国内汽车芯片面临的挑战及发展建议

摘 要

随着汽车向电动化、智能化加速发展，汽车产业链、供应链、价值链重塑，以芯片为主的零部件重要性日益凸显。从技术角度看，大 算力智能驾驶和智能座舱计算芯片、传感器处理芯片、高速传输芯片 及高性能功率芯片等创新技术陆续应用，推动芯片技术不断发展。从汽车芯片使用数量和价值量来看，电动智能汽车单车芯片使用数量和 价值量均增长至传统燃油车的2-3倍，甚至更高。汽车芯片对安全性、可靠性要求很高，且涉及种类多，共有十大类超百种产品，不同芯片对设计、制造和封测工艺要求不尽相同，因此，系统梳理汽车芯片行业现状及挑战对于构建芯片安全供应链具有重要意义。

课题组通过多方调研、咨询和讨论，从全球及国内汽车芯片产业现状出发，梳理汽车芯片种类、应用及供需情况等，分析国内汽车芯片面临的挑战，提出推进国内汽车芯片产业发展的建议。

第一章分析国内外半导体产业发展现状及趋势。通过梳理半导体产业设计、制造、封装及测试市场现状与价值链分布、应用进展，分析世界主要国家和地区半导体产业政策及对我国的影响，并总结我国半导体产业链整体状况。

第二章按照汽车芯片的功能和应用进行分类，将汽车芯片分为控制、计算、功率、通信、存储、电源、驱动、传感、安全及其他等十大类， 并梳理汽车不同系统及零部件的应用情况。

第三章从产品及企业角度分析全球汽车芯片发展现状，分析了不同种类汽车芯片全球市场规模及市场格局等情况。

第四章重点分析国内不同种类汽车芯片的市场规模及本土企业发展情况，并结合国内现有基础，分析了不同芯片产品的供需情况，为后续发展本土汽车芯片产业指明方向。

第五章提出我国汽车芯片发展建议，提出完善顶层设计、完善制造工艺、攻关 共性技术、建立检测认证体系、搭建行业管理体系、加强人才培养、强化财政支持等七个重点任务。

第一章

全球半导体产业发展情况

半导体是数字经济的基础，也是支撑汽车电动化、智能化发展的底层技术。半导体技术复杂、产业链条长，在全球已形成了分工明确的产业格局，但受不确定因素及逆全球化趋势影响，全球主要半导体国家和地区均出台政策支持本土产业发展以构建区 域化、本土化的安全供应链。经过政策强力扶持和市场需求刺激，我国半导体产业成绩显著，但在产业链诸多核心环节仍面临 “卡脖子”问题。

半导体是数字经济的基础。半导体是信息技术产业的核心，也是支撑经济社 会发展和保障国家安全的战略性、基础性和先导性产业，其技术水平和发展规模 已成为衡量一个国家产业竞争力和综合国力的重要标志之一。当前，半导体对于人工智能、大数据、云计算、新一代信息通信、消费电子、汽车等数字经济诸多技术创新领域至关重要，是引领产业升级、开创新型产业的决定力量。2023年，美国、中国、德国、日本、韩国等5个世界主要国家的数字经济总量为33万亿美元，数字经济占GDP比重为60%，中国数字经济规模超过55万亿元，占GDP比重超40%。从半导体产业自身来看，未来发展潜力也非常大，据预测，2030年全球半导体市场规模将在2022年的5741亿美元基础上增长至超1万亿美元，其中汽车芯片占半导体总体规模将从10%增长至15%，汽车有望成为引领半导体技术创新的主要领 域 之 一 。

（一）半导体产业链情况

半导体从功能上可分为集成电路 （IC） 芯片和OSD（光电器件、传感器、分立器件）。集成电路可分为数字IC（逻辑芯片、存储芯片、微处理器）和模拟IC（信号链、电源管理等）（见图表1）。据WSTS（世界半导体贸易统计组织）统计，2022年全球半导体市场规模为5741亿美元，其中集成电路市场规模为4744亿美元，占比约82.6%;数字芯片中逻辑电路、存储器、微处理器市场规模分别为1298亿美元、1766亿美元、791亿美元，模拟芯片市场规模约890亿美元。OSD器件市场规模共计997亿美元，占半导体市场的17.4%（见图表2）。

数据来源：公开资料，百人会车百智库整理

数据来源：WSTS， 百人会车百智库整理

半导体产业链按过程可大致分为设计、晶圆制造、封装测试等三大环节以及 半导体设备、半导体材料两大辅助环节。芯片设计是运用EDA软件与IP 核，产出各类芯片的设计版图；晶圆制造环节根据设计版图进行掩膜制作，形成模版，并在晶圆上进行加工；封测环节对生产出来的合格晶圆进行切割、焊线、塑封，并对封装完成的芯片进行性能测试（见图表3）。

数据来源：公开资料，百人会车百智库整理

从应用领域来看，半导体作为电子行业发展的核心 ，广泛应用于各行各业 ，主要包括消费电子、工业、汽车、通讯、电力等领域。PC/计算机和通信在规模 上大致相当，构成了半导体的主要用途，占总体市场的近60%，工业和汽车用 途均占总体市场的14%左右（见图表4）。

数据来源：美国半导体行业协会，百人会车百智库整理

1、芯片设计

芯片设计包括芯片规格制定、逻辑设计、布局规划、性能设计、电路模拟、布局布线、版图验证，设计水平直接决定了芯片的功能、性能及成本。芯片设计作为典型的技术密集型产业，具有专业性强、技术难度高、技术迭代快、与下游应用领域配合紧密等特点，行业技术壁垒较高。

按芯片设计的产品类别看，可分为数字、模拟、数模混合等。数字芯片通常追求先进工艺，以获得更小的芯片面积、更低的功耗和更快的处理能力；模拟芯片通常更关注器件的物理特性，通常不追求先进工艺，以成熟工艺为主；数模混合芯片兼顾数字与模拟特点，高品质数模混合芯片往往追求特殊工艺。

按芯片设计企业类型，主要可分为IDM（垂直整合型）和Fabless（无晶圆厂）模式。IDM集芯片设计、制造与封装测试为一体，属于重资产模式，对于企业的资金能力要求极高；Fabless模式通过外包晶圆制造与封测环节，可有效降低大规模固定资产投资压力，提升新技术和新产品开发速度，实现灵活经营。随着芯片制程和工艺越来越复杂，Fabless市场占比逐年提升，从2011年到2021年，Fabless模式销售额从664亿美元增长到1777亿美元，增长率近170%，远高于同期IDM模式63%的增长。

从竞争格局上看，美国占据全球芯片设计主导地位。据 IC Insights测算，按2021年营收规模看，IDM领域美国企业市占率为47%、韩国占33%、欧洲占9%、日本占8%、中国台湾占3%，而中国大陆小于1%;Fabless领域美国企业占68%、中国台湾占21%、中国大陆占9%、韩国占1%，日本占1%，欧洲小于1%。在Fabless领域，美国企业处于绝对领先地位（见图表5）。美国芯片设计巨头普遍聚焦先进逻辑产品，且多为细分赛道绝对龙头，如英特尔在CPU 领域全球第一，市占率超过70%;英伟达是GPU全球领导者；高通是全球手机 处理器芯片全球领头羊。中国大陆芯片设计公司大多处于成长期，业务规模相对较小且产品多采用成熟工艺，研发实力较为分散。

来源：Trendforce， 百人会车百智库整理

在芯片设计过程中，EDA（电子设计自动化）软件与IP核是必备工具。EDA 软件使作图环节自动化并对设计完成的电路图进行实时模拟与仿真分析，使得芯 片在设计阶段尽可能实现贴近实际物理效果的验证，降低设计企业流片试产失败 的风险。当前 EDA 软件市场主要由欧美企业占据，我国华大九天等企业取得一定突破（见图表6）。据SEMI 统计，2022年全球EDA 市场规模为87.7亿美元， 其中中国大陆EDA市场规模为11.7亿美元，占全球比例约13.3%。与全球龙头 企业相比，我国EDA公司以点工具产品为主，全工具链企业较少，布局验证工具者较多，高端先进制程逻辑工具仍有待攻关。IP核指芯片设计中预先设计完成并经过验证的标准化功能模块，通过使用特定的IP核，经调整后可快速完成芯片模块的设计，大幅降低芯片设计周期与设计难度。据IPnest统计，2022年全球芯片IP市场规模约67亿美元，中国市场约119亿元（占全球约26%），其中前两大IP提供商ARM和Synopsys占据超60%的市场，中国大陆仅有芯原科技进入全球前十（见图表7）。我国IP公司布局相对较广泛，部分企业在细分产品领域位居全球前列，但由于布局晚、技术壁垒高、生态不成熟等原因，大量IP仍被海外企业垄断。

来源：东方证券，百人会车百智库整理

数据来源：IPnest， 百人会车百智库整理

汽车芯片相较于消费级、工业级产品具有实时性、稳定性、安全性高的特点。汽车芯片在设计环节多采用定制化高实时性IP核，甚至是车规级专用IP 核，EDA工具也多采用特定汽车模块以满足汽车芯片特定需求。在设计过程中，通常需要增加数据校验、冗余单元、安全岛、自我检测等模块，提升芯片计算结果的稳定性。而且，考虑到汽车长达20年的生命周期，汽车芯片在设计中通常需要兼顾前瞻性与设计成本。竞争格局上，汽车芯片设计环节以欧美日企业为主。全球前十大汽车芯片供应商中，4家位于欧洲、4家位于美国、2家位于日本。由于汽车芯片部分产品采用特色设计、制造、封装工艺，晶圆代工企业不具 备全部能力，领先汽车芯片企业会采用Fab-lite（轻晶圆厂）模式，自研特色工艺采用自主制造和封测，如高端MCU芯片多采用自研CPUIP核、eFlash特色制造工艺、特色封装工艺等。

2、晶圆制造

晶圆制造流程复杂，涉及工艺多，可大致分为八个步骤：晶圆加工-氧化-光 刻-刻蚀-薄膜沉积-互连-测试-封装（见图表8）。按制造模式分，晶圆制造可分为 IDM和晶圆代工。业内除存储芯片和模拟芯片主要采用IDM模式外，逻辑芯片主要采用晶圆代工模式。据测算，2022年，剔除存储芯片后，晶圆制造市场中晶圆代工和IDM产能占比约为6:4，这主要是因为逻辑芯片晶圆厂建设成本高，随着芯片制程发展，IDM模式的成本压力越来越大，而且晶圆代工模式可显著降低芯片产业门槛，促进上游芯片设计企业发展及产品应用创新。根据IC Insights测算，2022年全球晶圆代工市场规模为1321亿美元，中国大陆市场规模约771亿元，其中中国台湾、韩国、中国大陆市占率位列前三，分别为66%、17%、8%。按企业占比看，2022年全球前五大晶圆代工企业为台积电（56%）、三星 （16%）、联电（7%）、格罗方德（6%）和中芯国际（4%）（见图表9）。台积电作为全球最大晶圆代工企业，占据全球8成以上先进制程市场份额，特色工艺占据全球50%以上市场份额；三星虽然同样具备生产尖端制程能力，但受限于技术成熟度和良率等原因先进制程产量较少，市场份额位列全球第二。我国受限于 设备与技术工艺，最先进制程工艺仅达到14nm水平，相比台积电仍有很大的追赶空间。

数 据 来 源 ：Lam Research，百人会车百智库整理

数据来源： ICInsights，百人会车百智库整理

车规级芯片制造产线要求高，投资回报期长，呈现较高的市场集中度。汽车 芯片对晶圆制造及封测产线一致性要求极高，为实现“零不良率”（0 PPM， 即每100万个交付残品率小于1），晶圆制造产线及封测产线在量产前需要对产线进行第三方“产线认定”，认定周期0.5-1年，一旦该产线被认定为生产车规级产品之后，原则上不可以更改生产设备和制程条件，产线调整灵活性受限。而且由于车规级产线相比常规产线要求更高、认证周期长、投资更大，导致车规级产 线投资回报期长达10年甚至更久，高于常规产线的5-7年，而且车规级产线对规模效应要求更高。因此，目前车规级芯片企业逐步转向纯代工模式或Fab-lite 模式（见图表10），以降低制造成本。台积电凭借工艺及规模优势占据全球近15%的汽车芯片代工产能，其中车用MCU委外代工的60%-70%被台积电占据，但营收占比依然很小，2022年台积电汽车芯片代工收入仅占总营收的6%。此外，联华电子、力积电、三星也具备较强的逻辑代工能力，世界先进、东部高科、格罗方德、TowerJazz在 BCD、高压、SOI等特殊工艺领域具备优势。此外，在碳化硅等化合物半导体领域，汉磊科技、X-Fab、三安集成等企业形成了 一定差异化竞争优势。

数据来源：各公司财报，百人会车百智库整理

3、封装测试

封装测试属于芯片制造的后道工序，可分为封装与测试两个环节。封装是将 通过测试的晶圆加工得到独立芯片的过程，主要包含减薄、切割、贴装、互联、 封装等过程，封装是为了保护芯片、增强导热（散热）性能、实现电气和物理连接、功率分配、信号分配，以沟通芯片内部与外部电路。测试主要是对芯片产品 的性能和功能进行测试，并挑选出功能、性能不符合要求的产品，测试工艺包括 后道检测中的晶圆检测 （CP） 及成品检测 （FT） 。从价值占比看，集成电路封装 环节价值占比约为80%-85%，测试环节价值占比约为15%-20%。封装测试技术 门槛相比晶圆制造环节偏低，属于劳动密集型行业，目前全球主要封测工厂分布 在中国大陆和中国台湾，其中中国大陆有四家企业进入全球前十（见图表11）。 根据集微咨询统计，2022年全球封装测试市场规模为815亿美元左右，中国市 场约2995亿元，占全球超50%。

数据来源：芯思想研究院，车百智库研究院整理

先进封装在摩尔定律逼近物理极限的当下将发挥越来越重要的作用。随着人 工智能快速发展，对算力芯片需求旺盛，由此驱动的多芯片集成、2.5D/3D堆叠的Chiplet封装技术得到快速发展。相比传统消费级芯片，算力芯片面积更大， 存储容量更高，对互连速度要求更快，导致单芯片设计制造成本大幅上升。Chiplet技术通过多芯片高速互联，兼顾算力芯片的性能和成本需求，目前已成为算力芯片的主流方案之一，如NVIDIAA100/H100、AMDMI300等主流AI训练芯片已采用Chiplet方案。同时，英特尔、AMD等芯片巨头已成立UCle产业联 盟，以推进芯片互连技术与先进封装技术的标准化。在头部芯片企业的带动下，先进封装市场将快速增长，据Yole统计，2025年全球先进封装占比将达到49.4%，先进封装将成为全球封装市场的主要增量。汽车芯片封测要求高，国内企业存在较大劣势。由于汽车芯片常在高温、低温、震动、电磁等复杂环境运行，因此在封装中需考虑防止芯片在复杂环境下焊盘脱落、应力破坏、电磁不兼容等问题。在测试环节需达到高水平的“测试故障 覆盖率”，确保测试向量检测到的故障数尽可能多，以保证测试失误率尽可能小，提升芯片可靠性。从市场上看，汽车芯片封测第三方企业占比正逐步扩大。根据Yole统计，2018年汽车芯片封测中仅有35%采用外包模式，IDM模式占比高达65%，预计到2024年外包比例将提升至47%，IDM模式比例将降至53%。汽车芯片第三方封测以美国、亚洲企业为主，其中美国安靠、中国台湾日月光两家企业市场占有率超过50%，但封测产能主要集中于亚洲地区，其中马 来西亚聚集了全球约40%汽车芯片封装产能。

4、半导体设备

半导体设备可分为晶圆制造设备与封装测试设备。晶圆制造环节所需设备主 要包括薄膜沉积设备、光刻设备、刻蚀设备、涂胶显影设备、离子注入设备、CMP 设备、清洗设备等；封测环节需要使用的设备包括切割减薄设备、引线 机、键合机、分选测试机等（见图表12）。其中，光刻、刻蚀和薄膜沉积是半导 体制造三大核心工艺，其设备制造门槛较高。半导体设备对芯片工艺发展至关重 要，通常半导体设备需超前芯片制造开发产品。在晶圆厂资本开支中，约70% 至80%用于设备投资，其中芯片制造设备占设备投资的约80%左右，封装测试 设备占设备投资额的20%左右。

