芯片(又稱(chēng)集成電路)是指內(nèi)含集成電路的硅片，體積很小。在電子學(xué)中是一種把電路(主要包括半導(dǎo)體設(shè)備，也包括被動(dòng)組件等)小型化的方式，通常制造在半導(dǎo)體晶圓表面上。
從應(yīng)用的角度，汽車(chē)上小到胎壓監(jiān)測(cè)系統(tǒng)TMPS、攝像頭，大到整車(chē)控制器、自動(dòng)駕駛域控制器，都離不開(kāi)各式各樣的芯片?？梢哉f(shuō)汽車(chē)的智能化就是芯片的智能化。
如果說(shuō)手機(jī)芯片是手機(jī)的“大腦”，那么汽車(chē)芯片也就相當(dāng)于是汽車(chē)的大腦。其中汽車(chē)芯片主要可以分為“功能芯片”、“功率半導(dǎo)體”和“傳感器”這三大類(lèi)。
功能芯片(MCU)也稱(chēng)為“微控制單元”，汽車(chē)?yán)锩娴碾娮涌刂葡到y(tǒng)、信息娛樂(lè)系統(tǒng)、動(dòng)力總成系統(tǒng)、車(chē)輛運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)等各種系統(tǒng)功能想要正常運(yùn)行的話(huà)，均需要用到這類(lèi)型的功能芯片才能得以實(shí)現(xiàn)，目前最流行的“自動(dòng)駕駛系統(tǒng)”也離不開(kāi)功能芯片。
汽車(chē)功率半導(dǎo)體主要運(yùn)用在汽車(chē)動(dòng)力控制系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、燃油噴射、底盤(pán)安全等系統(tǒng)當(dāng)中，其中傳統(tǒng)燃油車(chē)一般將它運(yùn)用在啟動(dòng)與發(fā)電、安全等領(lǐng)域;新能源汽車(chē)則需要大量功率半導(dǎo)體來(lái)實(shí)現(xiàn)車(chē)輛頻繁的電壓變換需求，此外，電動(dòng)車(chē)的許多零部件中也少不了功率半導(dǎo)體的加持。
汽車(chē)傳感器是汽車(chē)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的輸入裝置，它的作用是把汽車(chē)運(yùn)行中各種工況信息，如車(chē)速、各種介質(zhì)的溫度、發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)工況等，轉(zhuǎn)化成電信號(hào)輸給計(jì)算機(jī)，以便汽車(chē)處于最佳工作狀態(tài)。例如氧傳感器、胎壓傳感器、水溫傳感器、電子油門(mén)踏板位置傳感器等等。
綜上所述，汽車(chē)芯片對(duì)于一輛車(chē)來(lái)說(shuō)是非常重要的，在功能芯片、功率半導(dǎo)體和傳感器這三大類(lèi)型中，傳感器是市場(chǎng)份額最小的，如果沒(méi)有傳感器汽車(chē)甚至連油門(mén)都踩不動(dòng)，現(xiàn)在，相信大家理解為什么缺少芯片就造不出來(lái)汽車(chē)。
一輛汽車(chē)需要多少芯片？
以往制造一輛傳統(tǒng)汽車(chē)一般需要用到500-600顆左右的芯片，隨著汽車(chē)行業(yè)的不斷發(fā)展，如今的汽車(chē)逐漸由機(jī)械式轉(zhuǎn)向電子式的方向發(fā)展，汽車(chē)做得越來(lái)越智能，那么所需要的芯片數(shù)量自然就更多了。據(jù)了解，2021年平均每輛車(chē)所需芯片數(shù)量已經(jīng)達(dá)到了1000顆以上。
除了傳統(tǒng)汽車(chē)以外，新能源汽車(chē)才是芯片“大戶(hù)”，這種車(chē)需要大量的DC-AC逆變器、變壓器、換流器等部件，而這些對(duì)IGBT、MOSFET、 二極管等半導(dǎo)體器件的需求量也有大幅增加，一臺(tái)好些的新能源汽車(chē)需要芯片可能達(dá)到2000顆左右，需求量十分驚人。
中國(guó)汽車(chē)工業(yè)協(xié)會(huì)副秘書(shū)長(zhǎng)李邵華指出，目前全球半導(dǎo)體行業(yè)的芯片規(guī)模在3000億美元～4000億美元之間。其中，車(chē)用芯片大概為400億美元左右，占比不到10%，顯然會(huì)造成車(chē)企在排產(chǎn)或者爭(zhēng)搶訂單時(shí)的弱勢(shì)局面。
從技術(shù)要求上來(lái)看，車(chē)規(guī)級(jí)芯片著實(shí)令大多數(shù)芯片企業(yè)望而卻步。消費(fèi)電子芯片技術(shù)迭代非?？?，而車(chē)規(guī)級(jí)芯片幾乎都是十多年前的技術(shù)，可技術(shù)雖然“過(guò)時(shí)”，但門(mén)檻卻并沒(méi)有因此降低。相反，車(chē)規(guī)級(jí)芯片對(duì)于性能指標(biāo)、使用壽命、可靠性、安全性、質(zhì)量一致性的要求之高，是消費(fèi)電子芯片難以匹敵的。
相比于消費(fèi)芯片及一般工業(yè)芯片，汽車(chē)芯片的工作環(huán)境更為惡劣：溫度范圍可寬至-40℃~155℃、高振動(dòng)、多粉塵、電磁干擾等。由于涉及人身安全問(wèn)題，汽車(chē)芯片對(duì)于可靠性及安全性的要求也更高，一般設(shè)計(jì)壽命為15年或20萬(wàn)公里。“車(chē)規(guī)級(jí)”芯片需要經(jīng)過(guò)嚴(yán)苛的認(rèn)證流程，包括可靠性標(biāo)準(zhǔn) AEC-Q100、質(zhì)量管理標(biāo)準(zhǔn)ISO/TS 16949、功能安全標(biāo)準(zhǔn)ISO26262等。
車(chē)規(guī)級(jí)芯片的高標(biāo)準(zhǔn)、嚴(yán)要求、長(zhǎng)周期，將入行門(mén)檻一再拔高，這也直接導(dǎo)致了只有綜合能力或垂直整合能力非常強(qiáng)，并有本事將規(guī)模優(yōu)勢(shì)發(fā)揮到極致的芯片企業(yè)，才能將車(chē)規(guī)級(jí)芯片納入生產(chǎn)清單。放眼全球，這樣的車(chē)規(guī)級(jí)芯片企業(yè)也就恩智浦、英飛凌、西門(mén)子等少數(shù)幾家，僧多粥少，這也是導(dǎo)致汽車(chē)芯片供不應(yīng)求的另一原因。
我國(guó)正在努力建立起一個(gè)完善的汽車(chē)芯片產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)，解決我國(guó)汽車(chē)行業(yè)接下來(lái)發(fā)展中的短板。國(guó)內(nèi)車(chē)企中的比亞迪、上汽以及不少半導(dǎo)體企業(yè)已先后入局車(chē)規(guī)級(jí)芯片領(lǐng)域。
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