2021年SEMI芯车会—电动智能汽车市场成为高性能芯片的角斗场

全球汽车产业已进入疫情后增长快速通道，尤其是新能源汽车。这些年，国家一直在鼓励新能源汽车的发展，与此同时，不仅传统车企加速转型，各领域巨头也纷纷跨界进入“造车”产业。然而2020年下半年来的缺芯潮持续影响着汽车产业链。通过加强供应链对话合作，实现技术应用加速落地，达到稳定和创新的平衡，是未来成功的关键因素，也是“2021年SEMI芯车会——电动智能汽车芯片论坛”的主旨。

9月24日，“2021年SEMI芯车会——电动智能汽车芯片论坛”在安徽省芜湖市举办，会议讨论的主题涵盖了汽车电动化和智能化的发展趋势；产业链核心技术；MCU、MEMS传感器、电源管理等芯片；功率电子和宽禁带半导体；汽车半导体制造等等。

SEMI全球副总裁、中国区总裁居龙在致辞中指出，近两年全球半导体产业快速增长，去年增长达6-7%，在节节提升的预测之下，从年初的个位数再到年中的10%+，目前分析机构对于今年全球半导体销售额的预测为23-25%，达到5500亿美元，这将是一个新的里程碑。产业欢欣鼓舞、中国的增长同样快速。产业增长同时也面临缺芯的挑战，缺产能、缺材料、缺设备，且交期很长。由于缺芯的因素，2021年全球汽车减产预计将达到700万辆。缺芯这个问题对于中国来说有着更深刻的意义，包括卡脖子的因素在其中，居龙表示，在目前的国际局势及产业前景下，中国芯片产业将迎来前所未有、百年难得一见的机遇。SEMI中国近几年来的发展快速，4年来会员数量增长了一倍，从300多家会员企业到现在超过600家。SEMI平台覆盖整个产业链从设计制造到封装测试到设备材料到智能应用，SEMI中国期望扮演一个更加积极的角色，通过全球化、专业化、本地化的服务，助力半导体行业的健康可持续发展。

在“汽车变革展望”的主题演讲中，奇瑞商用车副总经理/研发中心总经理/奇瑞新能源公司产品线总经理周定华带来了《奇瑞智能化变革分享》。从全球视角来看，中国汽车产业在新能源、自动驾驶、共享出行和数字化领域的发展令人瞩目，虽然挑战重重，但技术的发展、模式的变化、政策的完善已为产业的升级变革奠定坚实的基础，汽车产业变革性机遇正孕育着下一个春天。他指出，目前国内自主车企还面对着产品过剩、用户驾驶经验丰富、车辆数字化体验的迫切需求三大挑战。而面向2025年的利润池与价值链转型，重点转型的三大战略领域包括数字化商业模式、智能车技术以及良好的用户体验。周定华介绍了奇瑞在数字化商业模式方面的优化方法、数字化营销发展规划，通过部署前瞻的模块化数字架构技术、智慧座舱、ECU整合、一芯多屏、自动驾驶等等，为体验赋能，打造共创、共享、共赢的用户运营体系。

在“汽车半导体制造”专题中，上海新傲科技股份有限公司CEO、董事王庆宇分享了《外延和SOI材料在电动智能汽车芯片的应用》，据统计，汽车创新的80%来源于电子工业，其中汽车芯片是支持电动智能汽车的核心组成部分。电动汽车在中国得到了快速发展，预计2021年中国汽车销售量将达到200万辆，2025年达到660万辆，电动汽车渗透率可达20%，未来5年年复合成长率为35%以上，这给国内IGBT芯片和模块厂商提供了进口替代的好机会，新傲科技积极扩产，以外延材料支持国内IGBT产业链的发展。同时，随着智能网联汽车的发展，对芯片和算力都提出了更高的要求，在这之中，FD-SOI（Fully Depleted SOI）具有低功耗、高性能、低成本等特点，已经被广泛应用在智能汽车芯片等领域。新傲科技具有大规模生产8英寸SOI  材料的能力，目前正在建设12英寸SOI材料生产线，支持FD-SOI生态建设。

安世半导体大中华区汽车市场经理张宇博分析了“Automotive MOSFET Market Application Trend”。从汽车的大趋势来看，聚焦电气化是汽车未来的主要发展趋势之一，自动驾驶、互联化、共享化与服务化也都是发展的主要方向。汽车电气化趋势日益明显，从汽车演进来看，车辆可分为传统汽车（CV）、轻度混合动力汽车（MHEV）、全混合动力汽车（HEV）、插电式混合动力汽车（PHEV）以及纯电动汽车（BEV），预计电动汽车将在2027年超过传统内燃机汽车。高功率密度、小型化、高电流对产品升级带来了很大的挑战，MOSFET凭开关速度快、导通电阻低等优点在开关电源及电机驱动等应用中得到了广泛应用。张宇博介绍了安世半导体在12V/48V动力系统上的解决方案，在高压动力系统方面，则向氮化镓方向发展。

