競逐汽車芯片：從研發迭代到上車應用的賽跑

在消費電子行情依然復蘇的當下，對于產業鏈上游的半導體廠商來說，國內新能源車行業的快速發展，則從另一個維度提供了發展機遇。

天風證券統計指出，電動車的半導體含量約為燃油車的2倍，智能車則為8-10倍。預計需求增量從2020年全球約439億顆汽車芯片，到2035年增長到1285億顆。由此汽車將有五大板塊的芯片需求：主控（MCU和SoC）、功率（IGBT、MOSFET）、模擬（電源管理、信號鏈）、傳感、存儲。

汽車向“四化”發展進程中，對供應鏈的既有態勢也帶來一定變化。有芯片行業從業者對21世紀經濟報道記者表示，早年間Tier1廠商以海外為主，因此也慣性引入海外芯片廠商的產品。隨著近年來國內新能源車產業高速發展，也為國內芯片產業導入整車驗證和應用帶來更多機會。近日舉行的慕尼黑上海電子展上，汽車芯片就是備受關注的議題。記者在現場走訪發現，在一些展商的展位上，陳列汽車場景相關產品的位置似乎更受關注。

由于整車對上游芯片和元器件提出了相比消費級產品更高的要求，但也帶來成倍數級別的需求增長，這都成為在汽車芯片市場有所突圍廠商的重要業績支撐點；此外國內芯片公司也已經在積極尋求向更高難度的汽車芯片領域突破，當然這將呈現循序漸進的路徑。

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需求量倍增

不同于消費電子產品，汽車電子對于安全性、使用時效的要求極高，同時由于其體量和承載的功能遠比手機復雜，對基礎元器件的需求也成數倍級別增長。

在電子元件廠商村田制作所的展位上，記者看到其當前主要聚焦在四大主要應用場景：通信、汽車、環境+工業、健康，其中在近年來備受關注的汽車類場景方面，村田在慕尼黑展現場展示的其車載產品線，包括車載陶瓷電容器產品（MLCC）、車載激光雷達(LiDAR)探距的硅電容及硅集成器件、車載高耐熱薄膜電容器（HTFC）、車載濾波器及電感器（EMI）、車規級時鐘元件等。

村田（中國）投資有限公司總裁佐藤俊幸對21世紀經濟報道記者表示，車載移動市場是目前中國發展最為火熱市場之一，村田在車載市場不單關注車載（in-vehicle）市場，還關注出行的方方面面、車與其它設備的連接（out-vehicle）等場景。

“車載市場相比之下會追求更高的可靠性和安全性，這也是村田車載產品的重要特征。”他尤其指出，此次展示的一款汽車用高耐熱薄膜電容器，是目前世界唯一一款已實現量產、可應對超高溫度的薄膜電容產品。

據統計，僅村田其中一類主要產品MLCC（多層陶瓷電容器）的使用量，在汽車上就有5000-8000個的需求，而在智能手機上大約需要1000個左右。

村田中國商品市場部總監堤野正視分析道，可以想象，在未來更高階的自動駕駛功能汽車上，對電容器的使用數量不排除可能超過1萬顆。

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國產化加速

國內廠商陸續在汽車芯片市場也有一定業績釋放，當然這將遵循由易到難的進程。

國民技術汽車業務市場總監程維在展臺向21世紀經濟報道記者表示，從***上車的進度看，行業通常分為容易、難、極難三個層級。國內對極難的部分還在尋求突破，該領域多以NXP、英飛凌、TI等廠商的產品為主，主要場景在底盤域、發動機艙、啟動電源、轉向盤等，當然還有對算力有較高要求的自動駕駛芯片；目前國內絕大部分MCU和功率半導體產品主要應用在車身、座艙的非安全項場景中。

究其原因，一方面在于相關研發投入需要最少2年的時間沉淀，另一方面通過車規的功能安全驗證通常也要超過1年時間周期。其中還伴隨整車廠對實際應用和成本之間平衡的考量。

此前整車廠一度希望用一顆芯片控制所有的中央處理器和域控制器，核心要求是做好區域控制器，但后來發現，由于這對器件的數量需求很少，導致這類域控制器成本整體很高。從實用性考慮，最終還是選擇用分布式架構的方式進行整車控制。

這也是國產汽車電子廠商的發展機會。隨著越來越多***廠商投入對汽車電子的產品應用和量產，就可以進一步將成本和技術門檻拉低。屆時也將迎來國產汽車電子芯片的黃金發展時期。

程維分析道，當前整車廠通常會將車型分為多個域，但無論如何區分，車上所有跟控制相關的場景都需要用到MCU，因此有較大需求量。若僅從數量上看，MCU在車上應用最多的是各類型燈，諸如尾燈、氛圍燈、音樂律動燈等；其他涉及MCU能力控制的還有雷達、座椅、雨刮、倒車影像等方面。

據介紹，國民技術在汽車電子質量體系方面，已通過汽車功能安全ISO 26262 ASIL D等級流程認證，發展全系列車規級MCU、安全芯片、車規級BMS AFE等核心器件。其中，車規級MCU N32A455系列產品、車規級安全芯片N32S032產品通過AECQ100認證，已應用在汽車照明系統、汽車電源、智能座艙、車身電子等應用領域。

極難的部分也在尋求突破。程維介紹，新能源車的電池倉就屬于極難實現上車的部分，國民技術已經有針對模擬前端的產品即將量產，且符合最高安全等級要求，預計到明年會正式推出市場。

“電池的電控、電機、電池‘三電’系統中，針對電池部分國民技術有BMS產品線在積極布局。在800V的新能源車平臺上，大約需要10-12顆模擬前端，搭配一顆MCU，我們做的是這部分模擬前端。”程維表示，其主要功能是對汽車內的每顆電池電量情況進行監測和保護。

當然在電池的主控MCU部分依然面臨一些難題，那需要最高的安全等級，即便有海外廠商可以提供產品，但還面臨成本很高的難題。

“2021-2022年間，因為芯片市場緊俏，整車廠對于導入國內產業鏈的積極性很高。目前我們感受到汽車電子芯片國產化是一個發展趨勢。”程維分析道，在容易和難兩個層級的芯片部分，***已經在陸續上車，且成本下降速度更快。但極難層級部分，還在爬坡發展進程中，待后續有部分廠商實現量產和上車后，也將來到國內汽車芯片產業的蓬勃發展時期。