这次《汽车芯片国产化的机遇与寻衅》演讲,邹广才博士从汽车芯片家当的本源——定义和分类开始,并以此为脉络,为大家梳理了我国汽车芯片发展的现状以及汽车芯片在国产化过程中的机遇和寻衅。
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中国汽车芯片创新同盟邹广才 演讲视频

视频来源:芯师爷
以下内容为根据邹广才博士演讲实录进行的整理和编辑。
汽车芯片的定义和分类
提到汽车芯片的定义,大家口头常常会说车规级芯片,但实际上海内任何一份官方文件都没有完全或者标准的关于汽车芯片的定义。中国汽车芯片家当创新计策同盟(以下简称“同盟”)在2020年发布了《纯电动乘用车车规级芯片一样平常哀求》团体标准,首次推出汽车车规级芯片的定义,也便是:知足汽车质量管理体系,符合可靠性和功能安全哀求的集成电路。
在这个定义下行业就可以开展很多事情。为了给家当高下游沟通供应统一的措辞,同盟在定义的根本上,结合国际半导体产品分类情形以及我国汽车行业的特点,将汽车半导体分为10个大类和60个小类,10个大类分别包括掌握芯片、存储芯片、打算芯片、信息安全芯片、驱动芯片、通信芯片、功率芯片、电源芯片、仿照芯片以及传感器。
图源:邹广才博士的演讲PPT
这样划分的依据是,希望每一个工程师拿到芯片的时候,只须要看到分类就可以大体知道芯片基本用在汽车什么位置,在汽车上起到什么浸染,这样的分类办法实际上缩短了高下游之间进行技能连接的环节。
我国汽车芯片行业的发展情形
基于上述分类,同盟对汽车上的芯片做了完全的拆解,试图理解汽车上利用了哪些种类的芯片,每类芯片用多少颗,对应哪家供应商,供应商中哪些是国外厂商,哪些是海内厂商。
图源:邹广才博士的演讲PPT
从拆解的结果中可以一窥我国汽车芯片行业的发展情形。
从整车的芯片数量来看,传统车型须要850个到1050个芯片,新能源车型须要920个到1180个。如果不计上二极管、三极管、传感器,一样平常要用400到500颗芯片,这些芯片分布在汽车的7大系统。
随着未来汽车架构和功能的变革,所利用的芯片数量也会发生变革。一样平常来讲,新功能增加会导致部分芯片数量增加,从分布式架构到预掌握的集中架构变革,则会导致部分芯片数量减少。
其余,在汽车功能高度集成的趋势下,一颗紧张芯片把外围合营的几个芯片的功能都凑集到一起,也会导致一些大略功能的芯片数量减少。
图源:邹广才博士的演讲PPT
总体来讲,在范例新能源汽车中,功率、掌握、电源、通信、驱动和仿照芯片的用量比较多,随着智能网联的发展,打算、安全、无线通信、存储芯片和传感器的数量也会增加。
图源:邹广才博士的演讲PPT
统计下来,海内目前大概有110家到130家企业开拓和生产汽车芯片,个中50%实现了芯片量产运用。从地域上来讲,这些企业紧张集中在上海、北京、江苏、广东、浙江这些经济发展比较好的区域,超过70%的企业研发的汽车芯片种类不多于10种,大多数企业自研的汽车芯片种类在1种到5种之间。
总体来讲,我国汽车芯片行业还处在发展的早期,详细便是,进入到这个行业的IC企业很多,但是各家的产品类型、数量比较少。
从企业成立的韶光看,2000年旁边消费芯片开始大规模发展,那也是芯片行业发展的出发点,专注于汽车芯片的企业则大多数成立于2010年之后,因此间隔成为真正的领军企业还须要一定的韶光。
涉足汽车芯片的企业可以划分成四种类型,第一类是传统的芯片企业,它们原来的业务规模已经比较大,但是更多聚焦于消费和工业芯片,现在根据行业的需求将业务拓展到汽车芯片赛道。第二类是高科技创业企业,创始人具有高科技公司事情背景,带领团队创业。
第三类是家当链高下游成立的芯片企业,个中汽车厂商比较积极。末了一类是海内企业通过收并购办法收购的国外汽车芯片企业,这些企业也在给海内市场供应大量的供给。
总体来讲我国芯片设计企业近几年景长迅速,但是企业规模跟国际一流的比较,差别还是比较大。目前70家芯片上市公司中,有50多家宣告有车规级产品或者量产运用,但是大部分的车规级产品仅是初步通过了认证,间隔上车的道路还很长。
未来几年汽车芯片产品一定会批量上市,因此也建议企业在产品布局上要表示自身产品特色和技能上风,避免陷入低端产品的无序竞争中。
十大类汽车芯片的国产化程度