图表12半导体制造和封测所需材料与设备

数据来源：公开资料，百人会车百智库整理

从竞争格局看，半导体设备主要被美国、荷兰、日本企业垄断。2022年全球半导体设备销售额为1076.5亿美元，中国大陆销售额为282.7亿美元，为全球最大单一市场，中国台湾、韩国、北美、日本、欧洲等地位列2-6位（见图表13）。 从企业占比来看，前五大供应商美国应用材料、荷兰阿斯麦 （ASML）、美国泛林 半导体、日本东京电子以及美国科磊营收占全球超80%（见图表14）。其中 ASML 专注于光刻设备，在高端光刻机领域形成垄断；泛林集团半导体刻蚀设备 约占全球近一半市场份额；科磊则是半导体检测设备龙头；东京电子在涂胶显影 设备市占率接近90%。从市场格局来看，细分市场集中度较高，主要参与厂商一 般不超过5家，市场前三名的份额往往高于80%，部分设备甚至出现一家独大的 情况（见图表15）。我国半导体设备起步较晚，设备国产化正稳步推进，去胶设 备、清洗设备、CMP 设备、热处理设备、刻蚀设备国产化率较高，但在高深宽比 刻蚀设备、光刻设备及离子注入设备等领域与世界先进水平仍存在较大差距。

图表132022年全球半导体设备市场情况

数据来源：公开资料，百人会车百智库整理

图表142022年全球半导体设备企业TOP10

数据来源：公开资料，车百智库研究院整理

图表15主要半导体设备市场格局

数据来源：公开资料，百人会车百智库整理

5、半导体材料

半导体材料可分为晶圆制造材料和半导体封装材料。晶圆制造材料是指在未 经封装的晶圆制造环节中所应用到的各类材料，主要包括硅片、光刻胶及配套试 剂、电子特种气体、纯净高纯试剂、CMP 材料和溅射靶材等。封装材料是指在 晶圆封装过程中所应用到的各类材料，包括引线框架、芯片粘贴结膜、键合金丝、缝合胶、环氧膜塑料、封装基板、陶瓷封装材料和环氧膜塑料等（见图表 16）。其中硅片、电子特气、光掩膜材料占晶圆制造材料成本超过60%;封装基 板、引线框架、键合线占封装材料成本超过60%。

图表16主要半导体材料分类

在半导体材料方面，欧美日企业占据主要市场份额。随着全球半导体制造业 快速发展，带动半导体材料市场规模不断壮大。据国际半导体产业协会 （SEMI） 的统计，2022年全球半导体材料市场规模为727亿美元，其中晶圆制 造材料和封装材料分别为447亿美元和280亿美元。得益于中国大陆大力发展 半导体制造业，半导体材料市场需求快速增长，2022年中国大陆半导体材料市 场的营收规模为129.7亿美元，同比增长7.3%，占全球比例约17.8%。在市场 格局方面，半导体材料主要被欧美日韩及中国台湾等少数企业垄断，市场集中度 非常高。硅片全球市场前六大公司市场份额达90%以上，光刻胶全球市场前五 大公司的市场份额达80%以上，高纯试剂全球市场前六大公司的市场份额达 80%以上（见图表17）。我国目前已实现大部分半导体材料的量产，目前在大硅 片、第三代半导体材料、部分电子特种气体、湿电子化学品、CMP材料等领域有所突破，但在高端光刻胶、封装基板、光掩膜等领域进展较慢。

图表17主要半导体材料市场格局

（二）半导体产业发展形势

1、全球半导体产业竞争态势

全球主要国家和地区相继出台半导体支持政策，加强自身半导体产业国际竞 争力。近年随着人工智能、数字化、智能化的发展，半导体产业作为基础性产 业，正在受到越来越多国家的重视。叠加疫情导致的全球芯片产业“断链”问 题，使得各国将半导体产业提升到更加重要的地位，世界主要半导体产业国家和 地区纷纷出台政策支持半导体产业发展。美国持续加码本土半导体产业，试图构建安全可靠本土供应链。为保持美国 在芯片技术领域的全球领先地位，2021年以来，美国政府采取了一系列政策举 措（见图表18）。美国认为提升半导体制造的实力对其经济竞争力和国家安全至 关重要。为了增强美国在芯片技术和产业的优势，美国通过立法、加大投资、税 收优惠等一系列政策举措促进芯片产业发展，激励其国内芯片制造，增强美国芯 片企业国际竞争力。

图表18美国近年来发布的芯片相关政策

数据来源：公开资料，百人会车百智库整理

美国《芯片和科学法案》重点提升芯片本土制造和先进技术研发能力。在资金资助方面，法案对芯片产业提供约800亿美元的资助，其中包括资助美国本土芯片制造和研发的527亿美元以及为芯片制造投资提供的价值大约为240亿 美元的税收减免（见图表19）。在技术研发方面，法案向美国国家科学基金、商务部、能源部等机构，提供总计约2000亿美元用以支持科学研究，对未来研究与创新进行系统布局。

图表19《芯片和科学法案》主要政策部署

资料来源：公开资料，车百智库研究院整理

美国《芯片和科学法案》，给我国半导体产业带来多重风险。国家层面，法 案对中国投资的歧视性规定，将严重影响中国半导体产业的全球布局和市场竞争力，加剧全球半导体产业链的“脱钩”倾向。根据《芯片和科学法案》要求，如 果获得补贴的厂商在知情的情况下，与中国等“受关注的国外实体”合作，进行 合作研究或技术授权活动，美国商务部有权全额收回补贴。产业层面，美国通 过制裁限制我国发展先进制程的高端芯片，试图让中国与美国永远保持技术代 差。我国正处在突破半导体技术的攻坚期，在半导体制造工艺方面取得了长足进步，28nm以上成熟制程规模化应用，14nm 制造工艺已由中芯国际实现规模量产，在制裁影响下，下一步我国向更先进制程发展将受阻。企业层面，若中国难以出台匹配美国的半导体产业扶持政策，跨国芯片公司在华布局热情将走低，国际企业在华投资带来的技术溢出和人才培养贡献也会大幅减弱，在当前中国依靠“外源式”创新获得的技术提升的机会减少，产业追赶将更加困难。

美国制定严格的半导体出口限制管理规定，从原材料、设计工具、设备和人 才方面阻碍我国技术升级。2022年8月，美国商务部工业和安全局（BIS） 更新了出口管制规则，对半导体材料和EDA设计工具进行出口管制，将两种能承受高温高电压的第四代半导体材料氧化镓和金刚石，专门用于全栅场效应晶体管（GAAFET）结构的3nm及以下芯片的EDA/ECAD 软件纳入出口管制清单。以金刚石、氧化镓为代表的第四代半导体具有宽禁带、击穿场强高等特性，全面优于以碳化硅、氮化镓为代表的第三代半导体，可在高低温、强辐射、超高压等极 端环境下使用，在新能源汽车高频功率器件上有广阔的应用前景，美国对第四代半导体技术实施全面封锁，限制了国产汽车电动化未来发展空间。同期8月，美国还要求英伟达（A100 和 H100）和 AMD（MI100 和 MI200） 停止向中国出口用于人工智能的顶级GPU计算芯片。2022年10月，美国商务部工业与安全局发布了两项新规，在设备方面，若无美国批准，美国半导体设备企业将无法为在 中国“生产18nm或以下的DRAM芯片、128层或以上的NAND闪存芯片、14纳米或以下的逻辑芯片”的芯片企业提供设备。美国对华先进半导体设备的出口管制，将严重影响中芯国际、长江存储、长鑫存储等企业的高端产能形成，导致 我国缺乏相应逻辑、存储芯片的自主制造能力。2023年6月，美日荷三方达成协议共同限制半导体设备出口中国，从6月底开始，荷兰要求出口DUV（深紫外光）光刻机都必须申请许可，7月开始日本将先进芯片制造所需的23个品类的半导体设备列入出口管制对象新规正式生效，此举将严重影响我国成熟制程芯 片的制造业务。在人才方面，美国禁止美籍半导体人才参与中国境内半导体开发 活动并进行全面严格监管。在当前半导体人才资源激烈竞争的环境下，限制措施 将导致美籍优秀半导体行业优秀人才难以回国进行研发和创业活动，短期内将影 响国内部分核心半导体产业链企业的发展，长期看将对中国引进核心半导体领域 人才造成很大限制。

美国筹备“芯片四方联盟”，意在从单边管制走向多边联防。2022年初， 美国计划联合日本、韩国和中国台湾组建“芯片四方联盟” （Chip4） 。 该联盟 在半导体产业链各环节的全球占比均超过50%，旨在更有效整合全球半导体供应链，提升自己在全球芯片市场话语权，进一步围剿中国半导体产业发展。

欧盟加大对本地半导体产业扶持。2023年7月，《欧盟芯片法案 （The EuropeanChipsAct）》正式发布，该法案拟投入资金高达430亿欧元（约合491亿美元），力争到2030年欧盟区芯片产能在全球占比达20%，2020年其产能占比为10%。芯片法案支持芯片生产、试点项目和初创企业，环节上支持芯片设计、生产制造、封装测试全产业链，其中重点为生产制造。此前欧盟委员提出要加强研发下一代处理器和半导体技术的能力，包括为一系列行业的特定应用提供最佳性能的芯片和嵌入式系统，尖端制造瞄准5nm制程，并逐步向2nm技术节点迈进。另外，作为重点项目的欧洲芯片计划可细化为数字欧洲（Digital Europe）和地平线欧洲（HorizonEurope）计划，两者均强调投资中小公司、前沿技术：“数字欧洲”计划希望为其数字化转型提供支持，确保民众和企业（特别是中小企业）获得高质量的公共服务；“地平线欧洲”计划的投资重点在 于半导体材料和竞争前期的产学研合作等。同时，欧盟同时在积极寻求拥有先进技术工艺的台积电、三星以及英特尔来欧洲建厂，并且拟为此推出高达数十亿欧元的补贴。

亚洲各国纷纷出台支持政策，推进本地半导体产业发展。韩国着力提高本土 半导体制造及原材料自给能力。2021年5月，韩国发布“K 半导体战略”，宣 布未来十年，韩国将携手三星电子、SK 海力士等153家韩国企业投资510万亿 韩元（约合2.9万亿元人民币），目标是将韩国建设成全球最大的半导体生产基 地。此外，韩国计划到2030年，实现半导体制造产业链中一半的原材料、部件 和设备可以在本土采购，目前这一比例只有30%。2021年6月，日本制定了以 扩大国内半导体生产能力为目标的《半导体数字产业战略》;同年11月，日本编 制7740亿日元（约合385亿元人民币）特别内阁预算，鼓励半导体公司在日投 资，补贴方式包括直接提供援助金、给予利息补偿和提供有偿贷款。2021年12 月，印度称未来6年将拿出7600亿卢比（约合100亿美元）补贴来印度设厂的 国际电子巨头，其中项目补贴比例最高可达50%。

以半导体为核心的高新电子产业成为美国为首的西方国家打压我国的主要工 具。随着中美贸易战持续深入，半导体成为中美战略和技术竞争的焦点。除实体 清单和投资黑名单定点打击外，美国对我国半导体产业链采取的措施还包括：一 是围绕半导体产业链与供应链展开对华产业竞争。美国拥有的半导体厂商数量多 且实力强，通过垄断半导体核心技术及限制销售，打压中国半导体产业发展。二是美国正在主导建立新技术联盟，试图将中国排除于“技术发展共同体”之外， 并就此与欧盟达成相关协议。三是美国将中国半导体技术产品按照安全等级进行 “意识形态划分”，中国被置于该规则的对立面，成为其打压的主要对象。

逆全球化浪潮导致全球化分工的半导体供应链面临危机，区域中心正在形 成。半导体作为高精尖产业，其产业链条极长、各环节复杂性高，单一国家和地 区很难实现所有环节的独立自主。借助各地区政策、人工成本及产业特点，半导 体形成了高度全球化分工的产业特点。然而，近年贸易战、疫情导致的断供促使 各国致力于建立相对独立自主的产业链以保障供应安全，以美国、欧盟为例，通 过大规模补贴加大晶圆厂建设，补足半导体制造环节的劣势，使得半导体逆全球化有愈演愈烈之势。

2、我国半导体产业发展现状

为推动半导体产业发展，中国¹近年来出台多项半导体相关支持政策，以提 升半导体产业自主性（见图表20），尤其是在高端芯片设计、晶圆制造、半导体 装备等领域。在资金支持方面，从2014年开始，国家先后成立国家集成电路产 业投资基金一期（简称“大基金一期”，1387亿元）、国家集成电路产业投资基 金二期（简称“大基金二期”，超2000亿元）支持国产半导体产业全产业链发 展。大基金一期累计投资72家公司或机构，涵盖了芯片设计、芯片制造、特色 工艺、封装测试、设备、材料及生态建设各个环节。为补足国内制造短板，大基 金二期将投资重点转向IC 制造。截至2022年3月，大基金二期投资38家公司，累计协议出资790亿元，其中投资晶圆制造约594亿元，占比75%，投资集成电路设计工具和芯片设计、封装测试、装备和零部件及材料、应用等分别投 资81亿元、21亿元、75亿元、19亿元。

图表20近几年我国半导体主要产业政策

数据来源：公开资料，车百智库研究院整理

政策支持下我国半导体产业快速发展，但我国半导体对外依存度依然很高。政策支持叠加产业发展，尤其是物联网、人工智能、云计算、新能源、汽车电 子、医疗电子、可穿戴设备、新一代网络通讯等新兴领域的发展有利促进了半导 体产业需求。2022年我国集成电路产业销售额达到1.2万亿元，同比增长 14.8%，创历史新高（见图表21）。分不同环节来看，2022年设计、制造和封测 环节分别占比43.2%、30.4%、26.4%，同比增长分别为19.6%、24.1%、10.1% （见图表22）。可以看出，我国半导体产业正在向上游技术门槛高、附加值高的设计、制造环节扩展。但我国半导体产业仍然基础较弱，在高端半导体产品方面仍然依赖进口。据中国海关总署统计，2022年我国集成电路进口量为5384亿 个，出口数量总额2734亿个，贸易逆差仍高达2650亿个（见图表23）。从金额 看，2022年集成电路进口总金额为4155.79亿美元，出口总金额为1539.2亿美 元，贸易逆差2616.6亿美元（见图表24），集成电路仍然超过原油持续成为我国第一大进口商品 。

图表212016-2022年我国集成电路产业销售规模

数据来源：中国半导体行业协会，公开资料，车百智库研究院整理

图表222019-2022年我国半导体产业各环节市场规模

数据来源：中国半导体行业协会，车百智库研究院整理

图表232017-2022年中国集成电路进出口数量统计

数据来源：中国海关总署，公开资料，车百智库研究院整理

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在产业链各环节，我国已经形成了完整的产业链。在芯片设计、晶圆制造、 封装测试等方面已具备一定的实力，但面临核心技术缺失、产业规模小、企业分散、整体竞争力不足等问题。在芯片设计环节，我国具备一定研发设计能力，但仍存较多“卡脖子”问题。

第一，芯片设计工具方面，国内 EDA企业发展较晚，并面临强大的技术壁垒和专利壁垒，目前主要以点工具为主，工具链不完整，流程类涉及较少。国内仅华大九天在模拟电路拥有全流程覆盖能力，但数字电路全流程设计工具仍是空白领域，国内最先进的 EDA工具仅初步具备14nm的水平。中国EDA产品线仅占集成电路设计所需全套软件的30%左右，全球市场份额仅有0.8%，导致国产EDA无法满足最先进制程要求，对国外EDA软件依赖极强。加上近期美国对EDA软件的断供限制，短期内将严重影响国内企业的芯片设计。

第二，技术能力方面，我国目前拥有大量芯片设计公司，如海思、地平线、紫光展锐、寒武纪等，自主芯片设计能力与世界领先的技术差异不大，在全球芯片设计领域国内企 业市场占有率达到13%，仅次于美国和中国台湾地区。在汽车芯片领域，由于芯片设计企业与整车企业对接不足，联合设计开发尚未完全畅通，且设计开发周期长，产品研发仍存在较大瓶颈。

