根據(jù)中國汽車工業(yè)協(xié)會的預(yù)計,，汽車單車所需芯片數(shù)量將由傳統(tǒng)燃油車時代的 600 至 700 顆/輛增長至最高 3000 顆/輛。

近兩年來,，全球范圍內(nèi)缺芯,，特別以車用MCU、IGBT,、MOSFET等功率半導(dǎo)體最為嚴(yán)重,。據(jù)美國汽車行業(yè)數(shù)據(jù)預(yù)測公司AutoForecastSolutions研究顯示，2022年全球汽車行業(yè)因為芯片匱乏問題,，減少生產(chǎn)了450萬輛車,。AutoForecastSolutions預(yù)測，芯片匱乏將在2023年繼續(xù)影響全球汽車產(chǎn)業(yè),，2023年將因此減產(chǎn)300萬輛,。

近日，中國電動汽車百人會理事長陳清泰直言,，芯片與軟件是被海外“卡脖子”的難題,，中國汽車芯片的自給率不足10%，當(dāng)務(wù)之急是解決芯片依賴進(jìn)口的問題,。國內(nèi)車企,、IC設(shè)計公司在車載芯片的國產(chǎn)替代有哪些重大舉措和進(jìn)展，本文進(jìn)行詳細(xì)解析,。

一,、車企構(gòu)建芯片供應(yīng)鏈：吉利牽手積塔共建CIDM芯片聯(lián)盟，多家車企布局芯片賽道

2023年1月12日,，吉利科技宣布,，與積塔半導(dǎo)體簽訂戰(zhàn)略合作協(xié)議，雙方將圍繞車規(guī)級芯片研發(fā)、制造,、市場應(yīng)用,、人才培養(yǎng)等領(lǐng)域開展全面合作，共同致力于車規(guī)級芯片產(chǎn)業(yè)的協(xié)同發(fā)展,，推動國產(chǎn)半導(dǎo)體關(guān)鍵技術(shù)的突破,，建立成熟穩(wěn)定的汽車半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)生態(tài)。

圖片來自吉利汽車

此次合作,，雙方將共建國內(nèi)首家汽車電子共享垂直整合制造（CIDM）芯片聯(lián)盟,，設(shè)立聯(lián)合實驗室，聚焦汽車電子MCU,、功率器件,、SoC、PMIC等芯片的研究開發(fā),、工藝聯(lián)調(diào),、生產(chǎn)制程，致力于車規(guī)可靠性測試及整車量產(chǎn)應(yīng)用,。同時,，雙方著力先進(jìn)制成能力及人才隊伍培養(yǎng)打造，保障車規(guī)級芯片供應(yīng)鏈的安全性和長期可持續(xù)性,。

上海積塔半導(dǎo)體成立于2017年，由中國電子信息產(chǎn)業(yè)集團(tuán)CEC旗下子公司華大半導(dǎo)體投資成立,，是國內(nèi)最早從事汽車電子芯片,、IGBT芯片制造的企業(yè)，公司生產(chǎn)的BCD,、IGBT/FRD,、SGT/MOSFET、TVS,、SiC器件等芯片廣泛服務(wù)于汽車電子,、工業(yè)控制、電源管理,、智能終端,，乃至軌道交通、智能電網(wǎng)等高端應(yīng)用市場,，生產(chǎn)車規(guī)級的IGBT,、碳化硅等功率器件產(chǎn)品主要性能指標(biāo)達(dá)到國際先進(jìn)水平，有力促進(jìn)了汽車芯片的國產(chǎn)化進(jìn)程,。

吉利科技與積塔半導(dǎo)體的合作,，一方面是深化自身新能源業(yè)務(wù)，另外一方面也是給吉利汽車半導(dǎo)體自主化鋪路。吉利旗下功率半導(dǎo)體公司晶能微電子聚焦于新能源領(lǐng)域的模塊研發(fā)與制造,，采用虛擬IDM模式,，發(fā)揮“芯片設(shè)計+模塊制造+車規(guī)認(rèn)證”能力，為新能源汽車,、電動摩托車,、光伏、儲能等客戶提供性能優(yōu)越的功率產(chǎn)品和服務(wù),。

2022年12月,，晶能微電子宣告完成Pre-A輪融資，由華登國際領(lǐng)投,，嘉御資本,、高榕資本、沃豐實業(yè)等機(jī)構(gòu)跟投,。據(jù)悉,，此輪融資主要用于功率半導(dǎo)體模塊的研發(fā)投入、產(chǎn)線建設(shè)以及技術(shù)團(tuán)隊搭建等方面,。