关于汽车芯片的国产化程度,详细来看,掌握类芯片已经上车了,不过涉及到系统、底盘的运用还比较少。目前海内生产掌握类芯片的企业很多,部分企业已经实现掌握类芯片的量产。
在汽车掌握类芯片赛道上,低真个产品已经进入市场,高端高可靠MCU有少量企业在开拓,并且已经开始给下贱的汽车厂做适配,估量未来3年可以看到海内高安全MCU在量产车上的运用。
汽车存储芯片少部分已经在小批量的系统中实现量产运用。不过对付大部分生产存储芯片的企业来说,国产车规级芯片占比不到5%。总体来讲,相较于其他芯片技能,我国的存储芯片技能和国际水平差距比较少,海内有具有环球影响力的行业龙头,部分企业已经进入车规芯片领域。
打算类芯片方面,估量未来3到5年有望实现大规模SoC类逐步上车,但是在GPU、CPU类芯片方面,海内还短缺干系企业。在这个领域,个别新兴企业发展比较快,后续希望这些企业进一步升级自身产品,扩大运用,争取能和国际产品同台竞争。
信息安全类芯片方面,已经有低级的产品上车,不过在技能上和国际企业有差距。目前,海内多家IC企业已经有自己的产品,而国密哀求将持续推动国产替代的发展。
驱动、仿照芯片的种类比较多,不过市场上海内的产品比较少,知足不了市场需求。目前A股上市公司有20多家仿照的领军企业,多数是发展消费类的产品,产品以量取胜,有几家IC企业则宣告已进入车规级市场。总体而言,驱动、仿照芯片开拓难度大,企业开拓动力不敷,这方面实现大规模国产替代的可能性比较小。
目前海内通信类芯片的厂商比较少,并且大多数厂商规模都比较小,产品布局聚焦,估量三年内能量产运用。值得把稳的是,海内须要填补高端车规以太网产品的空缺。
在车联通信芯片方面,我国还是比较有上风的,由于我国在北斗导航、5G运用方面有很好的家当运用环境,并且有干系企业已经加入到这个领域,3年内有望得到比较强的竞争力。
在功率半导体方面,海内和国际差距比较小,我国不少产品已经上车了。海内已经有领军企业,因此3到5年内功率半导体有望实现大规模国产替代。
电源类芯片上,国外已经大规模开拓SBC 芯片(系统根本芯片),但是海内就连低端车规产品系列都非常匮乏。目前海内有几家企业在开拓车规级电源芯片,但是在这方面要实现国产替代有比较大的难度,由于电源芯片须要稳定的旗子暗记输出。
汽车芯片标准体系培植研究成果
对付汽车芯片家当的发展,除了定义之外,还须要详细的技能哀求来辅导行业进行详细的事情。大略来讲,车规级芯片哀求高可靠性、高安全性、高稳定性,个中高可靠性紧张针对温度、湿度、抗震撼、抗电磁滋扰、利用寿命来设置标准,安全性紧张在功能安全、信息安全上设置标准,高稳定性紧张是哀求大批量生产的同等性等。
图源:邹广才博士的演讲PPT
目前大规模国产芯片要上车运用,高下游如果没有标准作为辅导参考,很难实现真正的量产。面对这样的情形,中国汽车芯片家当创新计策同盟作为牵头单位,前后引入了大概160位专家和60余家单位预备标准体系的培植事情。
图源:邹广才博士的演讲PPT
2021年6月份,干系事情组发布了《汽车芯片标准体系培植研究策划方案》,到2022年7月份完成了《汽车芯片标准体系培植研究成果》。
此外,事情组还撰写了3份根本研究报告,包括《汽车芯片干系标准现状梳理剖析报告》、《汽车芯片技能构造剖析报告》、《汽车芯片标准需求调研报告》。
在调研期间,事情组网络了国内外汽车芯片干系的标准2000余项,涉及国内外标准化机构15家,对整车、系统、芯片进行了6级构造分解,界定了芯片的关键性能。
其余同盟也在积极开展国产汽车芯片的测试认证事情。由于国产芯片上车涉及到安全标,所有汽车上和安全干系的元器件都要经由测试和认证。目前,国家新能源汽车技能创新中央在北京经开区建立了海内唯一一个四层级(芯片器件级、芯片系统级、掌握器级、整车级)完好而且能够相互打通的测试认证机构,如果企业有芯片测试的需求可以联系国家新能源汽车技能创新中央。
中国汽车芯片家当创新计策同盟一贯定位为行业的技能平台,致力于携手高下游共同打造汽车芯片家当生态。在未来,同盟将连续开展技能探索、成果运用、资源对接、产品推广、人才培养、行业互换、国际互助、家当智库等方面的事情,努力实现汽车芯片的国产替代,和家当高下游共同建立汽车芯片家当链集群,帮助培植国产汽车芯片的家当高地。
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