車(chē)規(guī)級(jí)是適用于汽車(chē)電子元件的規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)等級(jí)之一。MCU芯片等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)分為消費(fèi)級(jí)、工業(yè)級(jí)、車(chē)規(guī)級(jí)、QJ、GJ五個(gè)等級(jí)。
概述
車(chē)規(guī)級(jí)芯片,顧名思義,是應(yīng)用到汽車(chē)中的芯片,不同于消費(fèi)品和工業(yè)品,該類(lèi)芯片對(duì)可靠性的要求要高一些,例如工作溫度范圍、工作穩(wěn)定性、不良率等。產(chǎn)品等級(jí)差異主要是通過(guò)復(fù)雜的芯片設(shè)計(jì)和生產(chǎn)流程控制來(lái)實(shí)現(xiàn),從而在工作溫度范圍,穩(wěn)定性等方面表現(xiàn)出差異化。
用途
車(chē)規(guī)級(jí)芯片主要應(yīng)用于汽車(chē)電子系統(tǒng),如車(chē)載信息娛樂(lè)系統(tǒng)、車(chē)身電子控制單元、駕駛輔助系統(tǒng)等。
而工業(yè)級(jí)芯片是主要用于工業(yè)控制、自動(dòng)化制造、機(jī)器人等工業(yè)領(lǐng)域,如PLC控制器、電源管理器件、嵌入式微控制器、傳感器等。
車(chē)規(guī)級(jí)芯片是指技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)達(dá)到車(chē)規(guī)級(jí),可應(yīng)用于汽車(chē)控制的芯片。這類(lèi)芯片在汽車(chē)電子系統(tǒng)中扮演著至關(guān)重要的角色,其用途廣泛且多樣,主要包括以下幾個(gè)方面:
一、控制類(lèi)功能芯片
主控與計(jì)算:這類(lèi)芯片主要負(fù)責(zé)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)運(yùn)算、過(guò)程分析、邏輯執(zhí)行等功能,是控制單元實(shí)現(xiàn)相關(guān)功能的基本平臺(tái)。典型的控制類(lèi)芯片包括微控制器(MCU)、中央處理器(CPU)、現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列(FPGA)、專用集成電路(ASIC)以及人工智能(AI)芯片等。其中,MCU在汽車(chē)領(lǐng)域應(yīng)用十分廣泛,涉及雨刷、車(chē)窗、座椅控制,以及安全系統(tǒng)、電池管理系統(tǒng)(BMS)、車(chē)身控制和動(dòng)力控制等多個(gè)方面。AI芯片則主要應(yīng)用于自動(dòng)駕駛領(lǐng)域,滿足汽車(chē)極大的運(yùn)算需求,是智能汽車(chē)以及無(wú)人駕駛汽車(chē)的“大腦”。
系統(tǒng)控制:車(chē)規(guī)級(jí)芯片還廣泛應(yīng)用于汽車(chē)的各種控制系統(tǒng),如發(fā)動(dòng)機(jī)控制、變速箱控制、懸掛系統(tǒng)控制等,實(shí)現(xiàn)對(duì)車(chē)輛各系統(tǒng)的精準(zhǔn)監(jiān)測(cè)和智能化控制,從而提升汽車(chē)的性能、安全性和可靠性。
二、功率半導(dǎo)體芯片
基礎(chǔ)作用:功率半導(dǎo)體芯片在車(chē)規(guī)級(jí)芯片中占據(jù)重要地位,對(duì)新能源汽車(chē)的運(yùn)行穩(wěn)定性起著關(guān)鍵作用。
具體應(yīng)用:絕緣柵雙極晶體管(IGBT)和金氧半場(chǎng)效晶體管(MOSFET)等主流技術(shù)在電動(dòng)汽車(chē)的電控系統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng)等方面得到廣泛應(yīng)用。新能源汽車(chē)需要大量功率半導(dǎo)體來(lái)實(shí)現(xiàn)車(chē)輛頻繁的電壓變換等需求。此外,碳化硅材料作為未來(lái)的趨勢(shì)之一,有望進(jìn)一步提高功率半導(dǎo)體的性能和效能,在新能源汽車(chē)中得到更廣泛的應(yīng)用。
三、傳感器芯片
