隨著汽車進入了電動化+智能網聯的時代，新能源、智能化、自動駕駛等領域趨勢帶來了新的半導體需求，也為國內新進芯片企業進入汽車領域帶來全新的產業機遇。

一、汽車芯片行業概況

（一）汽車芯片的定義和分類

汽車芯片指用于車體汽車電子控制裝置和車載汽車電子控制裝置的半導體產品，大致可以分為主控芯片、功率芯片、存儲芯片、通信芯片和傳感芯片五大類。

（二）車規級芯片認證標準

1、可靠性標準AEC-Q系列。AEC-Q系列是主要針對可靠性評估的規范，詳細規定了一系列的汽車電子可靠性測試標準。其中，AEC-Q100是基于失效機理的集成電路應力測試鑒定，是適用于車用芯片的綜合可靠性測試，強調的是保障芯片長期可靠能用。通過AEC-Q100可靠性認證試驗條件，需要多輪驗證且過程中更多側重多方協作（晶圓廠、封測廠等產業鏈企業的配合），周期一般較長。

2、功能安全標準ISO26262。ISO26262是全面規范汽車零部件以及芯片功能安全的基本規則，強調的是保障功能正常，分為功能流程認證和功能安全產品認證。

綜合來看，真正的車規級芯片一般需要通過可靠性測試認證+功能安全流程認證+功能安全產品認證，才能算完全滿足車規認證中的所有要求，才算是“車規級芯片”。

（三）車規芯片和消費芯片的區別

1、設計目標不同。消費類芯片主要考慮性能、功耗和成本，車規芯片還會綜合考慮可靠性、安全性、一致性和長效性。

2、工作環境不同。消費類芯片一般滿足0-70℃環境溫度，而車規芯片要滿足-40-105℃的使用溫度要求。

3、設計壽命不同。消費類產品一般不超過5年；汽車設計壽命是10-15年，汽車芯片壽命也要按此設計。

4、生產制造不同。汽車芯片在制造和封裝測試上比消費電子要求相對高。

（四）我國汽車芯片行業的發展歷程

我國汽車芯片行業發展主要分了四個階段：第一階段（1970年前），以傳統車載音響喇叭及點火裝置為主；第二階段（1970-1980年），以動力及制動系統為主；第三階段（1980-1990年）主要以胎壓監測、ESC、道路監測等主動安全產品；第四階段（2000年-至今），涉及越來越多駕駛輔助、智能座艙、新能源等系統。

（五）行業發展驅動因素

1、政策推動行業發展。近些年，我國發布了一系列關于汽車半導體的政策法規，支持汽車半導體行業不斷完善產業鏈，持續實現技術突破。

2、汽車三化加速需求上升。在汽車電動化、智能化和網聯化三大趨勢驅動之下，當前汽車內半導體含量大幅提升。汽車的智能化、網聯化帶來的新型器件需求主要在感知層和決策層，包括攝像頭、雷達、IMU/GPS、V2X、ECU等，直接拉動各類傳感器芯片和計算芯片的增長。

3、汽車智能化趨勢驅動單車芯片價值提升。根據中國汽車工業協會數據顯示，傳統燃油車所需汽車芯片數量為600-700顆，電動車所需的汽車芯片數量將提升至1600顆/輛，而更高級的智能汽車對芯片的需求量將有望提升至3000顆/輛。

4、電氣化架構推動芯片性能轉變。隨著車內ECU、傳感器數量增加，整車線束成本和布線難度也跟著大幅提升。因此無論是對更強大的算力部署、更高的信號傳輸效率需求，還是出于車身減重和成本控制的考量，都要求汽車電子電氣的硬件架構從傳統分布式朝著“集中式、輕量精簡、可拓展”的方向轉變。

二、汽車芯片產業鏈剖析

（一）產業鏈分析

1、上游。一般為基礎半導體材料（硅片、光刻膠、CMP拋光液等）、制造設備和晶圓制造流程（芯片設計、晶圓代工和封裝檢測）。

2、中游。一般指汽車芯片制造環節，包括智能駕駛芯片制造（GPU芯片、FPGA芯片、ASIC芯片），輔助駕駛系統芯片制造（ADAS芯片）、車身控制芯片制造（MCU芯片）等。

3、下游。包含汽車車載系統制造、車用儀表制造和整車制造環節。

（二）上游市場規模分析

1、半導體材料市場規模。預計2022年中國半導體材料市場規模將達127億美元。

2、芯片設計行業市場規模。已經成為國內半導體產業中最具發展活力的領域之一，預計2022年，市場規模將達4765.2億元。

（三）中游市場規模分析

1、全球市場規模。根據海思在2021中國汽車半導體產業大會發布的數據，2021年全球汽車半導體市場約為505億美元，預計2027年汽車半導體市場總額將接近1000億美元，2022-2027年增速保持在30%以上。

2、國內市場規模。預計到2025年將達到137億美元，年均復合增長率達3.03%。

3、傳統燃油車各類芯片應用占比情況。根據Strategy Analytics數據，在傳統燃油車中，MCU價值占比最高，達到23%；其次為功率半導體，達到21%；傳感器排名第三，占比為13%。

4、純電動車半導體價值分配情況。由于動力系統由內燃機過渡為電驅動系統，傳統機械結構的動力系統被電動機和電控系統取代，致使功率半導體使用量大幅提升，占比達到55%，其次為MCU，達到11%；傳感器占比為7%。