第三，产业模式方面，国内芯片产业链分散、产品种类分散，短期内自主芯片企业难以发展壮大。尤其是在汽车芯片领域，国外龙头企业多采用IDM或 Fab-Lite模式，集芯片设计、制造、封装、测试等全产业链一体化，芯片产品线丰富，功能覆盖面广，能够为客户提供多样化、系统化的解决方案。国内大部分汽车芯片公司均采用Fabless模式，规模较小、产业分散，技术和资金难以形成合力，导致国内通过车规级认证的芯片企业及产品均 较少，稀疏的产品线也难以为客户提供完整的解决方案。在芯片制造环节，国内部分产业链实现突破，但芯片制造对外依存度仍较高。第一，在核心设备方面，芯片制造设备中光刻机厂商的市场集中度最高，全球仅有3家企业具备高端光刻机制造能力，其中以ASML为首，按销量和销售额分别在全球占比达到62%以及91%，我国高端光刻机设备全部依赖进口。在刻蚀机方面，我国刻蚀机设备基本具备世界前沿技术水平，比如北方华创、中微已 拥有成熟的14nm级别产品，初步具备国产化能力。在薄膜沉积设备方面，我国PVD和 CVD相对成熟，具有一定的生产能力和技术水平。第二，晶圆制造方面，由于中国台湾、韩国和日本的晶圆企业布局早、产业链成熟度高等原因，这 些国家和地区占据了全球晶圆制造主要产能，技术优势明显，尤其是在12英寸的大尺寸晶圆生产上。我国8英寸及以下的晶圆制造技术相对成熟，其中小尺寸4-6英寸晶圆制造基本实现自给自足，较多企业具备8英寸晶圆量产能力。尽管我国已经有中芯国际、华虹集团、晶合集成等企业进入全球前十大晶圆代工企 业，但整体技术实力与规模相比国际巨头仍相差较大。对汽车芯片制造，目前我国部分芯片企业已具备14nm以上晶圆的量产能力，基本满足车规级芯片产品生产需求，但在产品成本、稳定性及配套设备等竞争力方面较弱，目前汽车芯片自主制造占比仅为10%左右。封装测试层面，国内企业具备较强竞争力。在半导体产业链中，封装测试的附加价值较低、劳动密集度高，相应的进入壁垒较低，封测是国产化程度最高的环节，也是唯一能够与国际企业全面竞争的环节。长电科技、通富微和天水华天科技等封装测试企业在全球市场占有率和技术上已经和国外头部企业达到同等水准，行业整体竞争实力逐渐增强。近年来，凸块（Bumping）、硅通孔（TSV）、扇出型（Fan-Out） 等先进封装技术，以及晶圆级封装、2.5D/3D封装、芯粒（Chiplet）、系统级封装等先进封装形式的涌现，为国内集成电路封装代工企业在新型技术方向上实现进一步赶超提供了可能。测评认证层面，国内仍缺乏全面的测试认证平台。

汽车芯片的评测分为三个层面：汽车芯片、汽车电子电控系统、整车应用测试，目前我国还没有一个平台 或者测评机构能够完整地完成三个层面的汽车芯片测评工作，导致对自主汽车芯 片产品的认证能力较缺乏。汽车芯片上车应用前原则上需要完成质量管理标准IATF16949、可靠性标准AEC-Q100、功能安全标准ISO 26262等严苛的长周期 认证。只有进行完整测评之后，下游汽车企业才能放心选用自主汽车芯片产品，因此芯片行业和汽车行业之间需要一个共同的测试评价平台，并与之前的标准相 连接，用标准和测评支撑完成产品的测试认证。

汽车芯片成为政策重点扶持对象。为了促进汽车芯片产业的快速发展，弥补 国内相关产业的不足，近年来，我国政府出台了一系列政策来鼓励国内芯片行业 的发展与创新。例如《汽车半导体供需对接手册》《智能汽车创新发展战略》《汽 车产业中长期发展规划》等产业政策为汽车芯片行业的发展提供了明确、广阔的 市场前景，为企业提供了良好的生产经营环境，支持汽车芯片行业不断完善产业 链和持续实现技术突破（见图表25）。

图表25中国近年来汽车芯片产业相关政策

数据来源：公开资料，车百智库研究院整理

在标准方面，中国汽车芯片产业创新战略联盟已发布14项汽车芯片团体标 准，覆盖通则以及通信、微控制器等关键芯片的测试流程。国家新能源汽车技术 创新中心牵头联合行业力量编制并发布9项纯电动乘用车车规级芯片系列团体标 准，包含《纯电动乘用车车规级芯片一般要求》、《纯电动乘用车控制芯片功能安 全要求及测试方法》、《纯电动乘用车控制芯片整车环境舱试验方法》等标准。总体来看，在适用芯片的基础性车规标准和技术规范方面，国内标准体系还有待完 善。全国汽车标准化技术委员会-汽车芯片标准研究工作组已搭建了汽车芯片标准体系架构并明确了标准研究项目，包括国标、行标和团标。工作组已立项启动 汽车芯片三批标准项目，快速推进环境可靠性、信息安全、新能源汽车芯片、ETC 芯片、计算芯片、定位芯片、蜂窝及直连通信芯片、红外热成像芯片、汽车 MCU 芯片、车内通信芯片、存储芯片、激光雷达芯片等标准技术框架研究，截 止到2022年底已完成约10项汽车芯片标准立项申报。

第二章

汽车芯片分类及应用

汽车芯片按照功能和应用可分为控制、计算、功率、通信、 存储、电源、驱动、传感、安全及其他等十大类，细分产品超百 种。汽车芯片大部分不追求先进制程，但对于工艺的成熟度和可 靠性要求高，使得汽车芯片行业形成了进入门槛高、投资回报期长、产品品类多等特点。

汽车芯片（又称车规级芯片）是指质量标准达到车规级，可应用于汽车控制的芯片。芯片等级标准分为消费级、工业级、车规级、QJ 、GJ 五个等级，车规 级是适用于汽车电子元件的规格标准等级，不同于消费品和工业品，车规级芯片 对可靠性的要求要高，例如工作温度范围、工作稳定性、出错率等（见图表 26）。车规级芯片主要是通过复杂的芯片设计和生产流程控制来实现，从而在工作温度范围、稳定性等方面形成更优表现。

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汽车芯片按照不同的维度可以有不同的分类方式，行业使用较为普遍的分类 方法是从芯片的应用角度、不同功能来划分。本文结合多方调研，将汽车芯片分为控制、计算、功率、通信、存储、电源、驱动、传感、安全及其他等十大类，并且下分更多子类（见图表27）。本文件从汽车芯片应用出发，结合多家整车企业和芯片设计企业意见，最终形成汽车芯片分类应用情况表（见图表28）。

资料来源：车百智库研究院

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1、控制芯片

汽车控制芯片通常指MCU（Micro Controller Unit），又称微控制单元、单 片机，是把中央处理器CPU的频率与规格做适当缩减，并将内存、计数器、 USB、A/D转换、UART、PLC、DMA 等周边接口，甚至LCD驱动电路也整合在单一芯片上，形成芯片级计算机，为不同应用场合做不同组合控制。汽车控制芯片主要技术指标包括主频、接口丰富度、内存大小、制程等。

从CPU处理数据位数看，通常将MCU分为8、16和32位。8位MCU工作频率较低，主要用于风扇、空调、车窗等基础控制单元；16位具备终端控制 功能，可应用于动力、底盘等；32位频率最高、处理能力更好，应用更广泛。 随着性能与控制需求增长，MCU正逐渐由8/16位升级到32位。从技术要求（可靠性、功能安全等）可分为高、中、低端三类。高端 MCU主要应用于动力域、驾驶域，中端MCU主要应用于座舱仪表和底盘域，低端MCU主要应用于座舱娱乐域和车身域（见图表29）。与消费级和工业级MCU相比，车规级MCU要求在更高的工作环境温度（-40℃~125/150℃）的可靠性， 以及更高的良品率要求和工作寿命要求。

从工艺制程来看，目前主流车规级MCU 主要采用40nm至90nm制程，逐步向40nm以下 （如28nm、16nm）制程发展。随着芯片制造向更先进制程工艺发展，加之汽车芯片晶圆厂运营成本较其他芯片更高，车用MCU制造模式正逐步转向第三方代工为主。从单车使用数量看，随着汽车电子化程度提升，汽车MCU数量由过去的数十个增长到现在的100个以上，高端智能汽车甚至超过300个。随着整车电子架构的集中化，未来单车 MCU的用量和种类也将出现缩减，而单MCU性能将逐步提升。

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2、计算芯片

计算芯片主要应用在智能座舱系统和智能驾驶系统（见图表30）。不同于以处理器运算为主的控制芯片，计算芯片通常集成了CPU、图像处理GPU、音频处理DSP、深度学习加速单元NPU、内存、各种1/0接口，形成一颗SoC（SystemonChip）芯片。计算芯片主要技术指标包括算力、主频、制程等，制程是区分计算芯片性能高低的最关键指标，目前计算芯片通常采用5nm至28nm的先进制程工艺。

在性能要求方面，智能驾驶需实时处理感知信号，并规划行车、泊车路径，对NPU的AI运算能力要求较高，低级别L1/L2级辅助驾驶需要AI算力30TOPS以内；到高级别L3/L4/L5级自动驾驶，Al 算力需求将呈指数级增长，L4需要500TOPS到1000TOPS，L5甚至将达数千TOPS。智能座舱的车载娱乐系统、流媒体后视镜、车联网系统等融合体验有赖于计算芯片，对CPU、GPU要求较高。据机构测算，L1/L2辅助驾驶智能座舱计算芯片CPU算力需求为20k-80kDMIPS。随着智能座舱功能的不断丰富，数据处理工作量大幅增长，L3 级别智能座舱芯片CPU算力需求将增长至150kDMIPS;到 L4/L5级别，舱驾逐步融合，CPU算力需求将增长至250kDMIPS以上。

从可靠性和功能安全方面看，智能座舱和智能驾驶计算芯片可靠性要求相较于控制芯片较低（通常为Grade2），功能安全通常需要达到ASIL-B， 但智能驾驶通常需要额外的安全措施，如安全岛、锁步核、ECC 等。

图表30汽车计算芯片主要应用领域

数据来源：企业调研，车百智库研究院整理

3、传感芯片

传感芯片作为数字世界获取现实世界信息的窗口，种类繁多，应用领域非常广泛，汽车上几乎所有的域都会不同程度的使用传感芯片。汽车传感器分为车辆 感知和环境感知两大类，车辆感知传感器主要包括速度/位置传感器、低/中压压力传感器、高压传感器、加速度传感器、角速度传感器、磁力计和温度传感器等；环境感知传感器主要包括氧/气体传感器、车载摄像头、超声波雷达、毫米波雷达和激光雷达等（见图表31）。随着汽车电子控制系统的多样化，所用传感器的种类和数量不断增加，对传感芯片的微型化、智能化、多功能化和集成化提出迫切需求。由于各传感器波长特性、工作原理不同导致适用场景各异，当前大部分车辆都是采用多种传感器相融合的方式应对各种环境，保证感知能力冗余。

图表31汽车传感芯片主要应用领域

数据来源：企业调研，车百智库研究院整理

4、通信芯片

汽车通信分车内通信和车外通信。车内通信根据传输速率的差异，可分为低速总线、高速总线等。低速总线通信速率通常不超过20Mbps，包括CAN、LIN、FlexRay、Most 等技术；高速总线通信速率为100Mbps到数Gbps，包括 以太网、FPD Link、混合总线、USB、高速串口等。

车外通信支持通信速率从1Mbps 到数Gbps，按照距离传输可以分为局域网通信和广域网通信。局域网通信包括蓝牙、WiFi、UWB、V2X 直连等，广域网通信包括蜂窝移动通信、卫星通信（见图表32）。通信芯片中蜂窝通信芯片最先进制程正在向5nm甚至3nm制程发展，国内蜂窝通信技术以及芯片能力在国际上呈领先地位，蜂窝通信芯片技术储备较充分。典型的汽车联网SoC平台不仅支持多模蜂窝通信（2G/3G/4G 和5GSA/NSA模式），还集成支持了包括C-V2XPC5并发、DSDA、多模多频GNSS定位（包括北斗、GPS、Galileo和GLONASS 系统）及增强（RTK/PPP、惯导、传感器增强等）、eCall/NG-eCall、信息安全等各种功能。

未来车内通信芯片呈现以下几个趋势：车规以太网和CAN、LIN的点对点通 讯和透传技术；CAN/LINSBC芯片集成，即将CAN总线 MCU供电的电源芯片和CAN收发器（接口芯片）集成到一颗芯片；AUTBUS标准技术有望应用于汽车。

数据来源：企业调研，车百智库研究院整理

5、存储芯片

存储芯片主要分为非易失性存储和易失性存储，非易失性存储包括 EEPROM、NANDFlash和NORFlash，易失性存储主要为DRAM和 SRAM。DRAM 读写相较于SRAM 慢、功耗大、集成度高、容量大、单位容量价格低，单车总价质量较高，应用于有高运算要求的计算系统中，在整车上主要应用于智能驾驶域和智能座舱域。SRAM读写快、功耗低、集成度低、容量小、单位容量价格高，通常作为缓存使用，单车总价值量较低，广泛应用在汽车五大域中。

NANDFlash主要用于液晶仪表、行车记录仪、自动驾驶等有大容量存储需求的系统；NORFlash具有芯片内执行特点，通常用于存储程序代码并直接在闪存内运行，多用于显示系统、ADAS（高级驾驶辅助系统）系统等对启动速度要求较高的设备；EEPROM主要用于显示屏、摄像头、BMS、智能座舱等需要低功耗、高擦写次数存储的设备（见图表33）。由于NANDFlash可以整块区域写入，而NORFlash在写入数据前需要先进行擦除再将每一个存储单元写入数据，因此 NANDFlash的写入速度相比NORFlash更快。此外，MRAM（磁性随机存储器）、FeRAM（铁电随机存储器）、ReRAM（阻变式随机存储器）、PCM（相变存储器）等新型存储器也正开展车规级试验。

汽车存储芯片主要技术指标包括制程、存储容量、数据读取速率等。安全方面，在同一系统中各类存储芯片的可靠性和功能安全要求一致，智能驾驶系统和动力系统中的为最高功能安全等级，座舱域中的功能安全要求较低。

图表33汽车存储芯片主要应用领域

数据来源：企业调研，车百智库研究院整理

6、安全芯片

汽车安全芯片为车与车、以及车与物之间的通讯以及车辆系统的运行提供 安全保障，在汽车信息安全防护体系中，汽车安全芯片是非常关键的一环。汽车中央网关、域控制器、ECU等车载设备通过增加安全芯片，可以实现车内通信加密、车内设备的身份识别以及OBD诊断设备安全接入。安全芯片可有效阻止 CAN以太网等总线攻击，阻止非法OBD设备读取和刷写、识别恶意节点发送非法报文等。

汽车安全芯片的关键性能指标主要是兼容加密算法种类、验签速度、真随机 数发生器的随机源数量。当前，汽车安全芯片内部高性能对称运算可以达到200Mbps级别以上，非对称运算可以超过10000次/秒，基本可以满足车用市场 要求（基于芯片性能和成本综合考量）。对于智能驾驶域，安全芯片主要应用于V2X场景，对安全芯片处理性能（主要是加解密运算性能）和支持高吞吐10通道的需求相对于其他系统要求较高。对于动力系统，安全芯片主要需求来自于国 六排放标准对远程排放管理车载终端安全芯片要求，“车载终端存储、传输的数据应是加密的，应采用非对称加密算法，可使用国密SM2 算法或者RSA 算法， 并且需要采用硬件方式对私钥进行严格保护”。动力系统中的安全芯片因无需进 行大规模高速运算，对性能要求不高。对于座舱系统和车身系统安全芯片，运算性能无特别要求，更需要安全芯片具备较强防攻击能力，以防止入侵者通过破解 手段入侵车门及中控系统（见图表34）。

数据来源：企业调研，车百智库研究院整理

7、功率芯片

功率芯片是汽车电能转换与电路控制的核心，主要用于改变电子装置中电压和频率、直流交流转换等。功率芯片是新能源汽车增量最大的零部件，应用于主电机控制（电驱）、车载电动空调、DC-DC、OBC、BMS（电池管理系统）等整车各大系统（见图表35）。

在产品分类方面，汽车功率芯片主要包括IGBT、MOSFET、二极管和三极管，其中MOSFET根据材料可分为Si MOSFET和SiC MOSFET。

在产品应用方面

第一，IGBT是一种大功率电力电子器件，具备高频率、高电压、大电流等特征，易于开通和关断，主要起到将直流电源逆变为交流电压的作用。新能源汽车中升压器（电控用）、逆变器（空调和电池热管理）和充电桩都需要IGBT。

第二，汽车MOSFET主要分两类，第一类为40～100V低压MOSFET管，用于12V/48V 车载低压电气系统；第二类为500～800V高压MOSFET管，主要用于车载OBC、DC/DC等电动化车型新增的应用场合。

第三 ，SiC具有高电压额定值、高电流额定值、低导通和开关损耗、体积小等特点，适合应用于新能源汽车主逆变器、车载充电器与DC/DC变换器等领域，其中约80%的应用来自汽车主逆变器。

目前，功率二极管、功率三极管、IGBT等分立器件产品大部分已实现国产化，在第三代半导体SiC、GaN等新型半导体材料领域国内企业也已开始布局并实现了规模化应用。

汽车功率芯片主要性能指标包括电流开通/关断速率、电压开通/关断速率、 开通/关断能量、最小导通/关断时间、正向/反向恢复能量、正偏/反偏/短路安全工作区等。开关速率是影响功率模块效率的核心指标，速率越快功率模块的效率越高，但过高的指标要求会造成功率模块过压损坏和系统EMC问题，因此需要根据车辆应用场景提出车规级指标要求。安全工作区是指功率芯片所能承受最大允许电流和最大击穿电压的工作区域，该区域越大证明功率模块的应用范围越大。

