汽车半导体，国产替代极限突围

中美贸易摩擦，尤其是美国对中国的技术封锁、对部分商品增收关税等操作。

集成电路是高度国际化的产业，目前全球产业链分工基本形成，美国对外加征关税等一系列举措，干涉了国际集成电路产业的正常秩序，打乱了正常的国际分工体系，在一定程度上降低了资源配置效率和产业发展速度。同时，由于美国限制中国半导体企业在美投资及开展业务，导致国内半导体产业向高端技术领域的直接投资和技术受让形成实质障碍。

疫情时代下全球半导体产业面临的机会与挑战。

全球政府为了防堵疫情蔓延也祭出各种封锁措施，导致半导体厂产能供应不及，引发全球芯片短缺，从而引爆2021年半导体市场大幅成长，此外半导体产业链环环相扣，一旦产业链上游任何一个环节出现问题，将导致下游整条产业链欠缺即时调整的弹性而因此停摆，使我国半导体全球化发展态势受到了极大的挑战。

由于近期新冠疫情和贸易摩擦影响半导体供应链稳定性，半导体工厂开工率和产出量下降，使需求端收紧。对全产业链缺货涨价潮“一环接一环”，导致供应极其紧张、缺货成为新常态、设备交货延期的消息接连不断。由于汽车的产业链很长，汽车芯片短缺，会形成蝴蝶效应，不仅影响上下游产业链，而且会对其他行业造成挤压，导致汽车成为影响最大的一波产业。

缺芯问题正如同一把达摩克利斯之剑，悬于汽车行业上空，无论国内外皆面临汽车芯片荒的困境。为了避免贸易战风险，推动国产替代进程，从而实现自主可控，就变得尤为重要。在这个进程中，也有很大一批优质企业涌现出来，遍布汽车芯片各个领域。

强芯稳链，汽车布局正当时

车规级芯片供应短缺问题，也在加速倒逼我国汽车产业链的发展变革。多家车企已经加入到了汽车芯片国产化的技术“保卫战”之中，当前，提高车规级芯片国产化率、实现进口替代，已经成为国家产业重要战略方向，加快实现车规级芯片自主可控时不我待。

MCU、功率半导体、CMOS传感器、车用存储等领域有望成为国内企业追赶甚至赶超国外企业的重要突破口。

1． 主控MCU

随着智能化提升不断提升，对算力有着更高的要求，推动主控芯片高速增长。自动驾驶芯片一方面需要满足更高的安全等级，同时随着自动驾驶几倍的提升，需要更高的算力支持， 其中具有代表性的就是具有思考、运算、控制工作的MCU。

国内车规级 MCU厂商包括兆易创新、比亚迪半导体、芯旺微电子、杰发科技（四维图新子公司）、赛腾微电子等。产品主要集中在车身域，包括汽车窗、车灯、雨刮器等。

兆易创新：2022年3月17日接受机构调研时表示，从2022年至今MCU仍缺货，今年会发布首颗M33内核的车规MCU。其存储芯片38nm SPI NAND Flash——GD5F全系列已于2022年2月宣布通过AEC－Q100车规级认证。

芯旺微电子：KF8A／KF32A系列车规级MCU已量产，和部分车企达成合作。其核心产品车规级MCU通过AEC－Q100品质认证，已实现汽车前装市场批量商用，广泛覆盖车身控制、汽车电源与电机、汽车照明和智能座舱等场景。

比亚迪半导体：现拥有双核触控MCU、EMC增强型触控MCU、工业三合一MCU以及电池管理MCU。自2018年成功推出第一代8位车规级MCU芯片后，其MCU产品装车量在2020年已超500万支。

杰发科技：2022年3月10日，杰发科技首款功能安全MCU –AC7840x提前回片，并成功启动点亮。

赛腾微：成立以来陆续推出两大系列、多款通过AEC—Q100标准认证的车规级MCU，成功应用于汽车LED动态流水灯、车载无线充电发射器以及车窗玻璃升降器等汽车电子零部件中，并批量供货给多家知名汽车厂商。截至2019年10月，赛腾微车身控制MCU已累计出货100万颗，装车10余万辆。

2．功率半导体

相较于燃油汽车，电动车新增功率器件的需求主要有三个方面：逆变器中的IGBT模块；OBC、DC／DC中的高压MOSFET；辅助电器中的IGBT分立器件。功率半导体是新能源汽车价值量提升最多的部分，需求端主要为IGBT、MOSFET及多个IGBT集成的IPM模块等产品。

IGBT不仅是国产功率半导体企业的布局重心，也是车厂与半导体大厂强强联手的破局点。

据悉，5月10日，车用芯片大厂安森美车用IGBT订单已满且不再接单，虽然不排除有部分客户重复下单的可能，但其2022年－2023年产能已全部售罄。可见IGBT需求暴涨，国内企业机会空前，纷纷铆足力量进击功率半导体。

中车时代半导体拥有国内首条、全球第二条8英寸IGBT芯片线，全系列高可靠性IGBT产品已全面解决轨核心器件受制于人的局面，基本解决了特高压输电工程关键器件国产化的问题，并正在解决我国新能源汽车核心器件自主化的问题。