除了吉利汽車之外,，上汽、北汽,、一汽,、廣汽等都與芯片廠商聯(lián)手，布局芯片賽道,。

“從目前看,，今年芯片短缺相比去年雖有好轉(zhuǎn)，但總體仍是供應(yīng)偏緊的狀態(tài),。在當(dāng)前疫情散發(fā)反復(fù),、供應(yīng)鏈仍不穩(wěn)定的情況下，各家車企仍然在不遺余力地?fù)屝酒?，加?qiáng)資源儲備,，加快多點(diǎn)布局，加大力度推進(jìn)車規(guī)級芯片的國產(chǎn)化替代,?！鄙掀瘓F(tuán)董事長陳虹透露。據(jù)悉,，在汽車芯片領(lǐng)域,，上汽集團(tuán)已推進(jìn)75款芯片完成國產(chǎn)化開發(fā)并進(jìn)入整車量產(chǎn)應(yīng)用；同時,，以產(chǎn)業(yè)投資賦能技術(shù)創(chuàng)新,，投資地平線,、晶晨半導(dǎo)體、芯鈦科技,、芯旺微電子等10余家芯片公司,，不斷加快汽車芯片產(chǎn)業(yè)鏈布局。

北汽形成了“北汽產(chǎn)投+安鵬”,，重點(diǎn)投資智能駕駛,、汽車半導(dǎo)體領(lǐng)域；廣汽集團(tuán)加強(qiáng)了在芯片領(lǐng)域的布局,，廣汽資本積極布局粵芯半導(dǎo)體,、地平線等芯片領(lǐng)域重點(diǎn)企業(yè)，粵芯半導(dǎo)體是廣東省主要的12吋芯片生產(chǎn)線之一,，其產(chǎn)品主要面向汽車電子領(lǐng)域,，這些舉措助力供應(yīng)鏈自主可控以及產(chǎn)業(yè)鏈上下游協(xié)同效應(yīng)發(fā)揮。長安汽車投資了同光半導(dǎo)體,，正式進(jìn)軍第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè),。

國產(chǎn)大算力芯片加速上車 和國際芯片公司正面競爭

在政策和市場的雙重作用下，2022年中國新能源汽車依然保持爆發(fā)式增長,，全年產(chǎn)銷量分別完成705.8萬輛和688.7萬輛,，同比分別增長96.9％和93.4％。中金公司研究數(shù)據(jù)顯示,，到2025年,，高級別自動駕駛滲透率將達(dá)到65.5%，中國智能駕駛芯片市場需求將達(dá)到1383萬片,。未來3-5年,，智能駕駛迎來高速發(fā)展期，汽車行業(yè)將迎來巨大機(jī)遇,。

在汽車算力芯片領(lǐng)域，歐美日等國外芯片廠商把持關(guān)鍵技術(shù),，國內(nèi)汽車大算力芯片國產(chǎn)化率不足5%,。業(yè)界普遍認(rèn)為，汽車所需算力可根據(jù)車內(nèi)傳感器采集到的數(shù)據(jù)量綜合推算出來,，其中L2級別的自動駕駛,，計算能力大致需要10TOPS；L3需要100TOPS以上的算力,；到L3+的算力級別已經(jīng)上升到1000TOPS以上,。在車規(guī)級大算力芯片領(lǐng)域，除了英偉達(dá),、高通等老牌獨(dú)占市場局面被逐漸打破,，以華為、地平線、黑芝麻為代表的品牌加入戰(zhàn)局,，2022年或2023年將成為中國國產(chǎn)大算力芯片的量產(chǎn)年,。

華為擁有覆蓋L2~L5 自動駕駛的全場景能力，并構(gòu)建起高,、中,、低全系列的自動駕駛生態(tài)圈。華為自動駕駛產(chǎn)品線逐漸完善,，2019年,，華為推出 MDC 300F，開啟 MDC生態(tài)建設(shè),，2020北京車展華為發(fā)布了 MDC 210與 610,，2021年上海車展，華為發(fā)布了MDC 810,，其綜合算力達(dá)400+TOPS,，2022年華為將發(fā)布MDC 100，實現(xiàn) L2到L5級自動駕駛能力全覆蓋,。