環(huán)境感知:傳感器芯片在新能源汽車(chē)中的應(yīng)用不僅限于監(jiān)測(cè),還擴(kuò)展到與控制系統(tǒng)的緊密結(jié)合。環(huán)境感知、駕駛輔助系統(tǒng)等領(lǐng)域都依賴于傳感器芯片的高效性能。
功能實(shí)現(xiàn):傳感器類(lèi)芯片位于車(chē)載應(yīng)用中的各式各樣的傳感器之中,其主要功能是通過(guò)對(duì)光、壓力、水溫等模擬信號(hào)的感知,并將其轉(zhuǎn)換為可供系統(tǒng)識(shí)別的數(shù)字信號(hào),以此讓系統(tǒng)可準(zhǔn)確地識(shí)別車(chē)輛運(yùn)行中的各種工況,是實(shí)現(xiàn)車(chē)輛感知功能的重要組成部分。
四、其他功能型芯片
無(wú)線 通信 及車(chē)載接口:這類(lèi)芯片負(fù)責(zé)實(shí)現(xiàn)車(chē)輛與外界的信息交互,如車(chē)聯(lián)網(wǎng)功能,使車(chē)輛能夠與其他車(chē)輛、道路基礎(chǔ)設(shè)施等進(jìn)行實(shí)時(shí)通信。
車(chē)用存儲(chǔ)器:負(fù)責(zé)存儲(chǔ)車(chē)輛運(yùn)行過(guò)程中的各種數(shù)據(jù),如行駛記錄、故障信息等,為車(chē)輛的故障診斷和性能優(yōu)化提供重要依據(jù)。
五、高可靠性與安全性要求
極端環(huán)境適應(yīng)性:車(chē)規(guī)級(jí)芯片需要在極端溫度范圍、高振動(dòng)、高壓、高濕、電磁干擾(EMI)等惡劣環(huán)境中保持穩(wěn)定可靠的性能。
長(zhǎng)周期供貨與質(zhì)量保障:為確保在車(chē)輛全生命周期中的生產(chǎn)及售后的應(yīng)用,對(duì)于車(chē)載芯片在供貨及質(zhì)量上需達(dá)到10年以上供貨周期且零缺陷的要求。
安全機(jī)制與冗余設(shè)計(jì):在智能駕駛和車(chē)聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域,車(chē)規(guī)級(jí)芯片還需要具備強(qiáng)大的安全機(jī)制和冗余設(shè)計(jì),以保證駕駛的安全性和可靠性。
綜上所述,車(chē)規(guī)級(jí)芯片在汽車(chē)電子系統(tǒng)中具有多種用途,是實(shí)現(xiàn)汽車(chē)智能化、高效性能和安全可靠性的關(guān)鍵所在。隨著汽車(chē)科技的不斷發(fā)展和進(jìn)步,車(chē)規(guī)級(jí)芯片的性能和可靠性要求也將不斷提高,為汽車(chē)電子控制、智能駕駛和車(chē)聯(lián)網(wǎng)等領(lǐng)域的發(fā)展提供更加可靠的支撐。
區(qū)別
工業(yè)級(jí)芯片和車(chē)規(guī)級(jí)芯片的區(qū)別
1、運(yùn)行環(huán)境不同
工業(yè)級(jí)芯片通常工作在溫度較高、工作量很大的工業(yè)場(chǎng)合,對(duì)穩(wěn)定性、可靠性和耐高溫等方面有著高要求。而車(chē)規(guī)級(jí)芯片則要在復(fù)雜的汽車(chē)環(huán)境中應(yīng)用,如車(chē)內(nèi)溫度變化、震動(dòng)、不同道路環(huán)境等,因此對(duì)安全性、可靠性、抗干擾能力有較高的要求。
2、優(yōu)化設(shè)計(jì)不同
工業(yè)級(jí)芯片在不同的工業(yè)設(shè)備上都有通用性能力,具有較高的靈活性和通用性;而車(chē)規(guī)級(jí)芯片通常需要針對(duì)汽車(chē)電子系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),以保證性能和安全等方面達(dá)到更高水平。
3、測(cè)試認(rèn)證不同
工業(yè)級(jí)芯片需要通過(guò)各種工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、CE認(rèn)證等多種測(cè)試和認(rèn)證,確保芯片的質(zhì)量和可靠性,而車(chē)規(guī)級(jí)芯片則需要通過(guò)汽車(chē)行業(yè)的ISO/TS 16949質(zhì)量管理體系認(rèn)證、AEC-Q100等相關(guān)認(rèn)證,以保證其在汽車(chē)領(lǐng)域的穩(wěn)定運(yùn)行。
