自去年末以來，一場汽車“缺芯”浪潮席卷全球，車企飽受芯片缺貨之痛，全球汽車巨頭們均出現了被迫減產的情況。而近期，美國德州暴風雪、日本地震以及日前瑞薩電子茨城縣晶圓廠發生火災等事件，更是讓原本就緊缺的芯片產業雪上加霜。
壹
變革中的汽車芯片產業
針對汽車芯片供應緊張問題，2月26日工信部電子信息司和裝備工業一司指導中國汽車芯片產業創新戰略聯盟等單位共同編制《汽車半導體供需對接手冊》正式發布，當中收錄的芯片產品包括計算芯片、控制芯片、功率芯片、通信芯片、傳感芯片、信息安全芯片、電源芯片、驅動芯片、存儲芯片、模擬芯片等10大類。
△ Source：央視視頻截圖
汽車可視為眾多芯片產品的集大成者，芯片分布于汽車各個部位設備與系統，主導協同工作。
其中，計算/控制芯片（CPU、MCU）主要負責算力，多分布于汽車發動機、底盤、車身控制以及中控、輔助駕駛（ADAS）和自動駕駛系統等；功率半導體主要負責功率轉換，多應用于電源和接口等；傳感芯片主要用于雷達、安全氣囊、胎壓監測等。
一般而言，傳統燃油車中汽車芯片主要為微控制器（MCU）、功率半導體、傳感器，但近年來汽車電動化、網聯化、智能化已成發展趨勢，汽車產業正在經歷一場偉大革命。汽車芯片作為支撐“三化”升級的關鍵，也隨之正在經歷一場大變革，單輛整車所搭載的芯片數量大幅增加，芯片在整車價值中占比持續走高，芯片技術不斷進化升級迭代。
據悉，如今一輛普通汽車至少搭載40種芯片、高端車型則需安裝150種以上芯片；在價值比重方面，上世紀50年代，汽車芯片成本占比還不到1%，現今其成本已經多達總成本的35%，預計到2030年將增加至50%。
△ Source：比亞迪官網
相較于傳統汽車，如今汽車芯片的種類更加多元化，尤其是增加了許多凸顯“三化”的芯片。
如電動化方面，新能源汽車中的功率芯片使用量較傳統汽車提升4倍；網聯化方面，汽車互聯互通需要搭載通信芯片，對5G基帶芯片、WiFi、藍牙、各類射頻通信芯片需求旺盛；智能化方面，存儲芯片容量和計算芯片速度持續提升，千萬級別像素圖像傳感器將成主流配置。
貳
國內汽車產業芯片現狀
正所謂變革孕育商機，汽車芯片產能緊俏、前景廣闊，國產芯片廠商是否能從中分食蛋糕？事實上，在這場汽車缺芯危機中，我們鮮少聽到來自國產芯片廠商的聲音，因為汽車芯片產業長期屬于歐美日國際大廠們的戰場。
從市占率看，中國汽車芯片產業創新戰略聯盟聯席理事長董揚在接受媒體采訪時表示，國內汽車芯片產業規模占據全球比例大約5%，遠遠低于我國汽車產業規模占據全球比例33%的份額。從產業格局看，全球前20大汽車芯片廠商中，美國、歐洲、日本等國家/地區的芯片廠商占據壟斷地位，國產芯片廠商僅占一席。
TrendForce集邦咨詢分析師姚嘉洋表示，全球汽車芯片產業大多掌握在歐美日廠商手上，主要因為這些國家本就擁有十分完善的汽車產業供應鏈支撐，而且發展時間也十分悠久，早有相當密切的合作關系。
姚嘉洋進一步分析，汽車芯片的認證與測試相對繁復，所耗費時間也比較長，國內芯片廠商在這方面所累積的經驗與基礎現階段仍遠不及國際大廠水平，這是為何汽車芯片國產替代進口無法有效提升的主因。
據了解，車規級芯片需要適應-40℃到-150℃的極端溫度，濕度要適應0%-100%，設計壽命為15年或20萬公里；架構方面，車規級芯片需要有獨立的安全島設計，在關鍵模塊、計算模塊、總線、內存等，都有ECC、CRC的數據校對；認證方面，一款車規級芯片需要2-3年的時間完成車規認證并進入整車廠供應鏈，進入后一般擁有5-10年的供貨周期。
姚嘉洋表示，初步來看，國內芯片廠商或許可以先從車載信息娛樂系統芯片等產品切入，其進入門檻相對較低，花費的時間相對較短，應可取得較好的成效，亦或是可嘗試與擁有車用產線的晶圓代工廠商進行長期合作，累積產品開發經驗，借此慢慢打入車廠供應鏈。
叁
國產芯片廠商沙場點兵
國內汽車芯片產業整體落后、發展空間巨大，國產芯片廠商正在奮力追趕，下面我們來看一下汽車芯片各細分領域國產廠商的發展情況。
MCU
作為最重要的汽車芯片之一，汽車微控制器芯片市場目前基本由瑞薩電子、恩智浦、英飛凌、德州儀器、意法半導體等海外巨頭牢牢把控，國產芯片廠商在該領域話語權較少，布局車規級MCU的廠商主要有比亞迪半導體、芯旺微、杰發科技、賽騰微等。
比亞迪半導體
