2024年5月7日发(作者：国产哪款手机性价比高质量好)

国内汽车芯片现状分析

发布时间：2021-09-16T00:25:17.443Z 来源：《科技新时代》2021年6期 作者： 刘宝柱 刘晓

[导读] 台湾严重的旱灾等自然灾害，使得三星、恩智浦、瑞萨电子等各大生产厂商被迫停产、减产。

一汽-大众汽车有限公司 山东青岛??266011

摘要：从2020年开始，芯片短缺就成为汽车业经常被提起的话题。汽车芯片从以前一个默默无闻的配角，一下变成各大主机厂争抢的

对象。本文试图从芯片行业面临的宏观环境、芯片企业和汽车芯片的格局方面，分析现阶段汽车芯片短缺的原因，并介绍了国内汽车芯片

行业面临的困难及发展现状，

关键词：汽车芯片；短缺；现状

一、背景

1.全球面临芯片短缺

2020年春季，世界处于新冠疫情的早期，芯片短缺的迹象已经开始。疫情使得大部分产业都处于压缩状态，相应的制造需求也大大降

低。然而疫情却推动互联网和移动计算技术的发展。这种需求需要大量智能化设备的支撑，智能化设备的重要需求就是芯片。各个芯片工

厂由于疫情无法复工，这就导致了旺盛的产品需求碰上了减少的产品供给。再加上2021年2月美国得克萨斯州连日的暴雪、日本福岛的地

震、日本瑞萨NAKA工厂发生的火灾、台湾严重的旱灾等自然灾害，使得三星、恩智浦、瑞萨电子等各大生产厂商被迫停产、减产。

2.相较于消费类芯片，2021年汽车芯片短缺更加明显

2020年新冠肺炎期间主机厂消减了产量，在2021年汽车市场复苏之际，都希望增加产能，尤其是电动汽车的产能。加上智能化、能源

化技术在汽车领域的加速落地，汽车电子芯片的订单大批涌向芯片公司，而此时芯片公司正忙于生产消费电子所需要的芯片，芯片市场很

快出现了供不应求的情况。

二、中国芯片行业面临的困难

根据目前中国集成电路产业现状，估算了设计生产相关环节自主可控占比。中国在IC设计流程、封装（SiP）设计以及产品封装和芯片

测试环节的自主可控程度比较高；在刻蚀机、芯片工艺制程上有一定的自主可控性，而在EDA，IP，光刻机，硅晶元，光刻胶等环节自主

可控的程度非常低，所以高端芯片很容易被“卡脖子”，因为高端芯片所用到的EDA，IP，光刻机，硅晶元，光刻胶几乎全部依赖进口。

自主可控相对较高的IC设计流程、封装（SiP）设计也几乎全部依赖进口的EDA工具，在产品封装和芯片测试环节，封装设备和测试设

备大约80%以上是进口设备；工艺制程上高端芯片同样也无法自主生产。

中国已具备成熟制程芯片制造能力，中芯国际可以批量生产≥14nm的芯片，上海微电子2021年开始批量交付国产28纳米光刻机，8英寸

和12英寸的硅晶圆也已具备国产化能力。2020年中国第一家闻泰科技12英寸车规级的芯片制造中心项目，正式在上海“安家”。但是中国之

所以未大规模投资制造汽车芯片，主要是因为汽车芯片市场规模小投资回报率较低周期长。

三 、我们的车在芯片上的困难

1汽车芯片的种类及数量

汽车芯片按照使用功能同样可以分为：

汽车电器零件分为控制单元，传感器，开关和执行单元。控制单元使用的芯片种类和数量最多。控制单元芯片数量一般在3~20片。传

感器，开关和执行单元零件芯片数量一般在0~5片。主流品牌A级车控制器数量在20个左右，Audi A3NF整车控制器数量在50个左右；Audi

A6L整车控制单元已超过100个。Audi品牌芯片数量级在1000片，是主流品牌的3~5倍。

2对车规级芯片的主要要求

2.1对环境、运行速度及功耗的要求

汽车电子对芯片和元器件能够正常工作的外部工作环境，如工作温度、湿度、发霉、粉尘、盐碱自然环境、EMC以及有害气体侵蚀，

高低温交变、震动风击、高速移动等有更高的要求。对抗干扰性能要求较高，包括抗ESD静电、EFT群脉冲、RS传导辐射、EMC、EMI

等。

汽车厂商对芯片的需求远不及消费电子动辄上亿颗芯片的量，在更新换代上，也是一颗料号用到十年以上，不像手机芯片一年一换。

目前对运行速度及功耗要求暂时不高

2.2可靠性和一致性

现代汽车早已进入大规模生产阶段，而且部分汽车电子涉及汽车安全，因此汽车电子对质量的可靠性和一致性要求就非常高。汽车电

子生产线获得认可后，轻易不能随便更换。

达到汽车标准需获得可靠性标准AEC-Q系列、质量管理标准ISO/TS16949认证其中之一，此外需要通过功能安全标准ISO26262

ASILB(D)，基本只有符合上述各种硬性条件的半导体器件，才能通过车规级认证。

AEC-Q100对IC的可靠性测试可细分为加速环境应力可靠性、加速寿命模拟可靠性、封装可靠性、晶圆制程可靠性、电学参数验证、缺

陷筛查、包装完整性试验，且需要根据器件所能承受的温度等级选择测试条件。需要注意的是，第三方难以独立完成AEC-Q100的验证，需

要晶圆供应商、封测厂配合完成，这更加考验对认证试验的整体把控能力。

3近期主要的资源短缺类汽车芯片

汽车行业“缺芯”最主要缺的是微控制器单元（MCU）。而且芯片短缺的种类越来越多，由原来的电源管理、显示器和微控制器芯片，

扩大到基板、焊线等的芯片，且部分器件的原材料供应同样出现缺货的状况。涉及的零件有：转向机，ESP，气囊控制器，毫米波雷达等。

四、结语

综上，新冠、极端天气和火灾等意外事故对芯片的全产业链产生影响，无论是其生产线，还是硅晶圆这个关键原材料的供给。在高端

芯片制造上，由于国内还缺少关键的光刻机和光刻胶等，高端国产化芯片仍然是一个漫长的过程。中国不量产成熟制程的汽车芯片，更多

的是一种市场行为，投资回报率不高。