比亚迪半导体从F3DM采用的IGBT 1．0芯片，大规模配置于e6、K9等新能源车型上的IGBT 2．5芯片模块，到去年推出的IGBT 4．0芯片，比亚迪的IGBT芯片已经研发了超过十年，成为国内首个贯通新能源汽车IGBT芯片设计、晶圆制造、模块封装、仿真测试以及整车测试等全产业链企业。成功缓解了我国车规级IGBT芯片市场一直被外企“卡脖子”的局面。

斯达半导体是国内唯一进入全球前十的IGBT模块厂商。相较于比亚迪半导体的IGBT技术从1．0迭代到4．0（相当于国际第五代），斯达半导的IGBT技术已经发展到了第六代，基于第六代 Trench Field Stop 技术的IGBT芯片及配套的快恢复二极管芯片已在新能源汽车行业实现应用。

华润微：功率IC迎来大年的背景下，华润微IGBT产品已进入整车应用并拓展了工业领域的头部客户。同时，华润微自主研发的平面型1200V SiC MOSFET进入风险量产阶段；自主研发的第一代650V硅基氮化镓D－mode器件样品静态参数达到国外对标水平，进入转量产阶段；自主研发的第一代650V硅基氮化镓E－mode器件性能达标，器件封装开发完成。

3．CMOS图像传感器

智能传感器是汽车传感器的重要增长点。其细分品类众多，车载摄像头、雷达（毫米波雷达、超声波雷达、激光雷达）主流产品。其中，车载摄像头是发展最成熟的类别。

车载摄像头是ADAS系统的主要视觉传感器，ADAS的普及为其带来巨大市场空间。摄像头数量的上涨，也带动内部视觉传感器芯片的供不应求。视觉传感器芯片，主要包括2类：CMOS图像传感器（CIS）和图像信号处理芯片（ISP）。其中，CIS中的CMOS芯片供应较为紧张，主要由于其扩产壁垒高，但需求增长快。

国内厂商的大部分产品处于中低端水平，较少开发出并量产应用于汽车等领域的高端CMOS传感器芯片产品。国内CMOS芯片厂商的大部分产品用于中低端手机、平板、通讯、游戏机、监视器等领域，仅有比亚迪等少数厂商能够开发出应用于汽车等领域的高像素CMOS传感器芯片产品，并成功量产。近年来，国内厂商韦尔股份和思特威等企业开始发力。

韦尔股份主要通过子公司豪威科技布局CMOS业务，目前与众多国内外车企建立了合作关系，产品覆盖从VGA到800万像素区间，能满足产品应用领域从传统的倒车雷达影像、行车记录仪扩展到电子后视镜、360度全景成像、高级驾驶辅助系统（ADAS）、驾驶员监控（DMS）等领域。

思特威相继发布多款车规级CMOS传感器瓜分市场。还推出了AI高阶成像系列、SL超星光级系列、GS全局快门系列、IoT系列、CS消费类系列等多系列产品匹配更多的应用场景。以自主创新的CMOS图像传感器技术助力国产替代的快速发展。

4．存储芯片

未来智能汽车，尤其是无人驾驶，将不仅仅是交通工具，更是信息汇总、数据中心和传输中心，对于数据和处理能力的要求也会越来越高。预计汽车存储系统随着智能化水平提升容量和性能将实现快速增长，汽车将成为存储器步入千亿美金市场的核心因素。

汽车智能化，对两类存储芯片的需求增量最大：DRAM和NAND。其中，DRAM，是目前“缺芯”危机中告缺的品类。在汽车存储芯片方面，国内的北京君正、兆易创新产品均已导入车用市场。

北京君正收购北京矽成后进入车载存储芯片领域，已与博世汽车、大陆集团等下游车企达成紧密合作。现在已研发并在全球大规模销售工业级RAM芯片的企业，具备成熟的车规级芯片研发平台，生产流程中的所有环节均已通过ISO／TS16949认证，且所有产品均达到或超过AEC－Q100。

兆易创新推出内存最高容量为2GB的NOR Flash GD25系列产品，该系列产品通过了AEC－Q100认证，是国内唯一实现全国产化的车规级闪存芯片，主要面向汽车、工业应用领域，具有随机存储、可靠性强、读取速度快、可执行代码等特性。同时，该芯片的数据保存能力可达20年，编程／擦除周期达100000次，能为汽车和工业应用提供稳定、高效的数据读写能力。

结语

单一国家或地区建设完整产业链确实有难度，在某些环节一定会遭遇“卡脖子”现象。然而全球分工模式正在被打破，国家开始重视发展产业链。不管是从国家战略层面来思考，还是地方政策和企业自身来考量，我国都在积极建设半导体全产业链。

在全球最大的市场及国家资金等的支持下，半导体国产化正在全面提速，中国半导体细分领域核心公司也迎来了历史性发展机遇。

原文标题 : 汽车半导体，国产替代极限突围