圖片來自地平線官方微信

地平線公司官方微信顯示,，征程5是地平線面向高級別自動駕駛應(yīng)用場景推出的第三代車規(guī)級產(chǎn)品，兼具高性能和大算力特點(diǎn),。征程5單顆芯片AI算力高達(dá)128TOPS,，搭載地平線新一代BPU貝葉斯深度學(xué)習(xí)加速引擎，充分發(fā)揮軟硬協(xié)同優(yōu)化的技術(shù)優(yōu)勢,，實現(xiàn)業(yè)界領(lǐng)先且可持續(xù)成長的真實AI計算性能,。征程5也是最具量產(chǎn)成熟性的百TOPS級國產(chǎn)大算力AI芯片。據(jù)悉,，地平線基于全新BPU納什架構(gòu)打造的征程6芯片正在研發(fā)中,，AI算力可實現(xiàn)數(shù)倍提升，將充分滿足未來面向全車智能中心的更高等級計算需求,，助力汽車產(chǎn)業(yè)智能化轉(zhuǎn)型加速,。

圖片來自黑芝麻官方微信

黑芝麻發(fā)布的華山二號A1000 Pro是目前國產(chǎn)性能和算力領(lǐng)先的車規(guī)級自動駕駛計算芯片，采用異構(gòu)多核架構(gòu),，16 核Armv8CPU,，16nm工藝制程，可支持L3/L4高級別自動駕駛功能,，目前已流片成功,。A1000 Pro基于黑芝麻智能兩大自研核心IP——車規(guī)級圖像處理器NeuralIQ ISP以及DynamAI NN車規(guī)級低功耗神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)加速引擎打造，得益于DynamAI NN大算力架構(gòu),，A1000 Pro支持INT8稀疏加速,，INT8算力為106TOPS,，INT4最高算力可達(dá)196TOPS，在國內(nèi)自動駕駛芯片最高算力方面領(lǐng)先,。

車載電源芯片國產(chǎn)替代進(jìn)展

Research And Markets預(yù)測,，受技術(shù)進(jìn)步和高級駕駛輔助系統(tǒng)(ADAS)需求不斷增長驅(qū)動，到2031年,，全球汽車電源管理IC市場規(guī)模將從2021年的41.76億美元增長至101.86億美元,，2022年~2031年間年復(fù)合增長率達(dá)9.5%，ADAS和安全功能,、遠(yuǎn)程信息處理及車身電子,、信息娛樂系統(tǒng)和動力總成等應(yīng)用推動了汽車電源管理芯片市場的強(qiáng)勁增長。

當(dāng)前汽車行業(yè)主要有兩個大熱的領(lǐng)域,，一是智能座艙,，以及未來基于智能座艙的元宇宙應(yīng)用，二是自動駕駛域,，以及當(dāng)前階段的ADAS,。智能座艙中顯示屏越來越多，電流消耗也越來越大,，帶來對大電流DC-DC等需求,；另一方面，“雙碳”目標(biāo)下低能耗的需求,，對電源芯片本身提出更低功耗的要求,。

新能源汽車的電子系統(tǒng)離不開車規(guī)級電壓基準(zhǔn)芯片，國內(nèi)模擬芯片龍頭企業(yè)之一的圣邦微電子于2021 年正式啟動了電壓基準(zhǔn)芯片的 AEC-Q100 車規(guī)標(biāo)準(zhǔn)升級,，首款支持 AEC-Q100 車規(guī)標(biāo)準(zhǔn)的電壓基準(zhǔn)芯片 LM431BQ 已經(jīng)正式規(guī)模交付用戶,，在激光雷達(dá)、車載娛樂系統(tǒng),、車載電源管理系統(tǒng)有廣泛應(yīng)用,。

11月，鈺泰半導(dǎo)體首次亮相了六款車規(guī)級電源管理芯片樣品,，包括四顆DCDC,，1顆LDO和1顆LDSW。這些產(chǎn)品繼承了鈺泰在模擬電源上的長期優(yōu)勢,，具有高效、低功耗,、高電流密度,、小封裝的特點(diǎn)，在汽車市場很多應(yīng)用模塊上比較通用,，有大量需求,。據(jù)悉,，鈺泰首批車規(guī)級電源芯片樣品正在公司內(nèi)部做各種PET測試，并進(jìn)行AEC-Q100車規(guī)認(rèn)證,，部分意向客戶已基于樣品進(jìn)行功能性和可靠性測試,，預(yù)計2023年一季度相繼量產(chǎn)，二季度則將有更多新產(chǎn)品推出,。

希荻微在汽車超級快充芯片領(lǐng)域,，公司自主研發(fā)的車規(guī)級電源管理芯片產(chǎn)品達(dá)到了AEC-Q100標(biāo)準(zhǔn)，且其 DC/DC 芯片已進(jìn)入 Qualcomm 的全球汽車級平臺參考設(shè)計,，并實現(xiàn)了向奧迪,、現(xiàn)代、起亞等知名車企的出貨,。