車(chē)規(guī)級(jí)芯片和普通芯片的區(qū)別主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:
1、工作溫度范圍:
車(chē)規(guī)級(jí)芯片:能夠在極端溫度下工作,通常工作溫度為-40℃~+125℃。這種寬溫度范圍確保了芯片在汽車(chē)內(nèi)部各種環(huán)境下都能穩(wěn)定運(yùn)行。
普通芯片:一般商業(yè)級(jí)芯片的工作溫度在0℃~+70℃之間,無(wú)法適應(yīng)汽車(chē)內(nèi)部可能出現(xiàn)的極端溫度條件。
2、可靠性和穩(wěn)定性:
車(chē)規(guī)級(jí)芯片:對(duì)可靠性有極高的要求,需要經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的質(zhì)量控制和認(rèn)證流程,以確保在汽車(chē)的使用壽命內(nèi)穩(wěn)定可靠地工作。
普通芯片:雖然也有一定的質(zhì)量和可靠性標(biāo)準(zhǔn),但相較于車(chē)規(guī)級(jí)芯片,其要求通常較低。
車(chē)規(guī)級(jí)芯片:在電路設(shè)計(jì)上更為復(fù)雜,通常會(huì)增加多重短路保護(hù)、多重?zé)岜Wo(hù)及超高壓保護(hù)等,以提高安全性和可靠性。
普通芯片:雖然也會(huì)進(jìn)行防雷設(shè)計(jì)、短路保護(hù)、熱保護(hù)等,但保護(hù)層級(jí)和保護(hù)措施可能沒(méi)有車(chē)規(guī)級(jí)芯片那么完備。
4、使用壽命和供貨周期:
車(chē)規(guī)級(jí)芯片:由于汽車(chē)的壽命較長(zhǎng),車(chē)規(guī)級(jí)芯片需要能夠長(zhǎng)期供貨和維護(hù),以滿足整車(chē)制造商的生產(chǎn)需求。此外,車(chē)規(guī)級(jí)芯片的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)也考慮到了長(zhǎng)期使用的穩(wěn)定性和耐久性。
普通芯片:供貨周期相對(duì)較短,且更新?lián)Q代速度較快,可能無(wú)法滿足汽車(chē)行業(yè)的長(zhǎng)期使用需求。
5、應(yīng)用環(huán)境:
車(chē)規(guī)級(jí)芯片:專門(mén)設(shè)計(jì)用于汽車(chē)電子系統(tǒng),包括動(dòng)力系統(tǒng)、安全系統(tǒng)、信息娛樂(lè)系統(tǒng)等關(guān)鍵部位,對(duì)芯片的性能和安全性有極高要求。
普通芯片:廣泛應(yīng)用于各種電子設(shè)備中,如計(jì)算機(jī)、手機(jī)等,雖然也要求高性能和穩(wěn)定性,但相比車(chē)規(guī)級(jí)芯片,其應(yīng)用環(huán)境相對(duì)較為寬松。
綜上所述,車(chē)規(guī)級(jí)芯片和普通芯片在工作溫度范圍、可靠性、電路設(shè)計(jì)、使用壽命和應(yīng)用環(huán)境等方面存在顯著差異。這些差異使得車(chē)規(guī)級(jí)芯片能夠更好地適應(yīng)汽車(chē)行業(yè)的特殊需求,確保汽車(chē)在各種極端條件下的安全、穩(wěn)定運(yùn)行。
建議制定
建議制定車(chē)規(guī)級(jí)芯片“兩步走”的頂層設(shè)計(jì)路線,實(shí)現(xiàn)車(chē)規(guī)級(jí)芯片企業(yè)從外部到內(nèi)部的動(dòng)力轉(zhuǎn)換。第一步由主機(jī)廠和系統(tǒng)供應(yīng)商共同推動(dòng),扶持重點(diǎn)芯片企業(yè),幫助芯片企業(yè)首先解決技術(shù)門(mén)檻較低的車(chē)規(guī)級(jí)芯片國(guó)產(chǎn)化問(wèn)題,提升其車(chē)規(guī)級(jí)國(guó)產(chǎn)化體系能力;第二步主要由芯片供應(yīng)商推動(dòng),形成芯片供應(yīng)商內(nèi)生動(dòng)力機(jī)制,解決技術(shù)門(mén)檻高的車(chē)規(guī)級(jí)芯片國(guó)產(chǎn)化問(wèn)題。
