汽车缺芯！如何破解车规级芯片生产难题？

汽车缺芯一度爆上热搜，小鹏汽车董事长何小鹏还曾发可达鸭配图，发出急求芯片的信号预计该交易的连锁反应将极大地影响市场的半导体供应。

据了解，目前各领域对芯片要求的排序：航天芯片＞军工芯片＞车规芯片＞工业芯片＞消费芯片。汽车对芯片的要求是高于工业，高于手机、电视等消费类数码电器产品的。

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制造汽车的芯片有哪些？

而制造一辆新能源汽车需要哪些芯片？

据了解，2021年平均每辆车所需芯片数量已经达到了1000颗以上。而新能源汽车正在加速发展，一台新能源汽车搭载的芯片数量达到了1000颗以上，可以说新能源汽车是芯片“大户”。

汽车芯片种类较为庞杂，主要分四类：功能芯片、主控芯片、功率半导体，传感器。以新能源汽车为例，制造一辆新能源汽车的芯片以下这些芯片。

1、功能芯片

主要是指MCU（微控制器芯片）和存储器，其中MCU负责具体控制功能的实现，承担设备内多种数据的处理诊断和运算。车辆控制系统主要包括车身电子系统、车辆运动系统、动力总成系统、信息娱乐系统、自动驾驶系统等几大部分，这些系统下面又存在着众多子功能项，每个子功能项背后都有一个控制器，控制器内部会有一颗功能芯片。

2、主控芯片

在智能座舱、自动驾驶等关键控制器中承担核心处理运算任务的SoC，内部集成了CPU、GPU、NPU、ISP等一系列运算单元。

3、功率半导体

主要负责功率转换，运用在汽车动力控制系统、照明系统、燃油喷射、底盘安全等系统当中，像电动车用的IGBT功率芯片，以及可以广泛使用在模拟电路与数字电路的场效晶体管MOSFET等。新能源汽车需要大量功率半导体来实现车辆频繁的电压变换需求。

4、传感器

主要用于探测、感受外界的信号、物理条件或化学组成，并将探知的信息转变为电信号或其他所需形式传递给其他设备，包括CIS芯片、MEMS芯片、电流传感器、磁传感器、陀螺仪、VCSEL芯片和SPAD芯片等。

综上所述，汽车芯片对于一辆车来说是非常重要的，以上四类中传感器是市场份额最小的，如果没有传感器汽车甚至连油门都踩不动，现在，相信大家理解为什么缺少芯片就造不出来汽车。

然而，目前车规级MCU市场主要被海外巨头垄断，国内厂商正在奋力追赶，目前部分企业已能够实现量产。

从汽车MCU的市场份额分布来看，整体竞争较为激烈，且市场份额相差不大，占比最多的还是动力控制系统，其次是底盘与安全控制系统、车身电子和车载电子，32位的汽车MCU占据大头。目前车规级MCU具有比较高的行业壁垒，全球市场由海外厂商垄断。

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国产车规MCU的现状

伴随着车规级芯片需求量持续保持高位，有不少国产MCU厂商开始升级转型。

根据各企业官网及其公开宣传的进展，兆易创新首颗车规级MCU产品已送样测试，2022年实现量产；比亚迪半导体车规级MCU量产装车也突破1000万颗，且已推出全新车规级8位通用MCU；芯驰科技正式发布高端车规控制单元（MCU）E3 系列，填补国内高端高安全级别车规MCU市场的空白；芯旺微电子KF8A／KF32A系列车规级MCU已量产，已和部分车企达成合作。

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如何破解车规级芯片生产能力难题

如何破解车规级芯片生产能力难题，这个也是国产芯片发展一直头疼的问题！

第一，从芯片制造企业角度看，问题在于由于市场分散，芯片设计企业能力不够强，难以将市场需求转化为芯片制造企业可接受的商务需求。

具体而言，一是芯片设计企业要求生产的产品规格庞杂，而且大多数量不够大，达不到流片的经济规模，难以接单。

二是芯片设计企业技术能力不够强，不能与芯片制造企业共同协作，改进工艺，完成特定的制造要求。这是我们发展中的问题。由于车规级芯片的特殊要求，长期以来，国际上已形成五大汽车芯片专业公司垄断车规级芯片的状况，这五大公司供货时间长，已形成规模化的供需关系。

第二，为了解决国产芯片规格多又数量不足的问题，建议整车企业和系统零部件生产企业将众多的汽车芯片需求归类汇总，达到可以流片的经济规模。要做到这一点并不容易，需要对汽车芯片的性能和要求有透彻的理解。

有专家指出，比亚迪虽然是整车制造企业，由于动手早，已形成一定的芯片设计能力，对汽车芯片有较透彻的理解，可以成为行业的楷模。小编认为，在这方面，中国汽车芯片创新战略联盟责无旁贷，应努力推进汽车芯片需求归类汇总工作，促成一批国产汽车芯片达到流片的经济规模。

第三，与国际芯片强国（地区）相比，中国芯片产业还处于发展初期，国产芯片的设计、制造、封测、应用企业综合能力都不强。

为此建议：一是企业间要有很强的合作意愿，以包容而不是挑剔的态度对待上下游企业的合作要求，建立互信、互助、互认的生态氛围；二是各企业要加强能力建设，重点是向上下游延伸的能力，芯片设计、制造、封测、应用企业间互相协作、互相赋能的能力；三是在上述合作的基础上强强联合，形成虚拟的垂直整合制造（IDM）模式。中国汽车芯片创新战略联盟将把这方面工作作为今后的重点，与业内同行加强交流合作。

总而言之，中国芯片产业快速发展的条件已经成熟。我们发展中国芯片产业，主要原因不是个别西方国家“卡脖子”。主要原因一是中国进入高质量发展新阶段，经济体量大，创新需求高，必须发展芯片产业。二是中国制造正在走向中高端，发展芯片产业的能力已经具备，是水到渠成。