據(jù)了解,目前各領域?qū)π酒蟮呐判颍汉教煨酒拒姽ば酒拒囈?guī)芯片>工業(yè)芯片>消費芯片。汽車對芯片的要求是高于工業(yè),高于手機、電視等消費類數(shù)碼電器產(chǎn)品的。
01
制造汽車的芯片有哪些?
而制造一輛新能源汽車需要哪些芯片?
據(jù)了解,2021年平均每輛車所需芯片數(shù)量已經(jīng)達到了1000顆以上。而新能源汽車正在加速發(fā)展,一臺新能源汽車搭載的芯片數(shù)量達到了1000顆以上,可以說新能源汽車是芯片“大戶”。
汽車芯片種類較為龐雜,主要分四類:功能芯片、主控芯片、功率半導體,傳感器。以新能源汽車為例,制造一輛新能源汽車的芯片以下這些芯片。
1、功能芯片
主要是指MCU(微控制器芯片)和存儲器,其中MCU負責具體控制功能的實現(xiàn),承擔設備內(nèi)多種數(shù)據(jù)的處理診斷和運算。車輛控制系統(tǒng)主要包括車身電子系統(tǒng)、車輛運動系統(tǒng)、動力總成系統(tǒng)、信息娛樂系統(tǒng)、自動駕駛系統(tǒng)等幾大部分,這些系統(tǒng)下面又存在著眾多子功能項,每個子功能項背后都有一個控制器,控制器內(nèi)部會有一顆功能芯片。
2、主控芯片
在智能座艙、自動駕駛等關鍵控制器中承擔核心處理運算任務的SoC,內(nèi)部集成了CPU、GPU、NPU、ISP等一系列運算單元。
3、功率半導體
主要負責功率轉(zhuǎn)換,運用在汽車動力控制系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、燃油噴射、底盤安全等系統(tǒng)當中,像電動車用的IGBT功率芯片,以及可以廣泛使用在模擬電路與數(shù)字電路的場效晶體管MOSFET等。新能源汽車需要大量功率半導體來實現(xiàn)車輛頻繁的電壓變換需求。
4、傳感器
主要用于探測、感受外界的信號、物理條件或化學組成,并將探知的信息轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘柣蚱渌栊问絺鬟f給其他設備,包括CIS芯片、MEMS芯片、電流傳感器、磁傳感器、陀螺儀、VCSEL芯片和SPAD芯片等。
綜上所述,汽車芯片對于一輛車來說是非常重要的,以上四類中傳感器是市場份額最小的,如果沒有傳感器汽車甚至連油門都踩不動,現(xiàn)在,相信大家理解為什么缺少芯片就造不出來汽車。
然而,目前車規(guī)級MCU市場主要被海外巨頭壟斷,國內(nèi)廠商正在奮力追趕,目前部分企業(yè)已能夠?qū)崿F(xiàn)量產(chǎn)。
從汽車MCU的市場份額分布來看,整體競爭較為激烈,且市場份額相差不大,占比最多的還是動力控制系統(tǒng),其次是底盤與安全控制系統(tǒng)、車身電子和車載電子,32位的汽車MCU占據(jù)大頭。目前車規(guī)級MCU具有比較高的行業(yè)壁壘,全球市場由海外廠商壟斷。
02
國產(chǎn)車規(guī)MCU的現(xiàn)狀
伴隨著車規(guī)級芯片需求量持續(xù)保持高位,有不少國產(chǎn)MCU廠商開始升級轉(zhuǎn)型。
根據(jù)各企業(yè)官網(wǎng)及其公開宣傳的進展,兆易創(chuàng)新首顆車規(guī)級MCU產(chǎn)品已送樣測試,2022年實現(xiàn)量產(chǎn);比亞迪半導體車規(guī)級MCU量產(chǎn)裝車也突破1000萬顆,且已推出全新車規(guī)級8位通用MCU;芯馳科技正式發(fā)布高端車規(guī)控制單元(MCU)E3 系列,填補國內(nèi)高端高安全級別車規(guī)MCU市場的空白;芯旺微電子KF8A/KF32A系列車規(guī)級MCU已量產(chǎn),已和部分車企達成合作。
03
如何破解車規(guī)級芯片生產(chǎn)能力難題
如何破解車規(guī)級芯片生產(chǎn)能力難題,這個也是***發(fā)展一直頭疼的問題!
第一,從芯片制造企業(yè)角度看,問題在于由于市場分散,芯片設計企業(yè)能力不夠強,難以將市場需求轉(zhuǎn)化為芯片制造企業(yè)可接受的商務需求。
具體而言,一是芯片設計企業(yè)要求生產(chǎn)的產(chǎn)品規(guī)格龐雜,而且大多數(shù)量不夠大,達不到流片的經(jīng)濟規(guī)模,難以接單。
二是芯片設計企業(yè)技術能力不夠強,不能與芯片制造企業(yè)共同協(xié)作,改進工藝,完成特定的制造要求。這是我們發(fā)展中的問題。由于車規(guī)級芯片的特殊要求,長期以來,國際上已形成五大汽車芯片專業(yè)公司壟斷車規(guī)級芯片的狀況,這五大公司供貨時間長,已形成規(guī);墓┬桕P系。
第二,為了解決***規(guī)格多又數(shù)量不足的問題,建議整車企業(yè)和系統(tǒng)零部件生產(chǎn)企業(yè)將眾多的汽車芯片需求歸類匯總,達到可以流片的經(jīng)濟規(guī)模。要做到這一點并不容易,需要對汽車芯片的性能和要求有透徹的理解。
有專家指出,比亞迪雖然是整車制造企業(yè),由于動手早,已形成一定的芯片設計能力,對汽車芯片有較透徹的理解,可以成為行業(yè)的楷模。小編認為,在這方面,中國汽車芯片創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟責無旁貸,應努力推進汽車芯片需求歸類匯總工作,促成一批國產(chǎn)汽車芯片達到流片的經(jīng)濟規(guī)模。
第三,與國際芯片強國(地區(qū))相比,中國芯片產(chǎn)業(yè)還處于發(fā)展初期,***的設計、制造、封測、應用企業(yè)綜合能力都不強。
為此建議:一是企業(yè)間要有很強的合作意愿,以包容而不是挑剔的態(tài)度對待上下游企業(yè)的合作要求,建立互信、互助、互認的生態(tài)氛圍;二是各企業(yè)要加強能力建設,重點是向上下游延伸的能力,芯片設計、制造、封測、應用企業(yè)間互相協(xié)作、互相賦能的能力;三是在上述合作的基礎上強強聯(lián)合,形成虛擬的垂直整合制造(IDM)模式。中國汽車芯片創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟將把這方面工作作為今后的重點,與業(yè)內(nèi)同行加強交流合作。
總而言之,中國芯片產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展的條件已經(jīng)成熟。我們發(fā)展中國芯片產(chǎn)業(yè),主要原因不是個別西方國家“卡脖子”。主要原因一是中國進入高質(zhì)量發(fā)展新階段,經(jīng)濟體量大,創(chuàng)新需求高,必須發(fā)展芯片產(chǎn)業(yè)。二是中國制造正在走向中高端,發(fā)展芯片產(chǎn)業(yè)的能力已經(jīng)具備,是水到渠成。