数据来源：企业调研，车百智库研究院整理

8、驱动芯片

在汽车各类控制系统中，控制器发出的控制信号功率较小，不足以驱动各种执行器，在控制器和执行器之间还需要设置由功率开关元件（驱动芯片）组成的放大电路，将控制信号放大，驱动执行器产生相应动作。从负载角度来看，主要分功率驱动、马达驱动、显示驱动、音频驱动、LED 驱动（见图表36）。驱动芯片的主要技术指标包括输入电压、最大驱动电压、最大驱动电流、驱动通道数、精度、带宽、开关频率、抗共模干扰能力 （CMTI） 等。

图表36汽车驱动芯片主要应用领域

数据来源：企业调研，车百智库研究院整理

9、电源芯片

电源芯片是电子设备的心脏，负责电子设备所需的电能变换、分配、检测等功能，为负载正常工作提供合适的电压或者电流，广泛应用于汽车的车身、仪表盘、底盘、ADAS、动力系统、BMS系统等领域（见图表37）。电源芯片是模拟集成电路中非常重要的芯片种类，一般包括电源转换类芯片、参考基准类芯片、功率开关类芯片、电池管理类芯片等品类，以及特定应用场景的电源产品。通常把电源转换类芯片根据架构分为DC-DC与LDO两种芯片，对于处理器类复杂芯片或者有多颗负载芯片的复杂系统，往往需要多路电源轨，各路电源之间要符合严格的时序要求，有些系统还需要电压监测、看门狗、通信接口等功能，将这些功能集成到以电源为主体的芯片就衍生出PMU、SBC等产品类别。

图表37汽车电源芯片主要应用领域

数据来源：企业调研，车百智库研究院整理

其他类芯片主要包括运放芯片、电芯监测芯片、数模/模数转换芯片、系统基础芯片、比较器芯片、隔离芯片等。

第三章

全球汽车芯片发展现状

电动化、智能化发展趋势下，汽车芯片需求量和价值量显著 提升，并推动功率芯片到大算力计算芯片、高性能控制芯片、多 元化模拟芯片和传感芯片等产品市场快速增长。欧美日企业借助 成熟的技术和既有供应体系，形成比较稳固的优势，在主流产品 领域占据主要市场份额。近年，国内企业凭借在计算芯片、新型 模拟芯片和传感芯片等增量市场的创新研发和大量投入，取得突 破并有望实现领先。

（一）汽车芯片市场发展现状

电动化、智能化驱动汽车芯片市场需求及价值发生变化，未来智能化相关芯片将成为主要增长点。在传统燃油车中，MCU价值占比最高，达到23%，其次 为功率芯片，达到21%，传感器排名第三，占比为13%。而在纯电动车型中， 由于动力系统由内燃机过渡为电驱动系统，传统机械结构的动力系统被电动机和 电控系统取代，致使功率芯片使用量大幅提升，占比达到55%，其次为 MCU， 达到11%;传感器占比为7%。再到智能汽车时代，围绕智能驾驶、智能座舱、智慧泊车等功能所需的大算力计算芯片、高性能控制芯片以及激光雷达和CIS芯片快速增长，单车芯片价值含量将会形成以计算芯片和功率芯片为主，多种新型 传感器芯片占比显著提升的趋势。

全球汽车芯片出货量和市场规模快速增长。燃油车单车使用300-500颗芯 片，新能源汽车和具备辅助驾驶功能的汽车芯片用量超1000颗，到L4 级自动驾驶汽车单车使用将超3000颗。据ICInsights统计，2021年全球汽车芯片的出货量达到524亿颗，同比增长30%市场，到2030年全球需求量将达到1000亿颗以上（见图表38），其中我国汽车芯片市场需求量将达到超460亿颗。在市场规模方面，2021年全球汽车芯片市场规模为504亿美元，同比增长10.5%，到2030年全球市场规模将达到1150亿美元，我国将达到290亿美元（见图表39）。

图表382011 - 2021年全球汽车芯片出货量

数据来源：IC Insights，车百智库研究院整理

图表392020-2030年全球汽车芯片市场规模

数据来源：ICInsights， 车百智库研究院整理

1、控制芯片

MCU 广泛应用于汽车五大域，各域对功能安全和可靠性要求有所不同。动 力域对MCU性能要求最高（如主频200-300MHz）， 要求响应速度快、存储容量大，其可靠性要求和功能安全要求也最高。智驾域对MCU性能要求和安全性要 求较高，主频要求为200-300MHz， 要求最高等级功能安全要求 （ASIL-D）。底盘域直接关系车辆驾驶安全，也是全车信息交互的总成，对 MCU安全要求很高。车身域 MCU对安全性和可靠性要求相对较低，性能和可靠性要求高于座舱娱乐MCU， 低于座舱仪表用MCU产品。

全球汽车MCU芯片市场高度集中

2022年全球汽车MCU芯片市场规模为83亿美元，预计到2025年市场规模将增长至111亿美元。从汽车半导体市场玩家的角度来看，汽车半导体领域的最大赢家近几年在反复易手。比如2022年，瑞萨电子（Renesas）在投资者会议上提到瑞萨已经拿下汽车 MCU 市场占有率第一；但 2023年又被英飞凌（Infineon）追上，从 TechInsights 2024 年 3 月的汽车半导体供应商市场份额数据来看，2023 年汽车 MCU 市场份额的五大玩家包括英飞凌、瑞萨、恩智浦（NXP）、STMicro（意法半导体）、Microchip（微芯）。英飞凌以28.5%的市场份额成为汽车 MCU 领域的最大赢家，瑞萨（22.5%）、恩智浦（21.5%）紧随其后。五家市场参与者吃下了汽车 MCU市场约90%的份额，国际MCU芯片巨头布局时间早，布局了设计、制造、封测等全产业链环节，并通过自研特色制造工艺、IP 以及软件生态构筑高技术壁垒。随着MCU向高性能发展，下一代汽车电子电气架构中，国际龙头企业域控制器的主控MCU均采用了更先进的制程以提供更高算力，如瑞萨RH850、意法半导体 Stellar采用了28nm制程，英飞凌TC4X系列采用了22nm制程工艺 。

图表402023年全球汽车MCU芯片市场情况

2、计算芯片

随着智能驾驶和智能座舱快速渗透，智能驾驶和智能座舱领域对计算芯片需 求也持续增长。智能驾驶和智能座舱计算芯片市场高度集中，据测算，2024年，全球智能驾驶SoC市场规模有望突破100亿美元，到2027年预计达到283.06 亿美元，年复合增长率高达 43.11%。

据盖世汽车研究院统计数据显示，2023年，中国市场乘用车（不含进出口）前装标配智驾域控制器 183.9万套，同比增长约 70%，前装搭载率约为 8.7%。另外，2023 年中国市场智驾域控芯片装机量排名中，排名第一位的是特斯拉的 FSD 芯片，出货量约120.8万颗，占比为37%；排名第二位的是英伟达的 Orin-X 芯片，出货量为109.5万颗，占比为33.5%；排名第三位是地平线的征程5芯片，出货量为20万颗，占比为6.1%；排名第四位是 Mobileye 的 EyeQ4H 芯片，与J5出货量相当，也是约 20 万颗，占比为 6.1%；排名第五位的是 Mobileye 的 EyeQ5H 芯片，出货量为 17.4 万颗，占比为5.4%。中低端市场主要是瑞萨、恩智浦、德州仪器以及国内的杰发科技、芯驰科技、瑞芯微等企业。

智能座舱 SoC 芯片市场份额主要集中在几家海外的芯片企业手中，包括高通、AMD、瑞萨、英特尔、三星等。从中国市场来看，据盖世汽车研究院数据显示，在2023 年，高通座舱SoC芯片的市占率最高，出货量达 226 万颗，占比为 59.2%；AMD 排在第二位，市场占比为 15.1%；瑞萨排在第三位，占比为 8.6%；英特尔排在第四位，占比为 4.6；三星排在第五位，占比为 4.0%；前五家占比超过 90%的市场份额，智能座舱 SoC 芯片市场高度集中。

3、传感芯片

电动智能汽车对多元化传感器提出更高需求。过去燃油车时代，传感器往往 用于发动机、底盘等系统，系统厂商多为欧美博世、大陆等传统 Tier1 巨头，且 倾向于自研传感器。随着汽车向电动化、智能化发展， 一方面电动系统替代了燃 油系统，车上新增了大量电动相关的传感器，如电池包内的温度压力传感器、动 力系统的电流传感器等；另一方面汽车上新增大量智能化、舒适化相关传感器，包括用于自动驾驶的图像、激光、毫米波、超声波等传感芯片，座舱内的环境、气体、人体检测、压力检测传感器等。在市场层面，2022年全球汽车传感器芯 片市场规模为78亿美元，传感器出货量为54亿个，预计到2028年市场规模将达到140亿美元，出货量将达到83亿个。

电动化与智能化推动单车传感器数量和价值量快速增长。 从价值量上看，汽车传感器中价值量最高的是CMOS图像传感器（CIS）、 毫米波雷达、超声波雷达、激光雷达等。尤其是随着智能驾驶和智能座舱渗透率提升，CIS市场需求快速增长，全球平均单车摄像头数量已从2018年的1.7颗增加至2023年的3颗，性能和单价上从120-300万像素（单价3-8美元）发展到800万像素（单价10美元以上）。2022年汽车CIS市场规模为22亿美元，预计到2028年汽车CIS市场规模将达到30亿美元以上。

4、通信芯片

CAN 芯片。CAN通信采用非屏蔽双绞线来传输信号，是一种采用并行方式连接各个节点的总线，已经成为通用低速车载总线标准。根据速率不同，分为高 速 （5kbps~1Mbps） 和低速（5kbps~125kbps） 两种，升级版本CANFD，可以达到8Mbps。高速CAN最大总线节点数10个，一般应用在动力域、控制域，包括车内发动机控制、驱动系统、ABS和 ESP、汽车仪表、传感器等模块上。低速CAN 最大总线节点数约24个，一般应用在车身域、座舱域，比如空调、座椅、车窗、折叠后视镜、方向盘高低调节等。CAN通信的拓扑结构是总线型结构，不需要主控制器，所有CAN节点直接连接到CAN总线上，每个节点都能接受和发送数据。一个CAN节点通常由三个主要芯片构成：MCU、CAN 控制器（集成在MCU中，或者单独外挂）、CAN收发器，本文的CAN芯片特指CAN收发器芯片。在CAN芯片市场格局方面，主要供应商为恩智浦、德州仪器、英飞凌、瑞萨、意法半导体和安森美等海外企业。

LIN 芯片。LIN 总线通过单根导线实现总线通讯，其相对CAN总线成本更低，传输速率低，主要用于替代低速CAN 以便降低成本，广泛应用于车身域、座舱域中，例如车门模块、车窗驱动、后视镜调节、空调、座椅电机调整等。一个LIN节点通常由三个主要芯片构成，MCU、LIN控制器（集成在MCU中，或者单独外挂）、LIN收发器（本文的LIN芯片特指LIN收发器芯片）。在LIN芯片市场格局方面，主要LIN芯片供应商为恩智浦、德州仪器、英飞凌、瑞萨、意法半导体和安森美等国外公司。

以太网芯片。以太网芯片主要包括主芯片（控制器等）、PHY芯片（接口芯片）、Switch 交换芯片组成。以太网PHY芯片主要应用位置包括中央计算系统、ADAS系统以及IVI系统，单车通常应用3~4颗。PHY芯片技术门槛非常高，芯片设计时需要数模混合，既包含高速ADC/DAC、 高精度PLL 等模拟设计，也需滤波算法和信号恢复的DSP设计能力，目前全球主要为恩智浦、博通、美满电子、瑞昱、微芯科技、德州仪器等企业。在以太网Switch交换芯片方面，主要有美满电子、博通和恩智浦，微芯科技收购的Micrel和中国台湾瑞昱也有一席之地。

蓝牙芯片。蓝牙芯片是一种集成蓝牙功能的电路集合，主流制程一般为 28nm。在市场格局方面，高端蓝牙芯片产品由欧美蓝牙芯片大厂垄断，代表性企业包括 Nordic、瑞萨、德州仪器、意法半导体、英飞凌、Silicon Lab 等，该 类企业技术及资源实力雄厚，具有先发优势，在全球低功耗蓝牙芯片市场占据较 高市场份额。

Wi-Fi 芯片。Wi-Fi 具有传输距离远、速率快、同时连接设备多、受众范围大等优点，主要参数或评价指标包括Wi-Fi版本/标准、工作频段、带宽、MIMO or SISO、是否支持实时双频、OFDMA、发射功率等。根据整车实际需要，Wi-Fi芯片可被集成到TBOX、车机/座舱域控制器、网关等控制器中。在Wi-Fi领域博通、高通、华为、联发科、瑞昱、英特尔、恩智浦等公司占据市场主导地位（见图表42）。

UWB 芯片。超宽带无线通信技术（UWB） 通信具有穿透力强、功耗低、抗 多径效果好、安全性高、系统复杂度低、能提供精确定位精度等优点，实验室理想情况可以实现10cm左右的高精度定位，实际环境精度能达到亚米级。UWB 芯片主要评价指标包括：速率脉冲模式、频段、功耗、面积、成本等。UWB在高精定位、低功耗和安全性方面更优，或将逐步替代WiFi和蓝牙等技术。UWB正在成为智能汽车多场景功能落地的关键技术支撑，一辆汽车大约可用到5颗UWB芯片，可应用于车辆无钥匙进入等场景的定位辅助、智能尾门功能、汽车雷达活体检测、自动泊车辅助等，目前多个车企均配备了基于UWB技术的新一代数字化车钥匙。UWB芯片作为实现UWB功能应用的核心电路集合，目前其主流制程一般在28nm至9 0nm。目 前 ，UWB产业链处于发展早期阶段，从UWB 芯片竞争格局看，美国射频巨头Qorvo旗下的Decawave占据95%以上市 场份额，苹果、恩智浦也开始涉足UWB芯片领域，在汽车领域得到快速应用。

直连芯片。V2X直连通信是基于LTE/NR 蜂窝网通信技术演进形成的车用无 线通信技术，用于实现车辆与周围的车、人、基础设施等全方位连接和通信，满 足低时延、高可靠等特殊严苛的技术要求。V2X 直连通信芯片是其中进行信息处 理交互的芯片，包括外挂和集成两种方式，V2X 与蜂窝通信功能集成成为主流。 高通、华为海思、大唐宸芯、Autotalks、中兴通讯、紫光展锐等均已推出或规划相关V2X 芯片，高通在技术和成熟度上处于领先地位（图表43）。

移动蜂窝芯片。根据实际需求，通常一辆汽车需要在T-BOX、车机或车身独 立网关等控制器中集成1颗蜂窝移动通信芯片，通过车与基站通信实现OTA 升 级、地图下载/导航、紧急呼叫、遥控泊车、远程诊断、互联网娱乐应用等功 能。根据移动通信制式划分为2G/3G/4G/5G移动蜂窝芯片（见图表44），汽车移动通信应用比较广的是4G，5G渗透率也正在快速提升。移动蜂窝通信芯片按 照数据收发流程对应的功能分为基带芯片和射频芯片，基带芯片负责信号调制/ 解调，射频芯片负责数据的发送和接收。移动蜂窝通信芯片制程上已经实现5nm量产，正在向3nm/2nm节点发展。

移动蜂窝基带芯片由于技术壁垒高、研发周期长、资金投入高，经过从2G 到 5G 多年发展后，市场高度集中。从4G 基带芯片市场占比看，高通仍然占据 主导地位，三星、华为海思、紫光展锐、联发科、中兴微电子等实力较强。目前 5G 基带芯片设计厂商仅有高通、联发科、三星、华为海思、紫光展锐，呈现寡 头垄断的格局。移动蜂窝射频芯片方面，国际企业占据主导，思佳讯、Qorvo、博通和村田四家公司占据85%的市场份额，其余15%的市场包括高通、联发科、紫光展锐、卓胜微等企业。

导航芯片。国外导航芯片产业发展较早，技术积累深厚，已发展成较为稳定 和成熟的产业。主流GNSS 芯片支持GPS/Glonass/Galieo/ 北斗多模和L1/L5 双 频制式，芯片制程一般在14nm-28nm， 定位精度可提升至亚米级甚至厘米级。根据实车应用需要，导航芯片一般集成在 V2X（OBU）、TBOX或车机。美国GPS系统起步较早，博通、高通、德州仪器等美国公司积累了大量技术及经 验，市场占有率较高。与此同时，欧洲在导航芯片领域也有较强的实力，U-blox占据欧洲高端GNSS芯片大部分市场份额。

