汽车芯片的智能化和电动化趋势

 

汽车的智能化和电动化趋势，势必带动车用半导体的价值量提升，其中功率半导体和模拟芯片便迎来了发展良机。

先看功率半导体，车规功率半导体是新能源汽车的重要组件，无论整车企业还是功率半导体企业都在瞄准这一赛道。新能源汽车电池动力模块都需要功率半导体，混合动力汽车的功率器件占比增至40%，纯电动汽车的功率器件占比增至55%。

再看车规模拟芯片，模拟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，主要分为信号链芯片与电源管理芯片两大板块。如今，新能源汽车在充电桩、电池管理、车载充电、动力系统等方面对模拟芯片均有新需求，带动市场对模拟芯片需求的提升。汽车已经成为了模拟芯片第二大下游应用场景。

 01 押宝功率半导体

功率器件是新能源汽车半导体的核心组成，是价值量提升的关键赛道。

IGBT最为受益

随着新能源汽车的发展，对功率器件需求量日益增加，成为功率半导体器件新的增长点，其中最为受益的便是IGBT。

扬杰科技是国内功率器件的领军企业，产品覆盖单晶硅棒、硅片、外延片、5/6/8英寸晶圆和IGBT/SiC/MOS/二极管/小信号等，采用垂直整合（IDM）一体化与Fabless并行的经营模式，面向汽车电子、新能源、5G、电力电子、安防、工控、消费类电子等诸多领域市场。扬杰科技市场总监王芹表示，随着新能源汽车的火热和车用企业对国产化供应商的接受，扬杰科技现在正在瞄准车用分立器件方向，并加大发展力度，目前汽车业务占公司总体营收占比超10%，扬杰科技计划通过五年时间持续提升业绩占比。

得益于其独特的经营模式，扬杰科技面向市场充裕的订单，依然维持了稳定的产能供应。

根据扬杰科技官网数据显示，2021年其IGBT产品收入同比增长500%，MOSFET产品收入同比增长130%，小信号产品收入同比增长82%。面对如此涨势，王芹针对当下的市场需求做了分析：一方面，2021年，新能源汽车需求大增带动IGBT/MOS等产品持续缺货、涨价。另一方面，供应链的不稳定也影响了IGBT等产品的放量，比如疫情导致供应链不稳定，海外厂商的生产影响，不过，也就是在这样的背景下，不少客户开始转向国内的功率器件厂商。不光是扬杰，国内的诸多厂商都在加快投产力度。自步入今年，IGBT产品的缺货情况已经有所缓解，一大批企业产能陆续释放，国产厂商在功率器件市场的市占率也随之增大。

王芹还提到，未来扬杰科技的布局重点将侧重于IGBT、MOS和SiC，王芹表示，公司将持续投入，对IGBT进行产能扩充，至于车规级IGBT供应情况何时能够缓解，王芹表示，现在来看，车用IGBT持续紧张，何时缓解这个问题很难预测。

针对IGBT的市场竞争情况，王芹直言，其实可以看到最近几年国内起来了很多做功率器件的公司，大家都在做国产化，在过去很多年里，像英飞凌这种大厂占据着中国绝大多数的市场份额，如今国内公司都在努力研发高性价比的产品替代海外产品，未来车规级IGBT将持续火热。除此之外，王芹还提到，公司已有GaN产品正在研发中，目前还未上市。

除扬杰科技外，新洁能也是国内功率器件优秀厂商。

新洁能专业从事半导体功率器件的研发与销售。目前公司主要产品包括：IGBT、沟槽型功率MOSFET、超结功率MOSFET、屏蔽栅沟槽型功率MOSFET，四大系列产品均获得江苏省高新技术产品认定。

半导体产业纵横记者采访到新洁能的投资者关系负责人余筱雯。余筱雯表示，公司的车规级IGBT产品可与安森美、英飞凌等公司的产品性能直接对标。在产能问题上，公司委外产能扩张：公司依托华虹宏力、华润上华生产MOSFET、IGBT，产能持续增长。此外，自有封测产能也在持续扩张：子公司电基集成，致力于封测业务，2022年Q1完成比亚迪、理想、汇川等客户的产品审核与导入。子公司金兰半导体的第一条IGBT模块封测产线也在今年初完成通线。

余筱雯表示，公司现有订单量十分充足，并且产能也完全跟得上。目前汽车电子和光伏占到了公司业务总营收的50%左右，未来公司将不断扩展下游市场，向高门槛，高附加值方向进发。

SiC、GaN不断蓄力

湖南三安半导体主要从事化合物半导体材料的研发与应用，以砷化镓、氮化镓、碳化硅、磷化铟、氮化铝、蓝宝石等半导体新材料所涉及的外延片、芯片为核心主业，产品主要应用于照明、显示、背光、农业、医疗、微波射频、激光通讯、功率器件、光通讯、感应传感等领域。

湖南三安的销售经理兼技术支持许旺亿介绍，三安半导体是国内唯一一家IDM模式的SiC全产业链生产制造公司，产品主要包括SiC二极管/SBD等，在中国市场市占率达30%左右，GaN产品以代工为主，主要用来做芯片。