建議針對(duì)具體高技術(shù)門(mén)檻芯片,推動(dòng)設(shè)立整車(chē)、系統(tǒng)、芯片的重大聯(lián)合攻關(guān)專項(xiàng)項(xiàng)目,由政府、企業(yè)分?jǐn)傃邪l(fā)資金,共享專利,占領(lǐng)未來(lái)行業(yè)制高點(diǎn)。成立重大聯(lián)合攻關(guān)專項(xiàng)項(xiàng)目,集中力量支持技術(shù)路線明確但技術(shù)儲(chǔ)備薄弱、應(yīng)用前景廣泛但前期投入巨大的項(xiàng)目,由政府或頭部企業(yè)牽頭需求端和供給端,分?jǐn)傃邪l(fā)資金、共享專利,構(gòu)建需求驅(qū)動(dòng)的協(xié)同創(chuàng)新鏈。
相關(guān)企業(yè)
車(chē)規(guī)級(jí)芯片相關(guān)企業(yè)眾多,這些企業(yè)在汽車(chē)芯片市場(chǎng)中扮演著重要角色。以下是一些主要的車(chē)規(guī)級(jí)芯片相關(guān)企業(yè):
一、主要上市公司
四維圖新(002405)
主要芯片產(chǎn)品包括智能座艙芯片(SoC)、車(chē)規(guī)級(jí)微控制器芯片(MCU)、胎壓監(jiān)測(cè)專用芯片(TPMS)、車(chē)載音頻功率器件(AMP)等。
研發(fā)投入力度大,如2022年完成了多顆32位車(chē)規(guī)MCU芯片的研發(fā),包括國(guó)內(nèi)首顆符合功能安全ASILB等級(jí)要求的MCU產(chǎn)品。
兆易創(chuàng)新(603986)
主要生產(chǎn)汽車(chē)存儲(chǔ)芯片,用于信息娛樂(lè)系統(tǒng)、動(dòng)力系統(tǒng)和高級(jí)駕駛輔助系統(tǒng)(ADAS)等。
其GD552G大容量產(chǎn)品已通過(guò)車(chē)規(guī)AECQ-100認(rèn)證,SPI NOR Flash車(chē)規(guī)級(jí)產(chǎn)品容量已全線鋪齊。
全志科技(300458)
在車(chē)規(guī)級(jí)芯片領(lǐng)域也有布局,如T7是國(guó)內(nèi)第一款車(chē)規(guī)級(jí)SOC芯片,支持ADAS、DMS多功能融合的智能駕駛。
高鴻股份(000851)
雖然高鴻股份在汽車(chē)芯片領(lǐng)域的具體產(chǎn)品可能不如其他幾家上市公司顯著,但作為行業(yè)內(nèi)的主要上市公司之一,其也可能涉及車(chē)規(guī)級(jí)芯片的相關(guān)業(yè)務(wù)或研發(fā)。
二、其他重要企業(yè)
比亞迪半導(dǎo)體
作為比亞迪旗下的半導(dǎo)體公司,專注于高效、智能、集成的新型半導(dǎo)體產(chǎn)品,產(chǎn)品覆蓋功率半導(dǎo)體、智能控制IC、智能傳感器及光電半導(dǎo)體的研發(fā)、生產(chǎn)和銷(xiāo)售。
在車(chē)規(guī)級(jí)IGBT領(lǐng)域具有領(lǐng)先地位,廣泛應(yīng)用于新能源汽車(chē)、軌道交通和工業(yè)控制等領(lǐng)域。
基于自主研發(fā)的V代IGBT和FRD的電動(dòng)汽車(chē)主電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊已對(duì)部分客戶開(kāi)始批量供貨,具備較高的月產(chǎn)能。
斯達(dá)半導(dǎo)
在車(chē)規(guī)級(jí)IGBT模塊市場(chǎng)占據(jù)重要地位,其車(chē)規(guī)級(jí)IGBT模塊已配套超50萬(wàn)輛新能源汽車(chē)。
正在研發(fā)AFE車(chē)規(guī)鋰電池模擬前端保護(hù)芯片,計(jì)劃在未來(lái)推出市場(chǎng)。
杰發(fā)科技
首顆功能安全車(chē)規(guī)級(jí)MCU芯片AC7840x已交付多家標(biāo)桿客戶并進(jìn)行規(guī)模應(yīng)用。
芯馳科技
在車(chē)規(guī)認(rèn)證方面取得了顯著成績(jī),是國(guó)內(nèi)首個(gè)獲得四證合一(ISO 26262功能安全流程認(rèn)證、AEC-Q100可靠性認(rèn)證、ISO26262功能安全產(chǎn)品認(rèn)證以及國(guó)密認(rèn)證)的車(chē)規(guī)芯片企業(yè)。
三、產(chǎn)業(yè)鏈相關(guān)企業(yè)
車(chē)規(guī)級(jí)芯片產(chǎn)業(yè)鏈還包括上游的半導(dǎo)體材料、晶圓制造及半導(dǎo)體設(shè)備供應(yīng)商,以及中游的其他汽車(chē)芯片制造商和下游的汽車(chē)零部件廠商和整車(chē)廠。這些企業(yè)共同構(gòu)成了車(chē)規(guī)級(jí)芯片產(chǎn)業(yè)的完整生態(tài)系統(tǒng)。