高速串口芯片。该芯片最主要应用领域是车载高速视频传输，随着智能驾驶 和智能座舱渗透率增加，车载高速媒体传输芯片市场快速增长。当前领先车型单 车摄像头超过10个，大屏至少2个，由于车载高速媒体传输芯片发送 （Tx） 和 接收 （Rx） 两颗传输芯片是成对出现，单车所需芯片总数量至少20颗。以2025 年智能汽车渗透率70%计算，单颗芯片30元计算，单车总价值超600元，到 2025年国内车载高速媒体传输芯片市场规模超144亿元。目前在高速串口芯片领域，德州仪器、亚德诺等模拟芯片厂商占据主导地位。

5、存储芯片

从市场方面看，车规级存储芯片与消费级、工业级存储芯片在性能参数上差 异不大，但是在可靠性、安全性方面有更高要求。由于汽车智能驾驶和智能座舱 渗透率快速增长，感知零部件、计算芯片、控制芯片等对汽车存储芯片均有需求。

2023年全球汽车存储芯片市场的规模约为59亿美元。2024年预计将达到70亿美元，同比增长18.3%。这一增长主要得益于高级驾驶辅助系统（ADAS）和车载娱乐系统的快速渗透，其中大容量DRAM和NAND存储器是主要贡献者，分别占据了市场营收的55%和40%，预测到2025年，这一市场规模将达到82亿美元，2027年将超过120亿美元。目前汽车存储芯片供应商主要以美光、三星、SK海力士、铠侠、西部数据等企业为主。

（1）易失性存储

汽车SRAM领域，主要竞争者包括英飞凌、瑞萨、北京君正，市场占有率合计高达82%。汽车DRAM芯片领域，美光科技、北京君正、中国台湾南亚科、中国台湾华邦电五家企业占据市场近90%市场份额，2021年市场占有率分别为45%、15%、10.8%、9.5%、8.5%（见图表45）。

（2）非易失性存储

NAND Flash。作为单位容量价格最低的存储芯片，NANDFlash广泛用于各 类数据长时间存储，车载形态通常包括eMMC、UFS及PCl-E。全球汽车NANDFlash芯片主要由三星、铠侠、SK 海力士、西部数据、美光科技五家企业占据，合计市场占有率超90%。

NOR Flash。相较于DRAM和 NANDFlash，体量较小，国际主流存储芯片 布局较少，主要应用于嵌入式系统。从竞争格局来看，中国台湾华邦电、中国台湾旺宏、中国大陆兆易创新市场份额位居前列，2021年市场份额分别为 25.8%、25.5%和17.7%（见图表46）。

EEPROM。汽车级EEPROM技术门槛较高，目前市场由海外企业主导。在 全球范围内，EEPROM存储芯片生产商主要有意法半导体、安森美、艾普凌 科、微芯科技等，此类厂商拥有成熟的汽车级EEPROM产品组合，技术水平、客户资源优势明显，占据较高的市场份额，其中意法半导体与微芯科技市场份额合计超过50%。

图表46全球NOR Flash 存储芯片企业情况

数据来源：公开资料，车百智库研究院整理

随着智能驾驶与智能座舱的进一步发展，存储芯片将朝更大容量、更高速度方向发展。非易失性存储方面，NANDFlash性能要求最高，制程通常为30~40nm，存储容量要求最高，如智驾系统中NANDFlash容量需求快速增长，L1/L2级辅助驾驶需8GB，L3级提升至128/256GB，L5级最高可能超过2TB。未来，高级自动驾驶汽车的数据生产、传输和记录将需要非常大的密度和高速性，可能进一步采用PCleSSD。EEPROM擦写寿命较长、性能稳定，主要应用在存储小规模、经常需要修改的数据，在ADAS、智能座舱、蓝牙天线以及三电系统、车身、底盘均有应用。同时，随着自动驾驶汽车前置摄像头、内视摄像头、高分辨率4D成像雷达、激光雷达等感知设备不断增加，也将提升对高密度NORFlash的需求。

6、安全芯片

从市场方面，汽车安全类芯片产品国外公司主要包括意法半导体、恩智浦、 英飞凌、瑞萨、德州仪器和微芯科技等，其汽车安全功能通常作为模块，集成于其MCU或计算芯片产品中，部分企业结合V2X 需求，推出独立通信安全芯片。如英飞凌AURIX系列MCU中内置硬件安全模块（HSM），拥有真随机数发生器、AES-128和PEK ECC256硬件加速模块等安全功能，同时满足功能安全要求与信息安全要求；恩智浦S32G系列中配备嵌入式硬件安全引擎（HSE），提供秘钥管理、内存检查、加解密、随机数等功能。

随着V2X和汽车智能化程度加深，应用于智能化和网联化的安全芯片将迎 来增长。V2X网联领域，高通收购汽车芯片公司Autotalks，将其双模式独立安全芯片应用于高通骁龙数字底盘产品组合中。智能化领域，随着全球车联网联盟 （CCC）3.0 版跨行业标准数字密钥规范的推出，让智能手机成为汽车数字钥匙，推动汽车安全芯片需求增长。如恩智浦推出NCJ38A， 可用于无钥匙门禁智能密钥卡和多种安全型应用，有助于提升智能互联汽车的安全性。

7、功率芯片

功率芯片产品主要被美国、德国、日本、中国企业占据，市场集中度较高。 据Maximize Market Research统计，2022年汽车功率芯片市场规模约为55 .8 亿美元，2029年全球市场规模将达到85亿美元。从全球汽车功率芯片市场份额来看，2020年国外巨头主导全球车用功率芯片市场，企业CR5市场份额达70%（见图表47）。

（1）IGBT

IGBT 模块作为新能源汽车电机电控系统和直流充电桩的核心器件，其决定了整车的能源效率 ，成本 占到新能源整车成本的8%-10%，充电桩成本的20%，占到电机驱动系统成本的一半，是除电池之外成本第二高的元件。国外车用 IGBT领域头部企业主要包括英飞凌、三菱电机、富士电机等，其中英飞凌是绝对的主导者。同时，英飞凌也是IGBT领域的技术引领者，至今已研发7代产品，应用于新能源汽车的主要是4、5代产品。

（2）MOSFET

2020年，全球 MOSFET营收前十的厂商以欧、美、日厂商为主，英飞凌以29.7%的市场份额位居第一，CR2 营收占比40.9%，CR10营收占比高达80.4%。SiC器件主要应用于800V高压系统，原因是800V高压系统模块耐压需要1200V 以上，同时电流需要达到400A以上，常规的IGBT模块无法满足要 求。目前行业中可量产SiC 芯片的企业以英飞凌、罗姆、安森美、意法半导体、Wolfspeed 等国外企业为主。

8、驱动芯片

LED驱动。用于各类车灯驱动，包括汽车头灯、尾灯、车内氛围灯等。LED驱动按驱动通道数可分为单通道与多通道；按控制方式可分为恒压控制和恒流控 制；按供电电源运行结构可分为开关式电源和线性稳压电源。随着汽车上车灯需 求越来越个性化和复杂化，LED 灯因具有扩展化、智能化优势，在车灯领域渗透 率不断提升，目前已经超过70%。全球 LED 驱动芯片厂商主要包括英飞凌、德州仪器、恩智浦、瑞萨和安森美等厂商。

马达驱动。马达驱动用于驱动车上各类小电机，包括座椅调节电机、车窗升降电机、雨刷电机、空调阀门电机等，车窗升降、雨刮、座椅调节等场景的半桥、全桥 （H 桥）即属于此类别。随着汽车智能化不断提升，整车内部各类功能 都倾向自动调节或者语音控制调节，涉及到位移、应力部分的调节都需要电机介入，因此单车小电机使用数量不断提升，部分车型小电机用量已经超过200 个，而每个电机都会需要一颗马达驱动芯片。在马达驱动芯片领域，国际大厂德州仪器、英飞凌、意法半导体、Allegro、MPS 等依然是主流。

功率驱动。新能源汽车主电机驱动、车载充电器 （OBC） 、电池管理系统 （BMS）、DC/DC 转换器、电机逆变器等系统需要使用功率驱动芯片来驱动 IGBT 、MOSFET等功率器件，实现驱动控制功率开关管的开通与关断，以达到能源的高效变换。主电机驱动用功率驱动芯片由于需要达到功能安全ASIL-D要求，主要依赖恩智浦、英飞凌等企业。

显示驱动。用于车载屏幕的驱动，包括面板驱动 TCON、SourceIC、Gate IC和背光驱动芯片等。随着车上屏幕数量增多、屏幕交互复杂，且汽车屏幕从传统LCD逐步向MiniLED背光、OLED等新一代屏幕技术转变，显示驱动芯片在车上使用数量也不断增多。同时，随着InCell显示技术可满足车载显示屏高清晰度、高对比度、低功耗、低反射率以及触控/显示功能一体化等需求，在汽车领域的应用逐渐增加。在In-Cell技术技术普及下，其采用的触摸、显示驱动集成的TDDI（触控与显示驱动集成芯片）芯片将逐步代替传统的显示驱动芯片（DDIC）和触摸芯片（TouchIC）。全球汽车主要显示驱动企业包括我国台湾地区联咏科 技、奇景光电、敦泰电子、奕力科技、矽创电子、瑞鼎科技、奕斯伟、爱协生、凌阳华芯等，其中，联咏科技和奇景光电共占据70%左右的市场份额。音频驱动。又称车载音频功放芯片，主要包括模拟类和数字类，其中模拟类 音频驱动芯片转换效率相对较低，可分为A类、B类 、AB类；数字类转换效率相对较高，包括D 类和G 类。目前行业应用以AB类和D 类为主，随着车上扬声器数量增加（高端车型基本标配12个以上扬声器），且车载特殊环境下D类功放渗透率逐步提升取代原来的AB类功放，行业对车载D类功放驱动芯片的需 求快速提升。音频驱动芯片对数字和模拟及相关匹配算法要求较高，市场主要供应商仍为德州仪器、恩智浦等欧美企业。

高低边开关以及电子保险丝 （eFuse） 。该类芯片为集成控制、驱动、诊断、功率管于一体的智能开关。由于软件定义汽车已成为趋势，传统的被动式保 险丝已不能满足需要，电子保险丝便应势而生。目前行业主要供应商为意法半导 体、英飞凌、德州仪器等欧美企业。

9、电源芯片

电源芯片作为汽车电子电气设备的关键元器件，随着全球汽车电动化渗透率进一步增长、智能驾驶系统渗透率持续提升、智能座舱娱乐与舒适体验需求升 级，如应用于BMS的AFE等，应用于摄像头、毫米波雷达、激光雷达供电，以 及车载屏幕、座椅调节等的电源芯片的需求将持续增长。根据 Yole预测，从 2020年到2026年，全球汽车电源芯片市场规模将从22.5亿美元增长至37.8亿美元，复合增长率达9%，其中，应用于电池部分的电源芯片市场规模将超过20亿美元。目前全球汽车电源芯片市场仍被德州仪器、亚德诺等传统模拟芯片厂商主导 。

（二）汽车芯片企业发展现状

1、英飞凌

英飞凌 （Infineon）成立于1999年，前身是西门子集团的半导体部门，总 部位于德国，是全球领先的半导体科技公司。英飞凌目前主要产品包括功率半导 体、嵌入式控制器、射频器件与传感器、存储器等。英飞凌2022财年整体收入142.2亿欧元，增幅为28.6%，营业利润率从18.7%增加到23.8%，创2008年以来新高。从业务角度看，2022年英飞凌汽车业务收入65.2亿欧元，其中大约一半为功率半导体，主要是分立器件、IGBT 和 MOSFET，MCU 大约占25%，传感器大约占13%，存储占大约12%。在功率半导体方面，英飞凌是全球最大的 汽车 IGBT供应商，市占率超过50%，在第三代半导体方面，英飞凌正加速布局 SiC、GaN。 英飞凌目前在全球共有10个生产基地，其中马来西亚和奥地利各有 3个、德国和美国各有2个。未来英飞凌将投资超过20亿欧元扩大SiC 和 GaN半导体的产能。

2、恩智浦

恩智浦 （NXP） 成立于2006年，总部位于荷兰，是全球领先的半导体供应 商。恩智浦前身是荷兰飞利浦公司的半导体事业部，主要产品包括处理器和微控制器、能源管理、射频、传感器等，应用于汽车、工业、消费电子、通信等领域。2022年恩智浦收入132亿美元，同比增幅18.9%，其中汽车业务收入达69 亿美元，同比增幅25%，占总营收的52%，是恩智浦占比最高和成长最快的下 游市场。恩智浦目前共有6个晶圆生产基地，其中美国4个、新加坡和荷兰各1个。

3、瑞萨电子

瑞萨电子 （Renesas）是全球最大的汽车芯片制造商之一，总部位于日本东 京，公司有50%以上的收入来自汽车行业，是微控制器和处理器领域的全球参 与者，其汽车 MCU 市占率位居全球第一。瑞萨的数字和模拟产品的结合为寻求 支持其车辆的技术的汽车制造商提供了一站式解决方案，主要下游应用为汽车、工业、物联网及基础设施。2022年，瑞萨电子营业收入为15027亿日元，同比增长51.1%，其中汽车业务营业收入6450亿日元，同比增长39.5%，占总营收比重42.9%。瑞萨电子目前共拥有6座晶圆厂，均位于日本。

4、德州仪器

德州仪器 （TI） 是全球最大的模拟芯片供应商，总部位于美国，其前身地球 物理服务公司（GSI） 成立于1930年，1951年更名德州仪器，致力于模拟和嵌入式处理芯片，主要下游应用为工业、汽车、消费电子、通信等领域，在全球模 拟芯片行业长期市占率第一。2022年德州仪器营业收入为200.3亿美元，同比增长9.2%，其中汽车业务营业收入约50亿美元，占比达25%。德州仪器为全 球超过10万客户提供超8万种产品，在全球15个生产基地运营着12家晶圆 厂、7家封装及测试工厂以及多家凸点加工和晶圆测试工厂。

5、意法半导体

意法半导体 （ST） 成立于1987年，总部位于瑞士，由意大利 SGS 微电子 公司和法国Thomson 半导体公司合并成立，目前拥有16个研发机构、39个设 计和应用中心。意法半导体拥有三大业务部门：汽车和分立器件部门；模拟器件、MEMS和传感器部门；微控制器和数字 IC 部门。意法半导体主要业务集中 于汽车半导体，特斯拉和苹果是最大的客户。2022年意法半导体营业收入为 161.3亿美元，同比增长26.4%，其中汽车业务营业收入53.2亿美元，同比增长51%。意法半导体是全球碳化硅市场领导者，市占率超过50%，公司将正扩大 碳化硅器件生产保持行业龙头地位，2022年在意大利卡塔尼亚建立8英寸整合 式碳化硅衬底制造厂；2023年意法半导体与三安光电成立合资公司垂直整合碳 化硅供应链，通过三安光电提供的衬底，由合资公司进行8英寸碳化硅器件大规模量产，预计合资工厂建设总投资约32亿美元，其中未来5年约24亿美元。目前意法半导体在全球拥有13个生产基地，前端生产基地分布在意大利、新加 坡、法国等，后端生产基地包括菲律宾、马来西亚、中国等地。

6、博世

博世 （Bosch）是汽车行业中开发和制造半导体的领先者，也是全球汽车零 部件龙头企业，其所生产的芯片包括专用集成电路 （ASIC） 、微机电系统（MEMS） 传感器以及功率半导体，被广泛应用于汽车和消费品中。博世在半导体领域深耕了60多年，业务覆盖整个供应链，包括研发、设计、生产制造及销售服务。博世是 MEMS传感器的发明者，也是目前全球最大的汽车传感器厂商，能提供几乎所有汽车所需传感器种类，总计已生产超过180亿颗MEMS传感器。到2022年，平均每辆车有22颗以上的博世芯片。博世也正积极合作布局新技术、扩建新产能，2023年8月，博世与高通、英飞凌、Nordic、恩智浦成立基于RISC-V的合资公司，初期将重点应用于汽车领域，未来将拓展至移动通讯与物联网市场。同时，博世与英飞凌、恩智浦、台积电共同成立欧洲半导体制造公司（ESMC），提供 12nm至28nm制程汽车与工业领域逻辑芯片代工，产能将达4万片/月，该公司预计将于2027年开始量产。此外，博世正投入接近7亿欧元，扩张自有罗伊特林根、德累斯顿晶圆厂产能，以提升MEMS传感器、碳化硅功率芯片以及高性能MCU产能。