芯聚能半导体总裁周晓阳分享了《碳化硅功率模块在新能源汽车中的应用》，他首先回顾了全球碳化硅在过去两年的大事记，分析了目前国际市场的竞争格局以及国际领先大厂布局碳化硅市场的发展战略。从碳化硅市场发展和前景来看，相比于硅材料，碳化硅可实现更有效的电驱控制，提高续航里程，减少电池消耗，同时速度更快，可实现更高电压，从而提升充电速度。整车厂与Tier 1都在积极引入碳化硅，根据YOLE预测，预计碳化硅市场将由2018年全球碳化硅收入的4.2亿美元增长到2024年的20亿美元。碳化硅器件在新能源汽车上的应用趋势逐渐上量，结合碳化硅芯片的本身特性以及市场对碳化硅器件性能的需求，新型碳化硅模块的进一步创新一定是在更高的性能，更小的尺寸和更具性价比的成本为主要指标进行开发。目前，芯聚能自主开发碳化硅车载主驱模块1200V/750V，进展顺利，即将进入量产状态。

来自启迪半导体的赵海明博士则带来了《车规级碳化硅功率器件的制造和应用》。全球新能源汽车迎来了大发展，销售持续增长，2020年全球新能源汽车销量307万辆，渗透率为4%，其中我国新能源汽车销量为136.7万辆，渗透率为5.4%。电动化带来的变化之一就是车均半导体含量的激增，并且，相比于硅材料，碳化硅更加适合用于功率半导体，于是车企们纷纷开始在逆变器中应用碳化硅。他详细讲解了碳化硅功率器件的制造流程演变，并指出，启迪半导体专注于以SiC和GaN为代表的第三代半导体产品的工艺研发和产品制造，重点开展6-8英寸第三代半导体外延、器件和模块封装测试，具备从外延生长、芯片制造到器件和模组封测的技术研发能力和全流程生产代工能力。

在“汽车电动化和智能化芯片”专题环节，CHIPWAYS（芯路）半导体有限公司CEO秦岭介绍了《电动智能汽车一站式车规级芯片解决方案》。在更严格的法规指导下，汽车电气化的趋势保持不变，同时，汽车半导体行业增长强劲，然而九成以上依赖进口，任何产业当产量占全球1/3一定是需要local player紧密的配合和支持，所以国产化势在必行且需求强劲。秦岭指出，汽车级芯片技术壁垒远高于工业和消费级，技术和量产积累非一日之功可达。作为国内唯一一家实现ASIL-B级量产的汽车半导体厂商，CHIPWAYS基于XL6600 系列MCU芯片、Lushan系列MCU芯片、 XL 8812（BMS AFE）系列芯片、XL8816（BMS AFE）系列芯片、XL8820（隔离通信）芯片、XL8830（蓝牙通讯）芯片打造新能源电池管理系统，为客户提供“Turnkey”解决方案。

IHS Markit 总监Jeremie Bouchaud在《汽车芯片短缺何时解决？》的演讲中提出，汽车行业在一定程度上从2010年的配置危机中吸取了教训，但与过去相比，汽车半导体相比其他领域的竞争更加激烈，未来这种竞争还将加剧。另一方面，复苏前景的不确定性增加，新冠疫情给供应链带来了压力，自然灾害和工厂火灾成为压垮骆驼的稻草。2021年上半年被夸大的芯片需求泡沫，混淆了2021年下半年和2022年上半年芯片短缺的严重程度。芯片订单与实际需求出现了不匹配的情况，芯片供应商提出的需求相当于1.3亿辆汽车，超过汽车整车全年预测产量接近5000万辆。增加稳定订单窗口可以提供更好的可视性，但前提是可信的需求和支持需求的承诺。目前市场上出现了车厂直接与Fab厂或者封测厂沟通协商产能的现象，这就是重建信任的一个过程。他强调，对于汽车芯片的投资不应只针对尖端的半导体工艺节点，也应针对较成熟的工艺节点。此外还需要重新评估降低成本与保证供应的重要性。

新纳传感首席GNSS算法工程师李一鹤的主题演讲为“Scalable and navigation grade IMUs for fully autonomous driving”。目前，自动驾驶的水平正在不断提高，李一鹤认为，这不是完全自动驾驶是否会实现的问题，而是何时实现的问题。实现完全自动驾驶的挑战之一就是，从L4级到L5级需要显著提高传感器的性能，以实现安全性和可用性。完全自动驾驶汽车在任何时候都需要25cm的系统级定位精度，INS（惯性导航系统）作为自动驾驶汽车导航和提供绝对定位所需的传感器套件的关键部分，少不了IMU（惯性测量单元）的加持。在看到自动驾驶的重要发展趋势和机会后，新纳传感率先进入该领域，并且投入了巨大的研发动力，在中国无锡设立研发与生产基地，并在波士顿、芝加哥和硅谷设有全球研发中心，可提供L2+到L4级精确定位应用的汽车级交钥匙INS解决方案，高性能代码开源IMU以及高精度实时动态（RTK）导航系统和厘米级精度定位服务。

Yole Développement市场研究总监Dr. EricMounier则分享了“Automotive Semiconductor Trends”，他表示，成熟工艺的车规级芯片相较于先进工艺的车规级芯片更加紧缺。根据预测，半导体在汽车中的价值将从2020年的344亿美元增长到2026年的785亿美元，复合年增长率将达到14.75%。电动汽车的增长速度是最快的。从ADAS的角度来看，F segment是大多数技术创新首先实施的地方，ADAS在豪华车中的成本占据3%约3000美金，然而豪华车的销量不是非常高，新的技术要想真正得到广泛应用，还是要扩展到C segment，就必须对成本/性能比率进行更有效的研究。

作为论坛压轴大戏，参会者们分批前往奇瑞工厂参观学习。