现在汽车正在朝着新能源电动汽车和自动驾驶这两大方向发展
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现在汽车正在朝着新能源电动汽车和自动驾驶这两大方向发展。这两大行业趋势催生了对汽车半导体种类的多种需求和对性能的高要求。在电动汽车的发展和自动驾驶辅助系统 (ADAS) 的引入的带动下,汽车很可能成为未来十年增长最快的半导体细分市场。而拆开汽车的全身,智能汽车的各个“部位”都孕育着很多芯片机会,包括自动驾驶AI芯片、智能座舱芯片、功率器件、MCU、激光雷达等等。针对这些细分领域,国内都有不少企业正发起攻势,以期打入国内汽车芯片供应链。
2021年是智能汽车产业大爆发的元年,智能汽车逐渐演变为一个涵盖多项新技术和新应用的超级智能终端。而在这其中,自动驾驶芯片无疑是智能汽车产业链的核心,也是智能汽车产业的高地所在。
但自动驾驶芯片作为一个全新的赛道,从全球范围来看,有能力进入这个领域的公司寥寥无几。自动驾驶芯片不同于普通芯片,对芯片的性能、功耗、能效比等等都提出了极为苛刻的要求。国内汽车自动驾驶AI芯片企业主要有黑芝麻、地平线、芯驰科技。目前在这一赛道是全球共同竞争的态势,中国的芯片企业与全球巨头相比,在技术层面在逐渐赶超甚至有领先优势。而且在供应能力和实时响应方面也高效灵活。
汽车芯片按功能可分为三类:功能芯片MCU(Microcontroller Unit)、 功率半导体(IGBT、 MOSFET 等)、传感器。其中:MCU在传统汽车芯片中占比最大(23%),功率半导体在新能源汽车芯片中占比最大(55%)。第一类是分布于处理器和控制器系统MCU(微控制单元),负责算力的ESP(电子稳定控制系统)与ECU(电子控制单元),如中控系统、自动驾驶与辅助系统,以及发动机、底盘和车身控制等;第二类是负责功率转换的IGBT(绝缘栅双极型晶体管)与MOSFET(金属- 氧化物半导体场效应晶体管),分布于电源和接口;第三类是传感器,主要用于各种雷达、气囊与胎压检测。每个大类芯片下还有若干个分类,因此一辆汽车上往往搭载着上百种芯片。
不同于工业级芯片,汽车芯片的四大要求是:第一, 芯片是否具备高的温度适用性(从零下40 度到零上125 度),手机芯片只需要适应零下20度到40 度就可以;第二,长寿命。芯片从搭载上车,到整个车的产品生命周期结束,大概要保证15~20 年的寿命;第三,高可靠性。相比消费级或者工业级的芯片,安全和可靠性要求更高;第四,高性价比。这对车规工艺提出了更高的要求。
缺芯片对汽车的影响是产能下降。1.最直接的影响是产能下降,因为一辆汽车需要使用很多种芯片,没有芯片就代表汽车不能制造,2.供需不平衡导致汽车晶片短缺,世界汽车业超预期的复苏,与此同时,芯片供应的短期压力引发的汽车芯片短缺问题,将对全球汽车销量的2022带来影响,3.一大批汽车企业实际上集中了大量智能技术产品,而超过一辆汽车可能需要大量的芯片。这些芯片有助于汽车在速度、操控和某些汽车的车载娱乐方面发挥巨大作用。
以前受制于技术,汽车部件之间大多数采用纯机械连接,比如控制油门大小直接有有一条拉线连接踏板和刹车,刹车也有连接刹车踏板和刹车的拉线。所以对现在的汽车而言,以前的汽车就是“铁疙瘩”。
随着技术的进步,尤其是智能化高速发展的当下,汽车也变得越来越智能,当然这背后离不开像芯片等“高科技”产品的加持。要说的是,目前国内厂商对汽车上最重要的芯片主要依赖进口,经常受制于人,所以,要想彻底摆脱“缺芯”困扰,自研或许才是一条比较长远的路。