（四）下游市場規模分析

2021年以來我國新能源車滲透率持續走高，2022年1-7月，新能源汽車產銷分別為327.9萬輛和319.4萬輛，同比均增長1.2倍，市場占有率為22.1%。

（五）MCU市場需求分析

MCU是將計算機所包含的CPU、存儲器、I/O端口、串行口、定時器、中斷系統、特殊功能寄存器等集成在一顆芯片上，將其應用在不同產品里，從而實現對產品的運算和控制。汽車電子化程度的加速驅動MCU市場需求的增長，汽車端成為全球MCU最大的應用市場。

三、汽車芯片行業發展現狀和趨勢

（一）汽車芯片行業發展現狀

1、全球市場競爭格局。國際廠商在車規級半導體領域中占據領先地位，車規級半導體國產化率較低。根據Omdia統計，2020年全球前五大廠商包括英飛凌、恩智、瑞薩、德州儀器、意法半導體，前25強中聞泰科技名列第19位，是中國唯一一家上榜的公司。

2、國內競爭格局。近年來，外部收購、成熟企業布局車規半導體業務、以及新興領域創業，成為目前支撐我國汽車半導體發展的主要路徑。2019年，聞泰科技收購安世半導體一舉成為國內最大的汽車半導體公司。

3、細分領域。由于設計、生產等方面的技術差距較大，至今我國未形成具備國際競爭力的汽車芯片供應商，不僅在汽車芯片領域的市場份額較低，自主率也普遍較低。

（二）車規級半導體自主率低的原因

1、研發周期長。由于車規級半導體對產品的要求高，企業需要較長時間的技術積累和經驗沉淀實現技術突破，形成了較高的行業壁壘，并且認證周期和供貨周期較長，導致車企與芯片廠商在形成穩定的合作關系后，就很難在原有車型上再次更換供應商。

2、缺少試驗平臺。整車廠在認證車規級半導體的新供應商時，通常會要求其產品擁有一定規模的上車數據，國產廠商缺乏應用及試驗平臺，很難在車規級半導體正常供給的狀態下取得突破。

（三）發展趨勢

1、功能集中已經成為行業發展趨勢。隨著傳感器數量和種類逐漸增多，將不同功能的計算芯片集成到一塊板子上，對各傳感器的原始感知信息實行后端融合計算成為必然選擇。同時ECU模塊也將逐漸集成合并，形成集中運算的車載計算平臺

2、進口替代已經逐步實現。雖然在汽車級半導體仍處于弱勢地位，但隨著國內上市公司收購整合全球主要半導體企業，比如聞泰科技收購安世半導，韋爾股份收購豪威科技。通過并購疊加內生發展，中國汽車級半導體有望獲得大的突破，逐步實現進口替代。

3、汽車智能化+電動化推動產業鏈重構。隨著汽車進入了電動化+智能網聯的時代，帶來了新的半導體需求，也為國內新進芯片企業進入汽車領域帶來全新的產業機遇。OEM+Tier1+Tier2原有金字塔格局有望被打破，智能車軟件會逐步走向平臺+生態模式，形成新一代汽車生態體系。

4、軟硬結合、服務能力將成為廠商比拼關鍵。未來汽車芯片廠商在產業合作中，將與主機廠建立更多前端溝通，挖掘市場真實需求，提高產品定義與設計前瞻性，芯片廠商將進一步提升自身的算法與軟件技術積累與理解，優秀的服務能力將成為面對主機場差異化需求時的關鍵競爭優勢。

（四）汽車芯片市場規模預測

1、車規級MCU市場規模預測。2021年我國車規級MCU市場規模達30.01億美元，同比增長13.59%，預計2025年市場規模將達42.74億美元。

2、SoC市場規模預測。根據IHS數據，預計2025年全球汽車SoC市場規模將達到82億美元，并且L3級別以上自動駕駛預計2025年后開始大規模進入市場，配套高算力、高性能SoC芯片將會帶來極高附加值，有望帶動主控芯片市場快速擴容。

3、智能座艙芯片市場規模預測。據國際電子商情，預計全球智能座艙市場在2022年將達到438億美元。芯片本身也將朝小型化、集成化、高性能化的方向發展。

4、自動駕駛芯片發展方向預測。自動駕駛芯片一方面需要滿足更高的安全等級，另一方面隨著自動駕駛等級的提升，對自動駕駛芯片運算能力的要求也不斷提升。自動駕駛芯片會往集成CPU+XPU的異構式SoC方向發展。

四、展望

中國汽車電子市場不斷增長，但車規級芯片國產化的自主率很低，仍然依賴進口，目前進口芯片率達90%以上。

一個產品開發需要36個月-48個月，產品的壽命周期是10年，還有10年的備件要求，所以，芯片企業普遍認為，進入汽車產業鏈條有一個很長的周期，需要企業和市場的恒心和毅力。

貞光科技深耕汽車電子、工業及軌道交通領域十余年，為客戶提供車規MCU、車規電容、車規電阻、車規晶振、車規電感、車規連接器等車規級產品和汽車電子行業解決方案，成立于2008年的貞光科技是三星、VIKING、紫光芯能、基美、國巨、泰科、3PEAK思瑞浦等國內外40余家原廠的授權代理商。獲取更多方案或產品信息可聯系我們。

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