總結(jié)
車(chē)規(guī)級(jí)芯片相關(guān)企業(yè)眾多,從上游的原材料供應(yīng)商到下游的整車(chē)廠,涉及多個(gè)環(huán)節(jié)和領(lǐng)域。上述列舉的企業(yè)僅為其中的一部分代表,實(shí)際上還有更多企業(yè)在車(chē)規(guī)級(jí)芯片領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用。隨著汽車(chē)電動(dòng)化、智能化的加速發(fā)展,車(chē)規(guī)級(jí)芯片的市場(chǎng)需求將持續(xù)增長(zhǎng),推動(dòng)相關(guān)企業(yè)不斷壯大和發(fā)展。
和普通芯片區(qū)別
車(chē)規(guī)級(jí)芯片與普通芯片之間存在顯著的區(qū)別,這些區(qū)別主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:
一、設(shè)計(jì)與應(yīng)用領(lǐng)域
車(chē)規(guī)級(jí)芯片:專為汽車(chē)應(yīng)用設(shè)計(jì)和制造,滿足嚴(yán)苛的汽車(chē)行業(yè)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。它們被廣泛應(yīng)用于發(fā)動(dòng)機(jī)控制、剎車(chē)系統(tǒng)、安全系統(tǒng)、車(chē)載娛樂(lè)信息系統(tǒng)、ADAS(高級(jí)駕駛輔助系統(tǒng))等車(chē)載各個(gè)子系統(tǒng)中。
普通芯片:通常用于消費(fèi)電子、工業(yè)控制、通信設(shè)備等多個(gè)領(lǐng)域,其設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和應(yīng)用環(huán)境相對(duì)較為寬泛。
二、性能要求
1、工作溫度:
車(chē)規(guī)級(jí)芯片:需要在極端溫度范圍(如-40°C至+125°C或更高)內(nèi)保持穩(wěn)定可靠的性能,以應(yīng)對(duì)汽車(chē)在不同氣候條件下的運(yùn)行需求。
普通芯片:工作溫度范圍則相對(duì)較窄,如商業(yè)級(jí)芯片一般在0°C至+70°C之間。
2、抗振性:
車(chē)規(guī)級(jí)芯片:由于汽車(chē)在運(yùn)行過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生振動(dòng),因此車(chē)規(guī)級(jí)芯片需要具有較高的抗振性能,以確保在惡劣的振動(dòng)環(huán)境中仍能正常工作。
普通芯片:對(duì)振動(dòng)的耐受性較低。
3、數(shù)據(jù)保護(hù)和信息安全:
車(chē)規(guī)級(jí)芯片:在數(shù)據(jù)保護(hù)和信息安全方面的要求更高,以防止數(shù)據(jù)泄露和黑客攻擊對(duì)汽車(chē)安全造成威脅。
普通芯片:可能更注重性能和成本,對(duì)數(shù)據(jù)保護(hù)和信息安全的要求相對(duì)較低。
4、其他性能:
車(chē)規(guī)級(jí)芯片:還需要具備高可靠性、耐用性和穩(wěn)定性,以滿足汽車(chē)行駛過(guò)程中的各種嚴(yán)苛環(huán)境和安全要求。它們通常具有硬件加密和防篡改功能,以保護(hù)車(chē)輛的安全和隱私。
普通芯片:則根據(jù)具體應(yīng)用領(lǐng)域的不同,性能要求各異。
三、開(kāi)發(fā)周期與成本
車(chē)規(guī)級(jí)芯片:由于需要滿足嚴(yán)苛的汽車(chē)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),其開(kāi)發(fā)周期相對(duì)較長(zhǎng)。一款車(chē)規(guī)級(jí)芯片從設(shè)計(jì)到量產(chǎn)上車(chē)大約需要3.5-5.5年的時(shí)間,其中功能安全的認(rèn)證時(shí)間占據(jù)了一半以上。同時(shí),由于車(chē)規(guī)級(jí)芯片的認(rèn)證和測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)更為嚴(yán)格,其制造成本也相對(duì)較高。