7、安森美半导体

安森美 （ON） 是一家领先的半导体制造商，总部位于美国亚利桑那州菲尼 克斯，专注于汽车和工业终端市场，包括汽车功能电子化和安全、可持续能源网、工业自动化以及5G 和云基础设施等。安森美在全球设立了43个设计中心，拥有22个制造厂和8个解决方案中心。安森美目前已实现了全面的传感器 产品和解决方案布局，包括图像传感器、雷达、激光雷达、超声波传感器，以及 硅和碳化硅功率半导体等产品和解决方案。公司2022年全球营收83亿美元，同比增长24%，其中汽车业务营业收入33.6亿美元，占比40%;六成营收来自亚太区域。

8、罗姆半导体

罗姆 （ROHM） 是全球著名半导体厂商之一，创立于1958年，总部位于日 本京都市。罗姆的产品涉及多个领域，其中包括 IC、分立元器件、光学元器 件、无源元件、模块、半导体应用产品及医疗器具。罗姆十分重视中国市场，已 先后在大连和天津开设工厂，并在上海和深圳设立设计中心以及品质保证中心。 罗姆半导体2022财年营业收入5078.82亿日元，同比增长25.6%，其中汽车业务营业收入达2129.50亿日元，占比达41.9%。此外，罗姆计划在2025年前将 SiC功率半导体营收扩大至1000亿日元以上，并将投资1700亿日元，使SiC功率半导体产能增加至2021年时的6倍。

9、亚德诺

亚德诺 （ADI） 是一家全球领先的半导体公司，创立于1965年，专注于模 拟信号、混合信号和数字信号处理，总部位于美国马萨诸塞州。亚德诺是全球排 名第二的模拟芯片企业，拥有超过85000种产品，涵盖了信号调节、电源管 理、无线与有线通信、传感器与执行器、图像处理、汽车技术等方向，应用于智 能手机、平板电脑、电视、音响、医疗设备、工业控制器、汽车电子系统等领域，覆盖超过12.5万客户。2022财年，亚德诺营业收入达120亿美元，同比增 长64%;其中汽车板块营收25亿美元，占比达21%，同比增长102%，是公司营收增长最快的业务板块。

10、微芯

微芯科技 （Microchip）是全球领先的 MCU 和模拟半导体供应商，创立于 1989年，主要开发和制造用于各种嵌入式控制应用的专用半导体产品。公司已 推出微控制器外围设备、模拟产品、RFID智能卡等产品，可设计全面的嵌入控 制系统方案，以满足用户日益增长的需求。2022财年，微芯科技营业收入达84 亿美元，同比增长24%;其中，汽车板块营收约14亿美元，占营收比例为 17%。未来，微芯科技正扩大美国科罗拉多州科罗拉多斯普林斯 （Colorado Springs）的半导体厂，以应对未来数年的碳化硅（SiC）和硅（Si）芯片产能，强化车用、航天及国防等应用所需的第三代半导体。

第四章

我国汽车芯片发展现状

我国芯片企业积极拥抱汽车电动化、智能化，广泛布局汽车 芯片各细分领域，实现了功率芯片基本具备国产化能力，国产大 算力计算芯片规模化装车，存储芯片与国际水平差距大幅缩小， 中低端控制芯片和通信芯片国内供应能力显著提升，细分产品较 多的驱动和电源芯片创新能力和产品供应能力快速提升。但国内 汽车芯片制造基础薄弱、高端芯片对外依存度高、产品性能和覆盖不足的局面短期仍难以改变，需加强全产业链的规划和建设。

（一）我国汽车芯片市场发展现状

汽车电动化、智能化趋势下，我国汽车芯片需求快速增长。2022年我国新 能源汽车产量为705.8万辆，同比增长96.9%，占全球新能源汽车产量的60%以上，继续领跑全球（图表48）。新能源汽车芯片平均用量超1000颗，未来L4 级及以上自动驾驶汽车单车用量将上升到3000颗左右，远大于消费电子的芯片使用数量（一部智能手机和 PC 的芯片使用数量在几十到上百颗）。在市场规模方面，2022年我国汽车芯片市场规模为167亿美元，预计到2030年将达到290 亿美元（图表49）。随着组合驾驶辅助功能 （L2 级）的乘用车渗透率不断升高，2022年已达34.5%，下一步，随着工信部支持L3 级以上智能网联汽车加快进入市场 ，未来智能驾驶的发展将极大带动汽车芯片的装车和市场需求 。

图表482014-2022年我国新能源汽车销量情况

我国汽车芯片产业已迈过起步期，进入快速发展期。我国汽车芯片产业起步 较晚，基础薄弱，汽车芯片国产化率尚不足10%，对外依存度高。在电动智能 汽车快速发展叠加自主安全供应链建设趋势下，国内汽车芯片产业进入百花齐放阶段，已有近300家公司开发汽车芯片产品，在大量产品已实现从无到有的突 破。从产品方面看，我国在动力系统、车身系统、智能应用领域相对领先，在智 能座舱、智能驾驶、智能网联领域涌现出一批优质的计算芯片、通信芯片、功率芯片、控制芯片企业，但底盘系统的控制芯片、驱动芯片、电源芯片等由于技术 难度高、功能安全等级高，我国产品还有待攻克。从产业链方面看，我国在汽车 芯片设计、封测方面进展迅速，主要短板在于车规级晶圆制造先进工艺缺失、特色工艺不足，产业配套尚不完善。

1、控制芯片

中国市场需求快速增长，但市场份额主要被国际企业占据。在市场规模方 面，受汽车电动化、智能化驱动，单车搭载的 MCU 价值量持续增长，我国汽车 MCU芯片价值量将从2021年的114.23美元/车，增长至2025年的142.46美元 / 车 ，MCU整体市场规模将从2022年的33.4亿美元增长至2025年的42.74亿美元。在市场格局方面，意法半导体、恩智浦、微芯科技、瑞萨、英飞凌等海外企业仍占据国内主要市场份额。在高端车用MCU 市场，国内企业仅芯驰科技、上海芯钛、紫光芯能三家推出相应车规级产品。以芯驰科技E3为例，其采用22nm制程工艺，集成了3对ARMCortexR5双核锁步CPU和4MB片内SRAM，满足汽车应用对于算力和内存日益增长的需求，并通过ASILD功能安全认证，目前已有超过100家客户采用芯驰 E3进行产品设计，覆盖主机厂、智能驾驶企业、激光雷达及电池厂商等。芯驰科技E3可应用于可靠性要求最高的汽车电池管理系统（BMS）、智驾（ADAS/AD）、区域控制器网关和底盘类应用，可 靠性次之的T-Box、车身控制器（BCM）、 热管理（HVAC）、照明等车身控制，以及液晶仪表、抬头显示控制器、电子后视镜等显示领域，近期搭载芯驰科技E3的明然科技悬架控制器（CDC）批量下线，在奇瑞瑞虎9、星途瑶光等车型上正式量产。中端MCU芯片领域，兆易创新、亿咖通等企业有相应的车规级产品，低端MCU企业众多、产品丰富，已广泛应用于座舱、车身域的多零部件中 （见图表50）。

2、计算芯片

智能驾驶加速渗透，驱动智能驾驶计算芯片市场规模快速增长。在智能驾驶方面，2022年我国乘用车L2级及以上辅助驾驶渗透率已上升至34.5%，2023年上半年达到了42.4%，远高于2020和2021年的15.0%和23.5%，预计到2030年将达到70%。而且随着高速NOA（领航辅助驾驶）和城市NOA的规模化量产，将提升大算力计算芯片的需求。2022年高速NOA搭载量为21.22万辆，预计2025年高速NOA和城市NOA搭载量将达到348万辆（见图表51）。巨大的智能驾驶下游需求使得我国成为全球最大的计算芯片市场，据预测，到2025年我国智能驾驶芯片市场规模有望突破100亿元，到2030年有望超700亿元，引领全球计算芯片下游应用市场。

智能驾驶新型算法框架和舱驾一体对算力提出更高要求。一是随着高速 NOA规模化量产以及城市NOA的逐步上量，对大算力智驾芯片需求将快速增长，理想、小鹏和蔚来等配备激光雷达的城市NOA车型单车算力已超过500TOPS甚至1000TOPS。二是“BEV+Transformer”由于具备识别准、精度高，且便于与激光雷达、毫米波雷达前融合等优势，目前“BEV+Transformer”已成为特斯拉、小鹏、理想、蔚来、小马智行、百度等多家主流车企、自动驾驶方案解决商的量产方案，但“BEV+Transformer” 对算力需求可达200 TOPS以上，对大算力AI芯片提出需求。三是舱驾一体可有效降低开发成本和通讯延时、优化算力利用率和功能体验，已成为行业公认的电子电气架构发展方向，但舱驾一体对芯片算力需求未来可达到1000TOPS以上。

在智能驾驶芯片方面，国内企业凭借良好的本土化技术和应用优势，在 NOA用智能驾驶芯片领域取得领先地位。2022年中国市场乘用车标配L2+NOA功能智驾域控制器芯片市场，地平线市场占比49.05%，超过英伟达的45.89%（见图表52）。在企业布局方面，国内地平线、黑芝麻、后摩智能、爱芯元智等企业均发布了大算力智能驾驶芯片，并实现了批量装车。地平线2021年7月发布了128 TOPS算力的征程5芯片，已先后在2021款理想One、L7 和L8的Air 版和Pro版车型、L9 Pro版等车型量产装车，截至2023年9月，地平线程5芯片累计出货量超过20万片，累计已获得9家车企多达近20款车型的量产定点。黑芝麻智能的华山A1000/A1000L芯片于2022年量产以来，A1000系列芯片总出货量已超过2.5万片。作为全球存算一体智驾芯片的先行者，后摩智能已于2023年5月发布了首款存算一体芯片后摩鸿途H30， 在 12nm工艺制程下即实现高达256 TOPS的 Al 算力，体现了存算一体路线的优越性。爱芯元智基于自研爱芯智眸Al-ISP和爱芯通元混合精度NPU， 研发了M55（8TOPS）和M76（60TOPS）两个系列智驾芯片，其中M55系列芯片已实现前装上车。。

智能座舱功能多样化及大模型等创新技术的应用，将持续推高座舱芯片算力需求。随着智能座舱功能的丰富，HUD、DMS/OMS/CMS、中控大屏、语音交互及多模态交互等功能陆续上车，对座舱芯片的算力需求也将快速增长。集度汽车 ROBO-01搭载高通8295芯片，AI算力达到30TOPS，已超过部分智驾芯片，在8295的支持下ROBO-01可实现毫秒级全离线智能语音交互以及视觉感知、声纹识别、姿势及唇语动作捕捉等多模融合的交互方式。随着大模型的发展，汽车智能座舱有望成为大模型在汽车领域应用的首个场景。大模型给智能座舱交互带来 变革，由传统的被动交互到主动交互再到全方位语义理解能力的提升，带来更精 准、个性的交互体验，以应对车内越来越复杂的交互需求。理想汽车发布了自研 大模型MindGPT， 百度的文心一言也被接入长安、吉利、岚图、红旗、零跑等众多车企的车型。但大模型参数量极大，对算力、存储要求极高，在车端应用势 必将提升智能座舱芯片的算力需求。在智能座舱芯片方面，国内企业在中低端市场占据一定市场份额。从市场规 模看，2022年国内智能座舱SoC芯片市场规模约117亿元，到2025年将达到204亿元（见图表53）。在市场格局方面，高通强势领跑中高端市场，凭借2019年推出的旗舰智能座舱芯片SA8155P 迅速成为多数中高端车型首选，合作车企超20家，蔚来、理想、小鹏等高端智能新车均搭载SA8155芯片。2021年高通推出的第四代芯片SA8295P采用5nm制程，Al算力高达30TOPS，后续将陆续在集度汽车、奔驰、零跑等车型搭载上车。国内企业中，华为、芯驰科技、杰发科技等产品实现量产装车，华为麒麟系列芯片已在比亚迪、北汽极狐、问界、阿 维塔等车型量产；芯驰科技座舱芯片X9作为国内首颗已量产舱泊一体跨域融合芯片，可支持“一芯十屏”，同时覆盖仪表、中控、电子后视镜、娱乐、DMS、360环视、语音系统等所有座舱功能和自动泊车功能，目前X9系列产品已有几十个定点车型，其中上汽、奇瑞、长安等车企旗下搭载X9系列芯片的车型已量产上市，截止目前出货量超百万。截至2023年5月，杰发科技第一代入门级智能座舱AC8015出货量超百万颗，6月最新研发的高性能智能座舱域控SoC芯片AC8025也成功点亮。

3、传感芯片

国内汽车传感器市场增长潜力大。随着智能驾驶机智能座舱加速渗透，汽车 传感器的需求将快速增长。据亿渡数据推测，2021年我国汽车传感器市场规模 为263.9亿元，预计到2026年市场规模将达到496.5亿元。从细分领域来看， 我国市场中车身感知传感器市场规模占比约为28%，环境感知传感器单价高、 用量逐步提升，市场占比约为72%，其中摄像头为单车平均价值量最高的传感 器，占比达28%。

我国汽车传感部分产品实现突破，但整体自主化率仍较低。由于国内积累薄 弱，尤其对于车规场景缺乏经验，目前我国市场中大量传感器仍是以欧美日传感 器芯片供应为主，如博世、电装、森萨塔、恩智浦等。在环境感知传感器方面， 国内豪威、加特兰、纳芯微等逐步在客户端不断提升渗透率，图像传感芯片领域 国内豪威集团在全球车载CIS 芯片市占率达29%，仅次于安森美的44%，年出 货量超1亿颗，是全球第二大汽车CIS 供应商；毫米波传感芯片主要供应商以恩 智浦、德州仪器等国际芯片企业为主，国内芯片企业加特兰等正加速突破；超声 波传感器芯片主要供应商为博世（自用）和Elmos， 国内尚未有企业量产，纳芯 微正在研发，预计2024年量产。车身感知传感器中，我国华培动力、保隆科 技、苏奥传感、敏芯股份等电流、温湿度、压力、加速度、气体等传感器正在陆续上车。但我国目前 MEMS 传感器与海外相比仍存在较大差距，车规级 MEMS 设计与生产制造能力短缺。

4、通信芯片

CAN 芯片。国内市场主要被恩智浦、德州仪器、英飞凌、瑞萨、意法半导 体和安森美等海外公司占据，国内包括芯力特、纳芯微、思瑞浦、川土微等实现 一定突破。在车载CAN总线芯片方面，芯力特推出的5V/3.3V CAN/CAN FD总 线接口系列芯片，系列齐全，已应用于汽车 BCM、EPS、ADAS、AVAS、BMS、TBOX、OBC、OBD、PEPS等众多领域。

LIN 芯片。国内市场主要被恩智浦、德州仪器、英飞凌、瑞萨、意法半导体和 安森美等国外公司占据，国内北京君正、芯力特、纳芯微、思瑞浦等公司实现突 破。在车载LIN 总线芯片方面，纳芯微推出车规级别LIN 收发器芯片 NCA 系列， 为低速、短距离汽车通信应用，具有抗干扰性强、辐射低等优势，其中NCA1021 能够Pin2 Pin欧美市场主流兼容LIN收发器芯片可直接更换，无需修改设计。

以太网芯片。 国内市场主要以恩智浦、博通、美满电子、瑞昱、Microchip、德州仪器等海外企业为主，国内企业主要是裕太微、景略、昆高芯等企业，其中裕太微车载百兆PHY芯片2022年实现规模销售，成功导入各大国内知名车厂平台，千兆PHY已量产流片。在以太网Switch交换芯片方面，主要有美满电子、博通和恩智浦，微芯科技收购的Micrel和中国台湾瑞昱也有一席之地。从市场规模上看，智能驾驶所需的PHY芯片用量将从2020年的2.3个/车增长至2025年13.5个/车，国内市场需求总量将达到4.31亿个；IVI系统中单车的PHY芯片用量将从2020年的0.2个/车增长至2025年1.7个/车，国内市场 需求总量将达到0.54亿个。预计2025年，我国的车用PHY芯片市场规模有望达到156亿元，车载以太网交换芯片市场规模将达到137亿元。

蓝牙芯片。车载蓝牙系统主要用于音频连接，如通话、音乐等。目前我国车 载蓝牙芯片中高端以海外企业为主，如高通、恩智浦等，我国行业参与者多集中 在低端蓝牙芯片市场，代表性企业包括泰凌微、汇顶科技、桃芯科技、紫光展锐等。我国车载蓝牙芯片市场较为成熟，2021年车载蓝牙需求量约为2918.16万 块，市场规模约为9.3亿元。

WiFi芯片 。随着Carplay、Hi-Car 等模式逐渐推广，汽车WiFi 芯片渗透率稳步提升。国内市场 WiFi 芯片市场，博通、高通、联发科等海外厂商占据市场 主导地位，国内公司主要有华为海思进入市场前列。

