汽车IC分类助工程师选择适用的芯片方案

汽车IC就是车规级产品，满足汽车质量管理体系，符合可靠性和功能安全要求的集成电路。中国汽车芯片产业创新战略联盟（以下简称“联盟”）在2020年发布了《纯电动乘用车车规级芯片一般要求》团体标准，将汽车半导体分为10个大类和60个小类，10个大类分别包括控制芯片、存储芯片、计算芯片、信息安全芯片、驱动芯片、通信芯片、功率芯片、电源芯片、模拟芯片以及传感器。

全球车规IC前五名是英飞凌，NxP，瑞莎、TI和意法半导体，但在细分市场又有功率器件安森美和传感器欧姆龙等版本。麦肯锡和波士顿咨询集团认为汽车芯片短缺问题可能会持续到2026年甚至2030年。据汽车行业数据预测公司AFS的最新数据，截至11月27日，因芯片短缺影响，今年全球汽车市场累计减产约411.76万辆。2022全年，芯片短缺将导致全球汽车减产约448.53万辆。

从整车的芯片数量来看，传统车型需要850个到1050个芯片，新能源车型需要920个到1180个。如果不计上二极管、三极管、传感器，一般要用400到500颗芯片，这些芯片分布在汽车的7大系统。遇到新功能增加会导致部分芯片数量增加，从分布式架构到预控制的集中架构变化，则会导致部分芯片数量减少。

汽车IC分类一张图

这样划分的依据是，希望每一个工程师拿到芯片的时候，只需要看到分类就可以大体知道芯片基本用在汽车什么位置，在汽车上起到什么作用，这样的分类方式实际上缩短了上下游之间进行技术连接的环节。

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国际大厂车规IC市场情况

据摩根士丹利表示，瑞萨、安森美目前正削减一部分第四季度的芯片测试订单，显示车用芯片缺货得到明显缓解。造成两大厂商砍单的原因有二。一是台积电第三季车用半导体晶圆产出年增达82%，较疫情前高出140%；二是中国大陆电动车销量11月以来转弱（占全球电动车五至六成），使得部分汽车芯片目前已足额生产，短缺情况已得到明显缓解。

但综合其它消息，市场表现和大摩结论仍有明显不同。

产能方面，虽然台积电关于汽车芯片的产出在提高，但有消息表示，成熟工艺的汽车芯片仍然供不应求，有汽车制造商正在转向采用先进工艺节点制造其芯片，特别是针对新车型和电动汽车，还试图为其现有车型采用新工艺芯片，以应对成熟芯片短缺。

IC设计人士表示，汽车芯片产品较多，需求状况不同，不应一概地看待。另一方面，特定功能模组的升级潮，带动新技术产品的需求，是汽车芯片至今需求仍强的关键因素。IDM厂商现阶段的调整，只是针对部分供货已经无忧的成熟制程或功率元件，整体来看车用芯片还没有更明确的转坏迹象。具体来看，目前中低阶功率半导体和MCU相对不缺，但新的功能性产品及高阶MCU、ADAS、AI、感测器、车用DDI相关芯片则相对短缺。

和近期存储芯片一路下滑相比，汽车芯片总体维持在平稳和向上的趋势，而这也让它成为半导体寒冬下的一把火，让汽车芯片厂商成为行业内少数能盈利的企业。

汽车芯片大厂财报喜人。英飞凌2022财年Q3收入36.18亿欧元，相比去年同期同比增长33%，利润8.42亿欧元，利润率23.3%。恩智浦2022年Q2财报中，总营收33.12亿美元，较上年同期增长28％，较2022年Q1增长6％。瑞萨电子2022年Q2总营收为3766亿日元，同比增长近73％。

也正是看重汽车芯片无限的前景，各方资本正不断涌入。三星电子为克服存储芯片市场不景气对半导体业务部门的影响，将目标投向了汽车半导体领域。据悉，三星电子可能在欧洲建设工厂，大规模投资成熟制程工艺，用于生产汽车半导体和图像传感器。

德州仪器在今年底至明年初将有两个新300mm晶圆厂投产，额外产量有望满足来自汽车电子市场的芯片需求。 

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动力总成需要多少IC

国内目前大概有110家到130家企业开发和生产汽车芯片，其中50%实现了芯片量产应用。从地域上来讲，这些企业主要集中在上海、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，具体就是，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。 

目前国内生产控制类芯片的企业很多，部分企业已经实现控制类芯片的量产。

在汽车控制类芯片赛道上，低端的产品已经进入市场，高端高可靠MCU有少量企业在开发，并且已经开始给下游的汽车厂做适配，预计未来3年可以看到国内高安全MCU在量产车上的应用。汽车存储芯片少部分已经在小批量的系统中实现量产应用。

驱动、模拟芯片的种类比较多，不过市场上国内的产品比较少，满足不了市场需求。目前A股上市公司有20多家模拟器件企业，多数是发展消费类的产品，产品以量取胜，有几家IC企业则宣布已进入车规级市场。

计算类芯片方面，预计未来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，国内还缺少相关企业。信息安全类芯片方面，已经有初级的产品上车，

在车联通信芯片方面，我国还是比较有优势的，因为我国在北斗导航、5G应用方面有很好的产业应用环境。在功率半导体方面，国内和国际差距比较小，我国不少产品已经上车了。

总结：

汽车IC分类能够帮助工程师选择适用的芯片方案。国际大厂的产能数据显示出，在存储芯片一路下滑的趋势下，车规级芯片保持平稳甚至上升的态势。虽然国内汽车芯片还处于发展初期，但是随着IC企业的不断涌入，车规级芯片市场一片向好。

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