普通芯片:開(kāi)發(fā)周期相對(duì)較短,可以根據(jù)市場(chǎng)需求快速迭代升級(jí)。制造工藝和成本因應(yīng)用領(lǐng)域和需求而異,但整體而言相對(duì)車(chē)規(guī)級(jí)芯片更為靈活和多樣。
四、制造工藝
車(chē)規(guī)級(jí)芯片:雖然其制造工藝可能不如手機(jī)芯片等高端消費(fèi)電子產(chǎn)品先進(jìn),但為了確保穩(wěn)定性和可靠性,車(chē)規(guī)級(jí)芯片往往采用更為成熟和可靠的制造工藝。同時(shí),由于車(chē)規(guī)級(jí)芯片的認(rèn)證和測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)更為嚴(yán)格,其制造成本也相對(duì)較高。
普通芯片:制造工藝則根據(jù)具體應(yīng)用領(lǐng)域的不同而有所差異,但整體而言更為靈活和多樣。
綜上所述,車(chē)規(guī)級(jí)芯片與普通芯片在設(shè)計(jì)與應(yīng)用領(lǐng)域、性能要求、開(kāi)發(fā)周期與成本、制造工藝等方面都存在顯著差異。這些差異使得車(chē)規(guī)級(jí)芯片在汽車(chē)行業(yè)中具有不可替代的重要作用。
相關(guān)背景
車(chē)規(guī)級(jí)芯片是指技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)達(dá)到車(chē)規(guī)級(jí),可應(yīng)用于汽車(chē)控制的芯片。車(chē)規(guī)級(jí)是適用于汽車(chē)電子元件的規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)等級(jí)之一。以下是對(duì)車(chē)規(guī)級(jí)芯片相關(guān)背景的詳細(xì)歸納:
一、技術(shù)背景
高可靠性要求:車(chē)規(guī)級(jí)芯片需要在嚴(yán)苛的環(huán)境下長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行,包括極端溫度、振動(dòng)、濕度等苛刻條件。例如,AEC-Q100是一項(xiàng)專為車(chē)規(guī)級(jí)集成電路設(shè)計(jì)的認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn),要求芯片在耐熱、耐寒、耐振動(dòng)等多個(gè)方面都必須達(dá)到嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)。汽車(chē)芯片需要具備極高的可靠性,因?yàn)槠?chē)的使用壽命通常較長(zhǎng),芯片需要穩(wěn)定運(yùn)行十年以上。
高安全性需求:車(chē)規(guī)級(jí)芯片必須具備良好的抗干擾能力,因?yàn)槠?chē)內(nèi)部存在大量的電磁干擾信號(hào),特別是電動(dòng)汽車(chē)中的高壓電路。車(chē)規(guī)級(jí)芯片必須在這種復(fù)雜的環(huán)境下保持穩(wěn)定的性能,避免系統(tǒng)故障。同時(shí),車(chē)規(guī)級(jí)芯片還必須具備強(qiáng)大的數(shù)據(jù)加密和防護(hù)機(jī)制,防止車(chē)輛被黑客入侵,保障駕駛的安全性。
高性能計(jì)算需求:自動(dòng)駕駛、車(chē)載娛樂(lè)、實(shí)時(shí)導(dǎo)航、車(chē)聯(lián)網(wǎng)等新興技術(shù)對(duì)芯片的計(jì)算能力和圖像處理能力提出了很高的要求。車(chē)規(guī)級(jí)芯片不僅要處理復(fù)雜的駕駛算法,還需處理大量傳感器數(shù)據(jù),快速做出反應(yīng),確保行車(chē)安全。
二、市場(chǎng)背景