当前，SiC市场供需仍处于紧张的状态，来自新能源汽车、光伏储能等高功率应用市场的需求保持强劲增长的趋势，而上游产能供应持续不足。对此，湖南三安持续积极地扩产，截至今年5月，湖南三安的产能已经从去年底的1.2万片/月增长至1.5万片/月。后续，随着新产能的释放，湖南三安有望满足更多客户的需求，继续实现产品销量增长。

不只是SiC，许旺亿介绍，SiC和GaN各有各的优势，GaN适用于大电流高电压的应用场景，目前三安半导体偏向用于650V以下的应用场景，未来也有可能会做900V左右的产品。不管是SiC也好，GaN也好，未来的市场应用只会愈来愈热，在国产替代的大背景下，已经有不少公司开始导入国产产品，这一领域对于***企业来说是一个机遇，但也是一个挑战。

对于SiC的市场竞争格局，许旺亿表示，SiC公司数量增长很快，但是自己做生产和制造的公司其实很少，大多是通过外采然后自己做封装。在激烈的市场竞争中，有的公司为了抢占市场份额甚至亏本来卖，市场内卷严重。不过，这就像大浪淘沙，最后只有有实力的公司才能留下。

 02 高性能模拟芯片

汽车的电动化、智能化、网联化大势所趋，模拟芯片必不可少。模拟芯片按照产品可以分为电源管理芯片和信号链芯片。电源管理系统能够处理好整车系统的能源管理；汽车的智能化除了需要各种AI芯片外，还需要MCU和传感技术的配合，高性能传感器和传感融合技术同样也需要信号链芯片进行信号传输、处理；汽车的网联化，即V2X，需要实现人车交互、车车交互等，这些通讯都离不开射频芯片的发出接收处理。

从燃油汽车到油电混合汽车、再到纯电动车，不仅对汽车电子的需求量增大，而且对汽车电子的要求也越来越高，更加需要能耐受高电压、大电流的电子元器件，模拟芯片亦是如此，通过对数据的收集、处理、转化，实现信息交互。外界真实信号被传感器感知，得到的模拟信号经过放大器、模数转换器处理最终由MCU控制其他系统的信号的输出。

汽车模拟芯片市场2024年将达到150亿美元，在模拟芯片各下游领域中CAGR最高，达8.9%。

今年5月份，TI凭借其产品组合多元化以及优质的成本结构，选择部分中低端产品大幅降价促销，使得电源管理、信号链等通用模拟芯片企业纷纷面临跌价压力。

那么，如今的模拟芯片市场供过于求了吗？车用模拟芯片的发展现状如何？记者采访到了瑞盟科技销售总监胡生富。

瑞盟科技是一家集中于高性能模拟集成电路和数模混合集成电路进行设计、测试和销售的高新科技企业，主要从事高性能模拟集成电路和数模混合集成电路进行设计、测试和销售服务，为用户提供高性能运算放大器、ADC、DAC、接口、马达驱动、HALL传感器等系列产品，广泛应用于安防、工业控制等领域。

胡生富表示，前两年在供应链中一些芯片缺货情况比较严重，国内外有很多厂商投入了更多资源进行扩产，当前芯片紧缺情况大大缓解，但是用“供过于求”来形容并不太准确。终端客户对于高性能的模拟芯片比如高性能运算放大器、ADC、DAC、接口、马达驱动等，都有着非常强烈的需求，尤其是应用在工业、汽车、医疗、通信等领域。当前国内厂商需要进步的空间还很大，未来终端客户对于高性能模拟芯片的需求只会不断递增。近两年国内也有很多厂商涌入做相关产品，短期看似乎客户的可选项很多，但真正高性能产品的紧缺程度仍然很高。

越来越多的初创企业涌入，公司的市场份额是否受到挤压？

对于最近两年越来越多的芯片公司涌入模拟赛道这个问题，胡生富表示短期来看，大量的初创企业涌入对行业来说是一种动力，也给公司带来一定的竞争，但是芯片研发是一场持久战，谁家能够拿出更有竞争力的产品最终才能得到市场的认可。

最近两年美国对中国的制裁愈演愈烈，高精度模拟芯片行业可能会面临哪些风险？

胡生富直言，会有受到打压的风险，这是***公司需要直面的问题。毕竟像前几十年，ADI、TI等国际巨头都占据了中国模拟芯片大部分的市场份额，***替代会影响到他们的份额。如今瑞盟的某些产品可以做到与他们的产品性能对标。不过，我们都知道芯片的研发周期长，难度高，并且芯片行业的关联度也很高，全方位的国产替代还需要很长时间。

其实从中美贸易战开始，国内企业对***的关注度就在不断增高，这种情况下就更考验芯片厂商的内供能力，要求国内厂商能够稳定提供高性能、并兼具成本优势的产品。总体来看，这两年我们看到了很多的机会，我们也有计划开发更多新的产品。未来客户对于高品质，高性能产品的需求会越来越高，这对国内厂商来说是一个机会，也有很多的挑战。

汽车芯片是智能汽车的大脑，随着汽车越来越智能化，将会对汽车芯片有着极大的需求量，因此未来十年将是智能汽车和汽车芯片的黄金赛道。期待国内半导体公司不断提升自身技术，打破技术壁垒，全面推进整个产业链的自主可控发展，早日实现国产化。

 

 

 

审核编辑：刘清