UWB芯片。汽 车UWB 主要应用于数字钥匙领域，据iCV TAnK统计，2022 年我国 UWB 数字钥匙市场规模约为0.44亿美元，预计到2027年将增长至 10.32亿美元。我国 UWB 芯片市场以恩智浦等海外企业为主，国内纽瑞芯科 技、长沙驰芯半导体、精位科技均推出了商用 UWB 芯片，但目前主要针对消费 电子领域，在汽车电子领域应用较少。

V2X 直连芯片。国 内V2X 汽车芯片渗透率依然较低，2022年上半年搭载C- V2X 技术的量产乘用车约4.6万辆，渗透率仅为0.5%，随着未来车用无线通信 网络覆盖面增加，市场规模有望加速扩张。竞争格局方面，我国 V2X 芯片已实 现国产化，如华为海思、大唐宸芯、中兴通讯、紫光展锐等均已推出或规划相关 V2X芯片，但目前市场仍为高通、Autotalks 等成熟芯片占据。

移动蜂窝芯片。国内蜂窝通信技术以及芯片能力在国际上处于领先地位，蜂 窝通信芯片技术储备较充分。蜂窝通信集成 SoC 方面，海思巴龙和麒麟 SoC 设 计能力已逐渐追平国际水平，但受限于生产制造影响国内供应。移动蜂窝射频芯 片方面，国际企业占据主导，思佳讯、Qorvo、 博通和村田四家公司占据了85% 的市场份额，我国紫光展锐、卓胜微等企业正加速突破。

导航芯片。我国汽车导航芯片国产化进展较快，华大北斗、北斗星通、华为 海思、紫光展锐、千寻在内的40余家企业从事导航芯片的研发，随着北斗应用 不断推广，国内导航芯片厂商基于传统导航芯片领域不断向汽车领域渗透。

高速串口芯片。我国在高速串口芯片领域，主要依赖德州仪器（大屏传输占 90%以上）、亚德诺（摄像头传输占90%以上）两大供应商，国内瑞发科、合肥 龙讯、纳芯微、景芯豪通半导体等公司有望突破。在标准方面，汽标委网联工作 组于2020年2月启动《车载有线高速媒体传输系统技术要求及试验方法》标准 制定工作，目前该标准处于征求意见阶段，该标准还被纳入了2023年7月工信 部国家标准化管理委员会发布的《国家车联网产业标准体系建设指南（智能网联 汽车）（2023版）》。

5、存储芯片

近年来随着我国汽车存储芯片需求增加，部分生产消费级存储芯片的生产企业开始进入汽车存储芯片领域，如紫光、长江存储、兆易创新、北京君正等企 业，均取得了一定突破，部分产品实现了规模化装车应用。

（1）易失性存储

SRAM领域，北京君正收购的美国ISSI开发的IS64系列已通过车规认证。DRAM领域，北京君正通过收购ISSI取得车规级产品线，目前已与博世、大陆达成紧密合作，研发的IS46QR系列产品存储容量已达到16G。但君正采用Fabless模式，制造依赖海外。兆易创新与长鑫存储合作，推出一系列车规级DRAM产品，其中GDQ系列存储容量最高可达4Gb，初步满足车载需求。总体上，我国大容量DRAM的IP 与代工制造对海外的依赖存在一定风险。

（2）非易失性存储

EEPROM。国 内 EERPOM 存储芯片企业有聚辰半导体、上海复旦微、华大 半导体等企业，其中聚辰半导体、复旦微的产品通过车规级认证。当前，聚辰半 导体拥有多系列车规级 EEPROM 产品，主要应用于车载摄像头、液晶显示等外围部件，并逐步向三电系统、车身控制等核心部件拓展，已在比亚迪、特斯拉等 国内外一线车企上车应用。与国外头部企业相比，国内产品在数据保存时间等关键性能指标上仍有差距。

NOR Flash。中国台湾华邦电和旺宏以及兆易创新是NORFlash领导者，占 领了绝大多数的市场份额，2021年三家企业市场占有率分别为25.8%、25.5%和17.7%。截至2023年4月，兆易创新车规级GD25/55SPINORFlash （55nm） 和GD5FSPINANDFlash（38nm、24nm）系列产品全球累计出货量已达1亿颗，产品已打入全球主流车企。

NAND Flash。国内NAND Flash企业包括北京君正、兆易创新、长江存储、上海复旦微、东芯半导体等企业。东芯股份2022年已可为客户提供38nm 工艺车规级PPINAND以及SPINAND样品，车规级NANDFlash覆盖1Gb、2Gb至 8Gb。兆易创新38nm车规级SPINAND于2022年实现量产，容量覆盖1Gb、2Gb和 4Gb。NANDFLASH领域，国内与国外差距仍较大，一是性能参数方面，韩国三星车规级NANDFlash产品可满足单颗64Gb容量，北京君正IS35系列最大存储空间为4Gb， 性能方面无法满足智能座舱域、智能驾驶域日益增长的存储容量需求。二是国内存储芯片产业被针对，美国针对128层以上NAND FLASH制造设备对我国进行管制，长江存储已被美国列入“出口限制名单”，未来扩产困难。

6、安全芯片

安全芯片相比其他类别芯片，产品功能较为固定，产品复杂度较低。安全芯 片常用40nm 及以上成熟制程制造，对先进制程工艺的需求不大，国内已有工艺 可满足安全芯片生产制造。汽车行业重点关注安全芯片指标为处理性能（主要是加解密运算性能）和支持高吞吐的I/0 通道，国内产品可以满足市场要求。总体而言，国内汽车安全芯片企业技术水平基本可媲美国外企业，且具备一定的竞争力，当下国内汽车安全芯片痛点在于与国内供应商应用匹配及验证需要一定时间。国内安全芯片主要有华大电子、紫光同芯、上海芯钛、国芯、复旦微电子、信大捷安等供应厂商（见图表54），每个企业至少有两款车规安全芯片产品，具备产品研发实力和量产产品。

国内企业亦通过嵌入安全功能模块，为控制芯片或计算芯片提供嵌入加密算法、访问控制、完整性检查等技术，提升汽车控制系统安全性。如地平线征程5 具有完整加密引擎，并支持多种加密算法。芯驰E3 MCU内置的信息安全模块集 成真随机数生成器、AES、RSA、ECC、SHA 以及符合国密商密2/3/4/9标准的 硬件加速器，可满足安全启动、安全通信、安全固件更新升级等应用的需求。此外，杰发科AC7840x、旗芯微 Raptor 与 REX 系列、云途半导体 YTM32B1H/B1H系列等国内汽车MCU也均配备了类似功能的安全模块。

7、功率芯片

电动汽车单车芯片价值中超过50%为功率芯片，在电动汽车加速渗透下，功率芯片市场将保持快速增长。IGBT领域，据集微咨询统计，汽车已成为我国IGBT应用最大市场，占比高达39.7%，2022年车用IGBT市场规模约高达126.5亿元，预计到2025年，市场规模将增长至226.4亿元。新能源汽车快速充电已成为车主和用户的刚需，800V 架构可以有效减少车身重量，实现续航提升，SiC成为新能源汽车主驱功率芯片理想选择。目前，越来越多车企开始在主逆变器、车载充电机、DC/DC转换器中导入SiC技术，2022年国内搭载800V高压快充的新能源车型销量约5万辆，预计到2025年高压快充车型销量有望突破300万辆，渗透率将超过25%。在高压快充推动下，SiC在OBC中的渗透率从2020年的23%提升至2025年的43%。2022年国内车用SiC功率器件市场规模达到10.7亿美元，2025年将上升至31.7亿美元。在市场格局方面，国内功率芯片企业多年来持续加大研发投入，比亚迪、中 车、斯达半导体等企业已批量生产新能源汽车功率芯片，国内企业占据车用功率 芯片市场份额的20%左右。2015年，比亚迪攻克了第四代的非穿通型 （NPT）的技术工艺，2017年基本攻克了第五代电场截止型的技术方案 （FS）， 在商业化 上。在产品应用方面，比亚迪、上汽通用五菱、理想、小鹏、威马、合创、广汽新能源汽车生产企业均搭载了国产功率芯片，尤其以最高工作电压在1200V DC 以下的产品更是普遍应用。在芯片制造方面，功率芯片主要使用微米级至90nm 制程工艺，成熟制程工艺相对先进制程更容易实现，国内具备相对稳定的功率芯片设计、制造、封测能力。在半导体设备方面，上海微电子装备股份有限公司具备90nm光刻机生产能力，并进入中芯国际、士兰微、华虹等功率芯片制造企业；车用功率半导体用刻蚀机具备国产化能力；薄膜设备中，北方华创PVD （物理气相沉积）设备已经进入国际供应链体系，其 CVD（化学气相沉积）镀膜设备已经成功 进入海外市场；沈阳拓荆科技的65nm 级 别PECVD设备也已实现量产。

（1）IGBT

我国车用 IGBT 领域头部企业主要包括英飞凌、比亚迪、斯达半导体等，2022年，国内新能源汽车市场英飞凌装车量达到127.55万套，市占率高达25% （见图表55）。同时，英飞凌也是IGBT领域的技术引领者，至今已研发7代产品，应用于新能源汽车的主要是4、5代产品，国内企业均以英飞凌为技术对标。国内布局车用IGBT的企业主要是比亚迪、斯达半导体、中车时代、士兰微四家，其中比亚迪、中车时代、士兰微均有自己的生产线（见图表56），整体上，国内 IGBT制造产能充足，总产能达341万片/年。比亚迪已有多款车用IGBT 产品用于旗下车型，是国内出货量最多的企业。斯达半导体2022年应用于主电机控制器的车规级IGBT模块配套超120万辆新能源汽车，车规级主控制器 SiC MOSFET已开始批量装车。士兰微布局车规级市场较晚，车用IGBT 模块B1 已量产配套奇瑞QQ、零跑T03， 车用IGBT模块B3在极氪小批量试用（见图表57）。

（2）MOSFET

国内低压 MOSFET 市场已较为成熟，闻泰科技旗下安世半导体车规级 PowerMOS全球排名第二，由于行业技术迭代速度放慢，国产供应商有望进一步缩小与国外企业的差距。目前国内功率MOSFET企业在消费和工业领域应用较多，但汽车供应链中高压 MOS配套经验较少，尤其缺乏下游汽车电子一级供应商的支持。

我国SiCMOSFET产业链仍不成熟。目前我国SiCMOSFET仍被海外 Wolfspeed、英飞凌、安森美、意法半导体、罗姆等成熟企业占据市场，我国企业还没有正式可应用主驱逆变器的SiCMOSFET芯片。中车时代、三安光电、中国电科等在SiCMOSFET芯片进行持续研发，并已推出第一代产品。中国电科与 斯达半导体合作开发的SiCMOSFET模块预计在2023-2024年量产；比亚迪半导体SiCMOSFET产品已研发到3代，自有SiC产线正在建设中；中车时代SiC器件已覆盖650V-1700V，700V、3300V混合SiC牵引变流器以及3300V全SiC牵 引变流器已规模应用；斯达半导体从实现车用碳化硅模块的小批量生产，目前已获得多家国内外车企及Tiel客户的项目定点，公司发的碳化硅模块在车载充电 （OBC）领域已开始批量应用。

8、驱动芯片

驱动芯片整体国产化程度较低，国内追赶难度较大。随着车载应用场景更加 复杂、驱动电压不断提升，技术复杂度提升，国内追赶国际先进企业的难度增 大。例如车灯不断提升功率以及更复杂的功能需要更高耐压和集成度的 LED 驱 动芯片、车载音响品质不断提升需要更大驱动功率的Class-D音频驱动芯片。驱 动芯片领域国内具备一定车规级制造能力，但后续迭代升级仍面临较大挑战。马达驱动、LED 驱动等产品国产化进展较快，实现了规模化应用，但功能安全要求 更高的主驱动领域，我国产品仍难以匹敌海外产品。

LED 驱动。LED 车灯都需要配套 LED 驱动芯片来控制。车内氛围灯要求不 高，国内艾为、思瑞浦、瓴芯、纳芯微等已实现国产应用，但车身头灯、尾灯等 涉及功能安全的应用对驱动芯片要求较高，国产化率还较低，国内仅有纳芯微、 欧创芯等少数企业量产。马达驱动。座舱内各类电机由于安全要求相对较低、驱动环境相对简单，国 产芯片已大量进入应用，但在车身、底盘等涉及整车安全、有功能安全要求的驱动芯片，国产化比例仍较低。整体上，在马达驱动芯片领域，国际大厂德州仪器、英飞凌、意法半导体、Allegro、MPS等依然是主流，国内思瑞浦、纳芯 微、芯洲、中科芯亿达等公司也有产品陆续面世。

功率驱动。国内功率驱动芯片企业主要有华大半导体、纳芯微、思瑞浦、数 明、芯洲、川土微等企业参与市场竞争。主电机驱动用功率驱动芯片由于需要达到功能安全ASIL-D 要求，目前尚无国产产品符合要求，主要依赖恩智浦、英飞凌等企业，国内纳芯微主驱功率隔离驱动芯片预计2024年可实现量产。在制能力方面，功率驱动芯片主要使用180nm 及以上制备工艺，在芯片生产设备、 封装和测试能力方面已具备小规模生产能力，难点在于隔离工艺技术的积累。

显示驱动。国内在消费级显示驱动芯片有所突破，但车载屏幕由于使用环境 更复杂、部分屏幕如仪表盘涉及功能安全需求，车载显示驱动国产化比例偏低， 国内豪威集团、集创北方、奕斯伟等公司已送样或初步实现量产。

音频驱动。国内音频驱动芯片仍以德州仪器、恩智浦等海外企业为主。国内 杰发科已实现AB 类音频功放芯片量产，芯聆半导体多通道车规级Class D类芯 片已正式流片，但尚未开展批量应用。

高低边开关以及电子保险丝 （eFuse） 。 目前我国应用主流还是国际大厂意 法半导体、英飞凌、德州仪器。国内芯洲、思瑞浦、瓴芯、南芯、圣邦微、矽力杰、杰华特、士兰微已初步形成量产产品，目前主要处于上车验证过程中。

9、电源芯片

（1）DC/DC 芯片、AC/DC 芯片、LDO 芯片在 DC/DC芯片、AC/DC 芯片、LDO 芯片方面，国内市场仍以德州仪器、亚 德诺等海外成熟芯片企业为主。国内芯片企业矽力杰、纳芯微、思瑞浦等开展了相关产品研究，部分产品已在国内车企批量化应用。DC/DC芯片和 AC/DC芯片需要90nm 及以上的制程工艺，我国在芯片生产设备、封装能力、测试能力方面国内已经具备小规模化生产的能力。

（2）模拟前端芯片

在模拟前端芯片方面，国内芯片企业琪埔维、矽力杰、中颖电子、芯海科技等均开展了模拟前端芯片设计，其中琪埔维旗下产品已经能够搭载车辆使用。模拟前端芯片需要使用90nm 以上制程的高压BCD生产工艺，该工艺可大幅降低功率耗损、提高系统性能、节省电路的封装费用，并具有较高的可靠性。国内华 润上华、华虹、中芯国际、积塔半导体等均具备一定 BCD 工艺能力，但仍需要 持续迭代以提升工艺水平。

（3）数字隔离芯片

在数字隔离芯片方面，国内企业主要有纳芯微，相关产品已经开始在国内车 企批量化搭载应用，具有一定的实车搭载能力。数字隔离芯片需要90nm 及以上 制程工艺，国内已经具备小规模化生产、封测能力。在 SBC芯片方面，国内初步具备SBC生产制造能力，并实现了小规模应用。国内企业中，矽力杰、晶丰、士兰微、芯朋微、东科、比亚迪、纳芯微等均开展了电源控制芯片的研究，由于SBC集成度水平较高，国内企业生产成本较高且性能难以保证。但SBC并非必须芯片，若单颗芯片性能较弱，可以通过多 颗芯片配合使用达到相同效果，或者采用分立电源的技术路线以替代SBC。在制造能力方面，SBC需要180nm制程 BCD工艺，华虹、中芯国际已具备小规模生产能力，但BCD生产工艺水平尚需提升。

（二）我国汽车芯片供需展望

根据行业机构对各类型芯片短缺调研分析，初步判断当前汽车芯片短缺主要 集中在以下三类，分别是汽车控制芯片、功率芯片、电源管理芯片。计算芯片、传感芯片、通信芯片、存储芯片、安全芯片、驱动芯片等其他类型的芯片在特定零部件产品中存在短缺情况，但整体供需较为稳定（见图表58）。