市場(chǎng)需求激增:隨著電動(dòng)汽車(chē)和自動(dòng)駕駛技術(shù)的不斷發(fā)展,車(chē)規(guī)級(jí)芯片的市場(chǎng)需求激增。傳統(tǒng)燃油車(chē)所需汽車(chē)芯片數(shù)量為600~700顆,電動(dòng)車(chē)所需的汽車(chē)芯片數(shù)量將提升至1600顆/輛,而更高級(jí)的智能汽車(chē)對(duì)芯片的需求量將有望提升至3000顆/輛。據(jù)英飛凌方面數(shù)據(jù),純電動(dòng)汽車(chē)的半導(dǎo)體含量預(yù)計(jì)將增長(zhǎng)50%,從2021年單車(chē)總計(jì)約1000美元上漲到2027年約1500美元。
國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程加速:近年來(lái),中國(guó)汽車(chē)芯片研發(fā)之路正逐步走向成熟,多家企業(yè)紛紛布局汽車(chē)芯片研發(fā),不僅在傳統(tǒng)MCU(微控制單元)、功率半導(dǎo)體等領(lǐng)域取得重要突破,還在智能駕駛、智能座艙等前沿領(lǐng)域推出了多款創(chuàng)新產(chǎn)品。例如,蔚來(lái)汽車(chē)宣布全球首顆車(chē)規(guī)級(jí)5納米高性能智駕芯片蔚來(lái)神璣NX9031流片成功,標(biāo)志著中國(guó)企業(yè)在高端智駕芯片領(lǐng)域的重大突破。
市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)格局:目前,全球范圍內(nèi)有多個(gè)主要廠商專注于車(chē)規(guī)級(jí)芯片的研發(fā)和制造,如英偉達(dá)、高通、恩智浦、英飛凌、德州儀器等。這些企業(yè)在車(chē)規(guī)級(jí)芯片市場(chǎng)占據(jù)領(lǐng)先地位,但中國(guó)汽車(chē)芯片企業(yè)正在通過(guò)技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同,逐步縮小與國(guó)際巨頭的差距。
三、發(fā)展趨勢(shì)
高集成度:隨著汽車(chē)智能化、網(wǎng)聯(lián)化的推進(jìn),車(chē)規(guī)級(jí)芯片將朝著更高的集成度方向發(fā)展,以滿足汽車(chē)系統(tǒng)對(duì)高性能、低功耗、小體積的需求。
更強(qiáng)算力:自動(dòng)駕駛等高級(jí)功能對(duì)芯片的計(jì)算能力提出了更高要求,未來(lái)車(chē)規(guī)級(jí)芯片將不斷提升算力,以支持更復(fù)雜的算法和大數(shù)據(jù)處理。
更低功耗:在提升性能的同時(shí),車(chē)規(guī)級(jí)芯片還將注重降低功耗,以提高汽車(chē)的能效比和續(xù)航里程。
供應(yīng)鏈本土化:面對(duì)全球供應(yīng)鏈的不穩(wěn)定性,各國(guó)紛紛加快車(chē)規(guī)級(jí)芯片供應(yīng)鏈的本土化進(jìn)程。通過(guò)建立自主可控的芯片生產(chǎn)體系,可以降低對(duì)外依賴度,提高供應(yīng)鏈的韌性和安全性。
綜上所述,車(chē)規(guī)級(jí)芯片作為汽車(chē)電子系統(tǒng)的核心組成部分,其技術(shù)水平和市場(chǎng)需求都在不斷提升。隨著汽車(chē)智能化、網(wǎng)聯(lián)化的深入發(fā)展,車(chē)規(guī)級(jí)芯片將迎來(lái)更加廣闊的發(fā)展空間。
市場(chǎng)規(guī)模
車(chē)規(guī)級(jí)芯片市場(chǎng)規(guī)模是一個(gè)動(dòng)態(tài)變化的數(shù)據(jù),受到多種因素的影響,包括汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展、技術(shù)的進(jìn)步、市場(chǎng)需求的變化以及全球經(jīng)濟(jì)形勢(shì)等。以下是對(duì)車(chē)規(guī)級(jí)芯片市場(chǎng)規(guī)模的詳細(xì)分析:
一、全球車(chē)規(guī)級(jí)芯片市場(chǎng)規(guī)模
歷史數(shù)據(jù):
2021年全球汽車(chē)芯片市場(chǎng)規(guī)模為504.7億美元,同比增長(zhǎng)顯著。
2022年全球汽車(chē)芯片市場(chǎng)規(guī)模增長(zhǎng)至559.2億美元。
2023年全球汽車(chē)半導(dǎo)體市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到682億美元,同比增長(zhǎng)顯著。
