最近,很多想買(mai) 車的小夥(huo) 伴都遇到了延遲交車的問題,4S店推遲新車交付時間主要是因為(wei) 全球麵臨(lin) 汽車芯片短缺的問題。接下來,我們(men) 一起看看汽車芯片是怎麽(me) 回事。

芯片(又稱集成電路)是指內(nei) 含集成電路的矽片,體(ti) 積很小。在電子學中是一種把電路(主要包括半導體(ti) 設備,也包括被動組件等)小型化的方式,通常製造在半導體(ti) 晶圓表麵上。

從(cong) 應用的角度,汽車上小到胎壓監測係統TMPS、攝像頭,大到整車控製器、自動駕駛域控製器,都離不開各式各樣的芯片。可以說汽車的智能化就是芯片的智能化。
如果說手機芯片是手機的“大腦”,那麽(me) 汽車芯片也就相當於(yu) 是汽車的大腦。其中汽車芯片主要可以分為(wei) “功能芯片”、“功率半導體(ti) ”和“傳(chuan) 感器”這三大類。
功能芯片(MCU)也稱為(wei) “微控製單元”,汽車裏麵的電子控製係統、信息娛樂(le) 係統、動力總成係統、車輛運動係統等各種係統功能想要正常運行的話,均需要用到這類型的功能芯片才能得以實現,目前最流行的“自動駕駛係統”也離不開功能芯片。

汽車功率半導體(ti) 主要運用在汽車動力控製係統、照明係統、燃油噴射、底盤安全等係統當中,其中傳(chuan) 統燃油車一般將它運用在啟動與(yu) 發電、安全等領域;新能源汽車則需要大量功率半導體(ti) 來實現車輛頻繁的電壓變換需求,此外,電動車的許多零部件中也少不了功率半導體(ti) 的加持。

汽車傳(chuan) 感器是汽車計算機係統的輸入裝置,它的作用是把汽車運行中各種工況信息,如車速、各種介質的溫度、發動機運轉工況等,轉化成電信號輸給計算機,以便汽車處於(yu) 最佳工作狀態。例如氧傳(chuan) 感器、胎壓傳(chuan) 感器、水溫傳(chuan) 感器、電子油門踏板位置傳(chuan) 感器等等。

綜上所述,汽車芯片對於(yu) 一輛車來說是非常重要的,在功能芯片、功率半導體(ti) 和傳(chuan) 感器這三大類型中,傳(chuan) 感器是市場份額最小的,如果沒有傳(chuan) 感器汽車甚至連油門都踩不動,現在,相信大家理解為(wei) 什麽(me) 缺少芯片就造不出來汽車。
一輛汽車需要多少芯片?
以往製造一輛傳(chuan) 統汽車一般需要用到500-600顆左右的芯片,隨著汽車行業(ye) 的不斷發展,如今的汽車逐漸由機械式轉向電子式的方向發展,汽車做得越來越智能,那麽(me) 所需要的芯片數量自然就更多了。據了解,2021年平均每輛車所需芯片數量已經達到了1000顆以上。

除了傳(chuan) 統汽車以外,新能源汽車才是芯片“大戶”,這種車需要大量的DC-AC逆變器、變壓器、換流器等部件,而這些對IGBT、MOSFET、 二極管等半導體(ti) 器件的需求量也有大幅增加,一台好些的新能源汽車需要芯片可能達到2000顆左右,需求量十分驚人。

中國汽車工業(ye) 協會(hui) 副秘書(shu) 長李邵華指出,目前全球半導體(ti) 行業(ye) 的芯片規模在3000億(yi) 美元~4000億(yi) 美元之間。其中,車用芯片大概為(wei) 400億(yi) 美元左右,占比不到10%,顯然會(hui) 造成車企在排產(chan) 或者爭(zheng) 搶訂單時的弱勢局麵。

從(cong) 技術要求上來看,車規級芯片著實令大多數芯片企業(ye) 望而卻步。消費電子芯片技術迭代非常快,而車規級芯片幾乎都是十多年前的技術,可技術雖然“過時”,但門檻卻並沒有因此降低。相反,車規級芯片對於(yu) 性能指標、使用壽命、可靠性、安全性、質量一致性的要求之高,是消費電子芯片難以匹敵的。

相比於(yu) 消費芯片及一般工業(ye) 芯片,汽車芯片的工作環境更為(wei) 惡劣:溫度範圍可寬至-40℃~155℃、高振動、多粉塵、電磁幹擾等。由於(yu) 涉及人身安全問題,汽車芯片對於(yu) 可靠性及安全性的要求也更高,一般設計壽命為(wei) 15年或20萬(wan) 公裏。“車規級”芯片需要經過嚴(yan) 苛的認證流程,包括可靠性標準 AEC-Q100、質量管理標準ISO/TS 16949、功能安全標準ISO26262等。

車規級芯片的高標準、嚴(yan) 要求、長周期,將入行門檻一再拔高,這也直接導致了隻有綜合能力或垂直整合能力非常強,並有本事將規模優(you) 勢發揮到極致的芯片企業(ye) ,才能將車規級芯片納入生產(chan) 清單。放眼全球,這樣的車規級芯片企業(ye) 也就恩智浦、英飛淩、西門子等少數幾家,僧多粥少,這也是導致汽車芯片供不應求的另一原因。
我國正在努力建立起一個(ge) 完善的汽車芯片產(chan) 業(ye) 創新生態,解決(jue) 我國汽車行業(ye) 接下來發展中的短板。國內(nei) 車企中的比亞(ya) 迪、上汽以及不少半導體(ti) 企業(ye) 已先後入局車規級芯片領域。
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