汽車電子芯片是用于汽車上的芯片統稱車用芯片,將電路制造在半導體芯片表面上的集成電路又稱薄膜集成電路。另有一種厚膜集成電路是由獨立半導體設備和被動組件,集成到襯底或線路板所構成的小型化電路。
近日,工信部官網發布關于印發國家汽車芯片標準體系建設指南的通知,通知指出,到2025年,制定30項以上汽車芯片重點標準,明確環境及可靠性、電磁兼容、功能安全及信息安全等基礎性要求,制定控制、計算、存儲、功率及通信芯片等重點產品與應用技術規范,形成整車及關鍵系統匹配試驗方法,滿足汽車芯片產品安全、可靠應用和試點示范的基本需要。
汽車芯片一般指車規級芯片,車規級是適用于汽車電子元件的規格標準。車規級芯片按照用途可以分為MCU(微控制處理器)、功率器件、傳感器和其他芯片。汽車電子芯片是用于汽車上的芯片統稱車用芯片,將電路制造在半導體芯片表面上的集成電路又稱薄膜集成電路。另有一種厚膜集成電路是由獨立半導體設備和被動組件,集成到襯底或線路板所構成的小型化電路。
車規級芯片,顧名思義是應用到汽車中的芯片,不同于消費品和工業品,該類芯片對可靠性的要求要高一些,例如工作溫度范圍、工作穩定性、不良率等。產品等級差異主要是通過復雜的芯片設計和生產流程控制來實現,從而在工作溫度范圍,穩定性等方面表現出差異化。
汽車芯片行業產業鏈上游主要包括半導體材料供應商、半導體設備供應商和芯片設計公司;中游為汽車芯片,包括自動駕駛芯片、車身控制芯片、智能座艙芯片、輔助駕駛系統芯片等;下游為汽車車載系統制造、車用儀表制造以及整車制造環節。
傳統汽車工業中,內燃機是汽車工業的價值和創新源泉,隨著汽車電子技術日益成熟,汽車正在朝著電氣化、自動駕駛、車聯網以及移動性即服務的方向邁進。汽車芯片逐漸成為汽車的大腦,引領著汽車工業的產業升級。汽車芯片相比消費芯片及一般工業芯片,其工作環境更為惡劣,對可靠性及安全性的要求也更高,需要經過嚴苛認證流程,包括可靠性標準AEC-Q100、質量管理標準ISO/TS16949、功能安全標準ISO26262等。
半導體芯片在汽車領域的用途非常廣泛,除了常見的多媒體娛樂系統、智能鑰匙和自動泊車系統外,芯片還廣泛應用在汽車發動機和變速箱控制系統、安全氣囊、駕駛輔助系統、電動助力轉向、ABS、電子穩定性系統(ESP)、行人保護、胎壓控制、電動車窗、燈光控制、空調系統、座椅調節系統中,堪稱汽車的神經。
把國內廠商在車規級半導體領域的布局大致分為三大類:一是傳統半導體廠商和車企,主要為傳統生產車規級芯片的廠商和逐漸過渡為車規級半導體生產商的傳統車企;二是初創或者新加入這個賽道的企業;三是通過并購整合切入汽車級半導體市場的企業。隨著傳統汽車的電氣化、感知化、智能化、網絡化,新型的智能網聯汽車對于半導體數量的需求越來越大。
數據顯示,全球前五廠商占比接近50%。其中,英飛凌占比最高,市場份額12.7%,其次分別為恩智浦、瑞薩、德州儀器及意法半導體。全球前20家汽車半導體公司中,只有一家是中國公司——安世半導體(由聞泰科技收購而來)。
根據中研普華產業研究院發布的《2023-2027年汽車芯片市場投資策略及前景預測研究報告》顯示:
汽車芯片是實現車輛與互聯網連接的重要部件之一。車聯網技術需要高速、可靠的網絡連接,以實現車輛與云端系統之間的數據傳輸和交互。汽車芯片可以提供高效、穩定的網絡連接,保證車輛在各種環境條件下都能夠實現可靠的通信。我國車聯網市場增長速度更快,2021年車聯網市場規模達428億美元,同比增長27%。
隨著汽車行業電子化程度的提高,汽車芯片的需求量也在快速增長。從基本的電力系統控制到高級駕駛輔助系統(ADAS)、無人駕駛技術和汽車娛樂系統,都對電子芯片有著極大的依賴。據數據,2021年全球汽車芯片市場規模為504.7億美元。中國作為全球最大的汽車市場,對汽車芯片的需求量巨大。根據相關數據,中國汽車芯片市場規模逐年擴大,2021年達到了150.1億美元,2022年達到167.5億美元。
2021年3月1日,全國人大代表、上汽集團黨委書記、董事長陳虹瞄準智能網聯自主創新,提出《關于提高車規級芯片國產化率,增強國內汽車供應鏈自主可控能力的建議》,以及《關于加強數字生態環境下汽車數據安全和隱私保護的建議》;著眼綠色低碳轉型發展,提出《關于加快氫燃料電池汽車產業政策配套,助力汽車行業綠色低碳發展的建議》,以及《關于完善新能源汽車“車電分離”商業模式政策體系的建議》。
汽車芯片行業發展建議
建議制定車規級芯片“兩步走”的頂層設計路線,實現車規級芯片企業從外部到內部的動力轉換。第一步由主機廠和系統供應商共同推動,扶持重點芯片企業,幫助芯片企業首先解決技術門檻較低的車規級芯片國產化問題,提升其車規級國產化體系能力;第二步主要由芯片供應商推動,形成芯片供應商內生動力機制,解決技術門檻高的車規級芯片國產化問題。
建議針對具體高技術門檻芯片,推動設立整車、系統、芯片的重大聯合攻關專項項目,由政府、企業分攤研發資金,共享專利,占領未來行業制高點。成立重大聯合攻關專項項目,集中力量支持技術路線明確但技術儲備薄弱、應用前景廣泛但前期投入巨大的項目,由政府或頭部企業牽頭需求端和供給端,分攤研發資金、共享專利,構建需求驅動的協同創新鏈。
中國已經成為全球最大的汽車市場,電動化、智能化的趨勢推動汽車芯片數量的大幅度提升,車規級芯片國產化已擁有規模基礎。然而,國產車規級芯片仍然存在整車應用規模小、車規認證周期長、技術附加價值低、上游產業依賴度高等問題。結合中國消費電子行業發展和日韓車規級芯片產業鏈建設經驗,未來通過產業扶持政策聚焦解決上述問題,是提高車規級芯片國產化率,增強汽車產業鏈、供應鏈自主可控能力的有力途徑之一。單靠市場一股力量很難推動車規級芯片國產化,需要形成政府牽頭,整車企業聯合,針對頭部芯片企業開展重點扶持的策略。
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2023-2027年汽車芯片市場投資策略及前景預測研究報告
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