車載功率器件國產(chǎn)替代進(jìn)展

全球缺芯潮已逐漸演變?yōu)榻Y(jié)構(gòu)性缺芯,。汽車芯片，尤其是車規(guī)功率半導(dǎo)體的缺貨和漲價仍在持續(xù),。其中,，功率半導(dǎo)體最重要的兩大細(xì)分市場是MOSFET和IGBT。IGBT 市場長期被英飛凌,、富士電機(jī),、三菱電機(jī)等海外公司壟斷。但近兩年,，由于國外供應(yīng)鏈無法滿足中國市場需求,，本土供應(yīng)商發(fā)展機(jī)遇全面顯現(xiàn)。車用MOSFET領(lǐng)域,，國產(chǎn)廠商也有積極的進(jìn)展,。

受益于功率半導(dǎo)體應(yīng)用領(lǐng)域快速延伸到新能源和汽車電子等新興市場，2022年上半年,，華潤微電子IGBT收入同比增速高達(dá)70%,，汽車電子領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)突破，批量供應(yīng)汽車空調(diào)市場頭部客戶,。工控領(lǐng)域,，光伏IGBT獲得全球頭部客戶認(rèn)證并進(jìn)入規(guī)模供貨。前三季度,，IGBT銷售額同比增長168.55%,。

斯達(dá)半導(dǎo)體公司持續(xù)推進(jìn)IGBT 產(chǎn)品在新能源客戶端的滲透率，強(qiáng)化高端品類布局,。在新能源汽車業(yè)務(wù)方面,，2022H1，公司車規(guī)級IGBT 模塊持續(xù)放量,，合計配套超過50萬輛新能源汽車,，公司第七代車規(guī)級650V/750V IGBT芯片通過客戶驗證,，下半年開始批量供貨。 聞泰科技旗下的安世在汽車功率器件業(yè)務(wù)不斷擴(kuò)大,，2022年上半年,，安世MOSFET 營收占比30%，正在提升中高壓MOS 等高毛利率產(chǎn)品占比,。新品方面,，IGBT 已流片成功。聞泰科技公司自有產(chǎn)能規(guī)模持續(xù)加大,；Newport 晶圓廠正由代工向 IDM 逐步轉(zhuǎn)換,；上海臨港 12 寸車規(guī)級晶圓項目也已全面開工建設(shè)，未來將支撐公司半導(dǎo)體產(chǎn)能持續(xù)擴(kuò)充,。

去年8月,，時代電氣公司國內(nèi)新能源乘用車IGBT 功率模塊搭載量約5.5 萬套(占10.6%)，位列第4,。此外,，公司成為法雷奧IGBT 模塊供應(yīng)商，預(yù)計總交貨量超250 萬只,，實現(xiàn)了海外市場的開拓,。

揚(yáng)杰科技在IGBT、MOSFET和SiC業(yè)務(wù)持續(xù)增長,，2022 年前三季度,，這三大領(lǐng)域新產(chǎn)品收入同比增長均超100%，同時由于公司8 吋晶圓制造能力補(bǔ)齊,，產(chǎn)能瓶頸逐步打開,。應(yīng)用領(lǐng)域方面，公司汽車電子業(yè)務(wù)加速顯著,，截至22H1 公司車規(guī)級封裝產(chǎn)能已實現(xiàn)5 倍以上增長,。汽車電子產(chǎn)品收入2022 前三季度同比增速超500%。公司采用IDM 模式,，具有全產(chǎn)業(yè)鏈的成本優(yōu)化優(yōu)勢及完善的技術(shù),、工藝優(yōu)勢。公司持續(xù)發(fā)力新能源賽道,，第三代半導(dǎo)體SiC 產(chǎn)品進(jìn)展順利,。在汽車電子領(lǐng)域，公司已獲得多家海內(nèi)外著名汽車零部件企業(yè)認(rèn)可,，并與超過300家汽車電子零部件企業(yè)開始批量交易,。

中信證券最新指出，目前工業(yè)市場已經(jīng)開始走弱，考慮到2023年全球汽車需求的可能挑戰(zhàn),，對汽車與工業(yè)保持謹(jǐn)慎。富途證券認(rèn)為,，汽車芯片是未來幾年成長最快的芯片細(xì)分賽道,，電動化驅(qū)動IGBT、SiC功率半導(dǎo)體,，智能化驅(qū)動MCU,、自動駕駛和座艙芯片需求，國產(chǎn)廠商可以充分把握國內(nèi)市場的商機(jī),，在汽車芯片的國產(chǎn)替代中找到更多的市場空間,。

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