預(yù)測(cè)數(shù)據(jù):
預(yù)計(jì)2024年全球汽車(chē)芯片市場(chǎng)規(guī)模將增長(zhǎng)5%達(dá)到716億美元。
到2025年,全球汽車(chē)芯片市場(chǎng)規(guī)模有望進(jìn)一步增長(zhǎng)8%至773億美元。
二、中國(guó)車(chē)規(guī)級(jí)芯片市場(chǎng)規(guī)模
歷史數(shù)據(jù):
2021年中國(guó)汽車(chē)芯片市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到150.1億美元。
2022年中國(guó)汽車(chē)芯片市場(chǎng)規(guī)模增長(zhǎng)至167.5億美元,也有數(shù)據(jù)顯示為168.60億美元。
2023年中國(guó)汽車(chē)芯片市場(chǎng)規(guī)模約為172億美元,也有數(shù)據(jù)顯示為850億元。
預(yù)測(cè)數(shù)據(jù):
2024年中國(guó)汽車(chē)芯片市場(chǎng)規(guī)模有望達(dá)到905.4億元人民幣,同比增幅達(dá)到6.5%。
三、車(chē)規(guī)級(jí)芯片市場(chǎng)規(guī)模細(xì)分
車(chē)規(guī)級(jí)芯片市場(chǎng)規(guī)模可以按照不同的應(yīng)用領(lǐng)域進(jìn)行細(xì)分,如發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元(ECU)、駕駛輔助系統(tǒng)(ADAS)、車(chē)身電子、信息娛樂(lè)系統(tǒng)、動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)和車(chē)聯(lián)網(wǎng)等。這些系統(tǒng)對(duì)汽車(chē)芯片的需求各有側(cè)重,但整體上呈現(xiàn)出快速增長(zhǎng)的趨勢(shì)。
四、市場(chǎng)趨勢(shì)與驅(qū)動(dòng)因素
汽車(chē)電動(dòng)化與智能化:隨著新能源汽車(chē)和智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)的快速發(fā)展,對(duì)汽車(chē)芯片的需求大幅增加。新能源汽車(chē)的電力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、智能駕駛輔助系統(tǒng)等均依賴大量的半導(dǎo)體器件。
國(guó)家政策支持:中國(guó)政府高度重視汽車(chē)芯片產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,出臺(tái)了一系列支持政策,包括推動(dòng)新能源汽車(chē)的普及、智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)的發(fā)展以及半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的自主可控等。這些政策為汽車(chē)芯片市場(chǎng)提供了廣闊的發(fā)展空間。
技術(shù)創(chuàng)新與國(guó)產(chǎn)替代:在國(guó)產(chǎn)替代和自主可控的背景下,國(guó)內(nèi)汽車(chē)芯片企業(yè)正在加速技術(shù)研發(fā)和市場(chǎng)拓展。通過(guò)技術(shù)創(chuàng)新和國(guó)產(chǎn)替代,國(guó)內(nèi)汽車(chē)芯片企業(yè)有望進(jìn)一步提升市場(chǎng)份額和競(jìng)爭(zhēng)力。
綜上所述,車(chē)規(guī)級(jí)芯片市場(chǎng)規(guī)模在全球范圍內(nèi)呈現(xiàn)出持續(xù)增長(zhǎng)的態(tài)勢(shì)。在中國(guó)市場(chǎng),隨著新能源汽車(chē)和智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)的快速發(fā)展以及國(guó)家政策的支持,車(chē)規(guī)級(jí)芯片市場(chǎng)規(guī)模有望進(jìn)一步擴(kuò)大。
內(nèi)容來(lái)自百科網(wǎng)