从产业链上游看，由于晶圆产能结构性短缺，部分汽车芯片供应短缺仍将存在。从汽车芯片采用的制造工艺看，2021年汽车芯片采用90nm 以上的成熟工艺达到72%，采用14nm 以下先进工艺的芯片比例仅为6%，汽车芯片对先进工艺的需求较低（见图表59）。由于晶圆产线建设周期需要2-3年，而未来3年汽车芯片所依赖的55/65nm及以上制程晶圆产线投资力度仍较小（约为18%），导致未来汽车芯片短缺仍将持续数年。我国汽车芯片发展短期内应以90nm 以上的芯片为主，22-65nm芯片为辅，长期再谋求转向14nm以下的尖端工艺芯片。

1、控制芯片

由于汽车使用的 MCU芯片种类繁多，即使是最轻微的供应问题也会对汽车电子产品的生产造成很大的影响。通常情况下，MCU完成内部生产需要12-16 周，但目前各大厂商交货周期普遍超过了30周。与2022年第四季度相比，MCU短缺情况得到一定的改善（见图表60）。

中低端MCU种类较多，也是目前供应最为短缺的一类产品。中低端 MCU 主要应用于车身控制模块，该模块是专门用于执行、监控和控制汽车车身功能及 相关ECU的电控单元。车身域覆盖的汽车功能技术上较为成熟且使用生命周期长，实现这些功能对芯片算力的要求较低。随着国内及海外芯片厂商扩充的产能 在2023-2024年达成目标，车身域使用的 MCU 供应短缺问题有望在2025年之后得到根本性缓解。

供给短缺展望：高端 MCU芯片短缺仍将持续。在汽车电动化、智能化变革的带动下，动力域、智能驾驶域等高端MCU的单车需求量将持续提升。此外， 高端MCU要求更高的制程，制造难度大幅提升，匹配验证周期更长，存在较强的技术壁垒，国产高端MCU芯片可能在中长期内出现结构性短缺情况。

2、计算芯片

中低端的计算芯片我国基本形成了产业链供给能力。随着国内芯片企业产品快速成熟，供应安全性持续提升。当前，我国智能网联汽车快速发展，对于高算力的车规级计算芯片需求量快速增加，以高通骁龙为代表的 SA8155P 芯片供给较为紧张。国内企业已有多款计算芯片产品上车应用，包括地平线、华为、黑芝 麻、芯驰科技等。地平线征程5智能驾驶芯片算力为128TOPS， 已为理想L8、L7、L9 等车型配套；华为基于昇腾系列处理器开发的 MDC310/610/810 系列平 台算力达到64/200/400TOPS， 产品在问界、北汽极狐、比亚迪等车型上车应用；黑芝麻华山二号A1000 系列芯片算力覆盖16-106TOPS， 与上汽通用五菱、江淮等多家车企达成了量产合作；芯驰科技16nm工艺的X9智能座舱芯片已配套奇瑞车型。

我国智能网联汽车需求量大幅增长，预计2025年国内计算芯片的市场需求 量将会达到3800万颗，2030年将达到6000万颗（见图表61）。L2+、L2++、L3 级及以上智能驾驶车辆对于计算芯片性能要求高，算力需达到100TOPS以上

供给短缺展望：高端计算芯片可能出现短缺。高端计算芯片为实现更高算力，持续向高端制程迈进，目前高端计算芯片制程正在向7nm 及以下发展，但由于这类计算芯片国内尚不具备生产制造能力，可能会成为未来我国汽车芯片产业技术短缺的典型代表。

3、传感芯片

目前高端传感芯片产品以国外企业为主，传感芯片中图像传感芯片是价值和 技术壁垒较高的产品，目前产品供给以安森美、豪威科技和索尼三家企业为主，激光雷达、毫米波雷达等传感芯片我国也存在较大劣势。供给短缺展望：图像传感芯片供给存在短缺可能。传感芯片的特点是需求量 大、市场空间大、利润高，产业链上游企业有较大发展空间。2025年，预计图像传感芯片需求量将超1亿颗以上，激光雷达 FPGA 需求量也将超过1000万颗，毫米波雷达MMIC+SoC需求量超2000万颗。整体来看，图像传感芯片国内供给有保障，能满足OEM企业供给需求，但激光雷达和毫米波雷达芯片由于国 内起步较晚，国产产品竞争力较弱（见图表62）。

4、通信芯片

在汽车领域，通信芯片用量大、单价低等特点，我国企业在通信芯片领域快 速发展，已经具备了中低端产品供给能力，基本可以满足国内汽车通信芯片的发展需求。

未来供给展望：基本能满足需求，重点关注高端蜂窝通信芯片的生产能力 （见图表63）。蜂窝通信芯片要用到20nm先进制程制造工艺，我国虽然设计能 力较强，但生产能力尚不具备，存在供给短缺可能。

5、存储芯片

我国车规级存储芯片供给基本稳定。未来，汽车智能化、网联化对数据存储需求呈现爆发式增长，高可靠性、大容量、高写入速度的存储芯片需求将大幅增长，预计2025年单车存储芯片需求量将达到480GB （见图表64）。

供给短缺展望：NANDFlash可能出现短缺情况。NANDFlash存储芯片生产多依赖于国外产线，目前相关生产设备已纳入美国出口管制，国内企业存储芯片实现一定突破，但生产环节将面临一定风险（见图表65）。

6、安全芯片

国外安全芯片应用已有近二十年历史，在意法半导体、英飞凌以及恩智浦等 安全芯片厂商推动下，欧洲安全芯片应用普及较广。我国安全芯片从电信 IC卡起步，经历身份证卡、社保卡、金融 IC卡，开始向车联网、数字钥匙、车载eSIM等车用领域渗透，已经与国际领先企业在安全认证领域比肩。由于涉及国家安全，我国正推动适配国密算法的产品应用。现阶段，具有车规级安全芯片设计能力的本土厂商主要有紫光同芯、华大电 子、天津国芯、复旦微电子、国民技术、宏思电子、大唐微电子、上海芯钛、苏 州国芯、信大捷安等，在加密算法上普遍同时满足国密算法和国际算法，资质认 证上普遍实现 AEC-Q100、国密/商密二级、CC EAL5+/6+、IT EAL4+等。随着 5G、车联网等场景的不断发展，对信息安全的要求将越来越高，车规级安全芯片将有着更大的发展空间。

供给短缺展望：汽车安全芯片的供应较为稳定，随着更多国产安全芯片的应 用，出现短缺的可能性较小。

7、功率芯片

新能源汽车功率芯片用量及规格均高于传统燃油车，一辆传统内燃机汽车的 功率芯片价值量约为400美元，混合动力汽车为500美元，插电式混合动力及 纯电动汽车为700美元。碳化硅（SiC） 由于具有耐高压、耐高频特性，能广泛应用于主驱动逆变器、OBC（车载充电器）、DC-DC车载电源转换器和大功率DCDC充电设备。但受制于SiC高昂的成本，在新能源汽车领域渗透率仍较低。根据调研，通常一辆新能源汽车中整车主驱逆变器、OBC以 及 DCDC转换器用到的SiC价值量在900-1000美元左右。

供给短缺展望：2025年之前，IGBT 仍是功率器件主流产品类型，SiC主要在部分高端车型应用，预计未来2-3年内供给端紧张仍难以缓解，但随着三安光电、比亚迪、斯达半导体等国内头部企业产能提升，国产功率芯片的渗透率将大幅提升。

8、驱动芯片

驱动芯片在汽车各个部分均有应用，包括车身、仪表、底盘、动力总成及 ADAS 相关芯片，汽车将成为驱动芯片下游应用增速最快的领域。从全球驱动芯片整体市场格局来看，由于驱动芯片具有重视经验积累、产品研发周期长、生命周期长、价值偏低等特性，其产品和技术很难在短时间内被复制与替代。驱动芯片一旦在零部件产品中应用就可获得稳定出货量，再加上频繁的并购，强者愈强，逐步形成了德州仪器引领的海外龙头主导格局。国内驱动芯片企业规模较小，主要包括圣邦微、纳芯微、上海贝岭、思瑞浦等企业，部分国产驱动芯片已小批量生产，产品综合性能品质接近国际先进水平。

供给短缺展望：由于驱动芯片单价较低、国内已有替代产品等原因，国产化 替代程度将进一步提升，驱动芯片的供应将呈现较为稳定的趋势。

9、电源芯片

电源芯片在汽车使用非常广泛，主要作用是为主控芯片、逻辑电路、功率器 件驱动芯片等提供工作电源或参考电平，未来需求将随着汽车电气化程度而稳步增长（见图表66）。电源芯片属于模拟芯片，主要采用90nm 以上成熟制程工 艺，国内晶圆代工企业已基本具备制造能力。在设计端，近年国内涌现出一批电源芯片企业，如思瑞浦、南芯科技、纳芯微、圣邦微等，除部分SBC、高端电源管理芯片短期难以国产，大部分电源芯片可实现国产，未来仍然出现短缺的可能性较小。

（三）我国汽车芯片企业情况

目前我国汽车芯片已进入百花齐放阶段，在大部分领域已实现从零到一的突破，但产业基础羸弱、产品类别不足、芯片性能不足的问题仍未完全解决，仍需供应链上下共同探索。从产品类别上看，我国在制程工艺要求相对较低的部分领域已取得一定优势。功率芯片领域，比亚迪、中车和斯达半导体等 IGBT 产品已 实现规模化应用；图像传感器芯片领域，豪威集团处于世界第一梯队；存储芯片领域兆易创新、北京君正等企业在NOR Flash、DRAM等产品上出货量领先（见 图表67），但计算与控制芯片、毫米波雷达、大容量存储芯片、驱动芯片、电源芯片等与海外相比仍存在较大差距。从汽车芯片产业链上看，我国初步具备较完整的设计、晶圆制造、封装测试产业链。其中，在芯片设计和封装环节，我国初 步形成了一定产业链优势，如芯片设计能力、封装能力方面处于全球第一梯队水平（见图表68）。但设计工具、制程工艺、设备材料等领域与世界先进水平相比仍存在较大差距，如芯片环节的EDA工具和IP 核依然依赖海外企业，芯片制造中的先进制程与特殊工艺尚未完全掌握，芯片测试经验积累不足，以及制造、封装、测试环节的半导体设备面临很严重的“卡脖子”情况（见图表69）。

第五章

推进我国汽车芯片发展的 建议

结合我国汽车芯片产业基础及特点，建议在体制机制方面完善顶层设计，统筹推进汽车芯片产业化发展；在产业链方面，着力提升制造工艺、攻关共性技术、构建检测认证体系；在保障措 施方面，加快建立行业管理体系、加强人才培养、强化财政支持。

（一）完善汽车芯片顶层设计

建立汽车芯片部级联席会议，建立权威的决策指挥体系。要构建协同攻关的组织运行机制，高效配置科技力量和创新资源，强化跨领域跨学科协同攻关，形成关键核心技术攻关强大合力。

（二）构建芯片制造工艺体系

支持本土晶圆制造企业扩大车规级产线和产能。支持国内晶圆制造企业新建 或扩建车规级晶圆产线，建立保障国内汽车芯片制造的最低产能。在晶圆制造发展制程方面，短期应优先完善成熟制程车规级产线建设，如90nm以上模拟芯片和65/55nm、40nm、28nm逻辑芯片产线，满足大部分汽车芯片制造需求；中远期应加大对28nm以下先进制程车规级产线的支持，完善相关工艺水平，并鼓励汽车芯片企业在本土进行制造。在晶圆制造企业发展模式方面，建议加大对多样化IDM模式的支持力度。短期来看，鼓励国内汽车芯片设计企业与晶圆代工企业合作建立虚拟IDM模式，增进企业间协同；同时，鼓励中小型汽车芯片设计企业与晶圆制造、封测等企业共同出资建立共享式IDM（CIDM）模式，减轻企业资金负担；对于部分利润率较低的汽车芯片，鼓励企业发展Fab-lite模式，减轻晶圆厂建设带来的资金压力；长期来看，鼓励重点芯片设计企业投资建设晶圆制造、封测产线，建成真正的IDM模式。支持跨国晶圆制造企业来华本土化布局。对于制造工艺技术难度极大的高端 汽车芯片，建议打破现行政策限制，从规划、土地、金融、服务、补贴、税收等 环节，全面创新支持政策，加快引进境外领先晶圆厂到我国投资建设高端芯片车规级晶圆产线，培育一批具有一定国际影响力和产业带动力的本土跨国企业和外贸产业集群。

（三）攻关芯片关键共性技术

通过重大专项和国家重点研发计划等措施，集中攻关车规级芯片核心关键技术。第一，加强基础共性技术研发。加大对自主安全可控装备、材料、软件的验证和应用支持力度，将自主车规级芯片首台（套）装备、首批次新材料、首版次软件等纳入国家首台套支持政策，并采用补贴等方式给予重点支持。重点推动 EDA工具及 IP 专利模块的技术研发，推动28nm 及以下先进制程车规级制造工艺、光刻机、量测设备等“卡脖子”难题纳入国家重大科技专项攻关目标，加强先进及特色制程工艺突破，有序提升汽车芯片制造和封测产能，切实保障产业链供应链安全稳定。第二，加强成果转化支持力度。借鉴欧洲比利时微电子研究中心（IMEC），强化汽车芯片领域研究成果产业化，并加强知识产权保护。围绕现 有国家集成电路产学研体系，积极开展与芯片产业链企业、高校等联合研发攻关，搭建高校科研院所“小试”、国家研发中心“中试”、芯片企业“大试”的 技术成果转化体系。

（四）建立汽车芯片检测认证体系

为促进使国产芯片产品评价有据可依，倒逼国产芯片技术水平提升，需建立 汽车芯片检测认证体系。一是建立包含功能安全、信息安全、可靠性、关键性能 等指标的汽车芯片产品评价标准体系，研究通过标准引领国内汽车芯片产品规模 化应用的措施。二是支持第三方机构开展汽车芯片检测认证业务，推动整车企业、零部件企业、芯片企业做好协同配合，加速推进我国汽车芯片检测认证体系 落地实施。三是鼓励相关企业积极参与汽车芯片标准检测认证工作组，联合制 定、推广应用选型认证和供应商审核规范，形成快速迭代机制。四是开展国产芯 片测评工程，联合车企需求方和芯片供应方，建议由行业机构牵头推进国产芯片测试评价，形成芯片备用方案。 五是建议尽快构建器件级、系统级、整车级的“三级”测试验证体系，建设具备完整车规检测能力的国家级和区域级检测认证平台，并研究与适用的标准、技术规范和检测验证体系相结合、互促进，用标准 和测评支撑完成产品的测试认证。六是建立共享的汽车芯片测试数据库，包含可靠性、信息安全、关键性能数据。

（五）搭建汽车芯片行业管理体系

建立汽车芯片国家级采购和战略储备机制。借鉴石油收储机制，出台汽车芯 片国家采购管理办法，整合国内汽车芯片采购需求、报团取暖，通过集中采购、协议约定或产能承包等形式，提升谈判话语权，获得芯片制造企业产能保障，避 免国内企业无序竞价，形成整体竞争优势。对于涉及国防、公共和民用领域车辆 的核心 MCU等关键芯片，研究出台战略储备政策。建立处突机制，增强行业突发事件应对能力，保障社会和产业安全。

搭建汽车芯片供应链管理和决策平台。目前我国汽车芯片行业缺乏统计数据，产品分类分级口径不清晰，各企业上报数据存在较大差异，无法支撑主管部门开展行业管理工作，也制约了我国新型举国体制优势发挥。通过构建分类分级框架、科学统计口径，建立大数据统计平台，监测汽车芯片应用及产业运行状况。建立应急处突机制，提升供应链上下游供应信息透明度，增强行业突发事件应对能力。

（六）加强人才培养及引进力度

优化专业人才培养路径，探索实施战略学科人才培育支撑计划。健全贯通青年人才成长全周期、全生态的培养支持体系；推进高校与国家实验室、国家重点 实验室、科研院所等联合申报招生权和学位点，联合培育研究生，完善以科研项 目为纽带的联合培育机制。充分发挥一流大学的高端人才集聚和国际科技交流与合作的纽带作用，支持建设一批高水平大型国际科研合作平台。建立关键人才引进机制，通过专项人才补贴和落户优惠等政策吸引海外高级技术人才回流。

（七）强化财政及产业基金支持力度

一是针对芯片设计、流片、认证环节，建议补贴 EDA和IP、流片及车规级检测认证等支出项目，减轻芯片企业负担。二是对于国产汽车芯片上车应用环 节，研究给予相应的支持政策，引导国产汽车芯片在新能源和智能汽车领域规模 化应用。三是充分发挥国有企业制度优势及在自主创新中的国家队作用，创新政策工具激励国有整车及零部件企业试用、批量应用国产汽车芯片产品。四是充分发挥国有产业基金的引导作用，率先投资芯片设计、制造、封测及设备和材料企业，引导市场化投资机构加大投资。