據官方披露，比亞迪半導體于2018年推出第一代8位車規級MCU芯片，2019年推出第一代32位車規級MCU芯片。作為車企比亞迪旗下企業，比亞迪半導體的車規級MCU已批量裝載在比亞迪全系列車型上，已累計裝車超700萬顆。
近日媒體報道稱，比亞迪半導體32位車規級MCU BF7006AMXX系列產品，分別采用LQFP48和LQFP64封裝，可與業界廣泛使用的某品牌DZ60芯片實現硬件兼容，目前該產品已大批量應用于比亞迪漢、比亞迪唐等旗艦車型，且該MCU供應鏈穩定可靠，可大批量對外供應。
芯旺微
據官方披露，芯旺微的MCU產品基于自主內核KungFu，已實現從8位到32位車規級MCU的全覆蓋，可應用于智能座艙、車身控制、汽車電源與電機和汽車照明領域。
媒體報道稱，芯旺微已與國內主流車廠如上汽、東風、吉利、廣汽、長安、陜汽等建立合作伙伴關系，部分車型已實現批量供貨。
杰發科技
四維圖新旗下的杰發科技于2018年底量產第一代車規級MCU芯片AC7811（Cortex-M3 100MHz, 封裝80/64Pin）并實現客戶端量產。2020年3月，杰發科技宣布其車規級MCU產品線再添新成員AC7801X。
據四維圖新公告，公司第一代MCU車身控制芯片已量產出貨，第2代車身控制MCU芯片已完成了流片工作。
賽騰微
據官網披露，賽騰微成立以來陸續推出兩大系列、多款通過AEC-Q100標準認證的車規級MCU，成功應用于汽車LED動態流水燈、車載無線充電發射器以及車窗玻璃升降器等汽車電子零部件中，并批量供貨給多家知名汽車廠商。
截至2019年10月，賽騰微車身控制MCU已累計出貨100萬顆，裝車10余萬輛。
智能座艙/自動駕駛芯片
隨著汽車智能化持續發展，傳統MCU越來越難以滿足計算要求，芯片大廠紛紛布局具備人工智能計算能力的主控芯片。
在智能座艙芯片/自動駕駛芯片方面，高通、英特爾（Mobileye）、特斯拉、英偉達、恩智浦等廠商雖然仍占據主要市場地位，但國產芯片廠商在該領域也取得一定進展并持續積極布局中，代表廠商為地平線、華為、黑芝麻三大廠商。
地平線
2019年，地平線推出中國第一款車規級AI芯片征程二代Journey2，隨后于2020年推出征程三代Journey3。搭載地平線征程2的首款車型于2020年6月上市，目前地平線征程2已搭載在長安UNI-T、奇瑞螞蟻、上汽智己汽車三款主力車型上（目前主要為智能座艙）。2020年12月1日，地平線官方宣布征程2出貨量突破10萬。
據地平線官方披露，今年將推出集成第三代BPU架構的征程5，征程6芯片已經正式投入研發。前不久，地平線宣布與上汽集團簽署協議，地平線將提供基于征程2、征程3和征程5全系列芯片的汽車智能芯片的完整智能駕駛解決方案。
華 為
華為深入布局汽車產業，在芯片方面，海思昇騰310可用于汽車自動駕駛推理，鯤鵬920作為智能駕駛CPU芯片用于通用計算，麒麟710A則為座艙域SoC。
2018年10月，華為發布MDC600智能駕駛計算平臺，采用鯤鵬系列16核CPU+8顆昇騰310芯片組成，對應L4級別自動駕駛；2019年，華為又發布了面向L3級別有條件自動駕駛的MDC300智能駕駛計算平臺；2020年9月，華為再推出MDC210與MDC610，其中MDC210主要面向L2+級自動駕駛，MDC610面向L3-L4級別自動駕駛。
黑芝麻
2019年8月，黑芝麻正式發布其首款車規級自動駕駛芯片華山一號A500芯片；2020年6月，黑芝麻發布了第二款車規級智能駕駛感知芯片華山二號A1000和華山二號A1000L（A1000 Lite），可通過單芯片、雙芯片或四芯片等組合方案，支持L2+級別至L4級別自動駕駛。
當時黑芝麻披露，華山一號已經在量產中，并預計2021年底搭載黑芝麻華山二號芯片的車型正式量產。
IGBT
在功率半導體方面，IGBT是新能源汽車電控系統和直流充電樁的核心器件，英飛凌、三菱電機等海外廠商依然占據大優勢，但是國內廠商國產替代機會正在逐步顯現，主要代表廠商有株洲中車時代電氣、比亞迪、斯達半導體等。
比亞迪半導體
比亞迪半導體擁有包括設計、制造、封裝、整車應用等較完整的車規級IGBT產業鏈環節。據披露，比亞迪半導體2009年推出國內首款自主研發的IGBT芯片，2018年推出IGBT4.0芯片，后續還將推出IGBT5.0和IGBT6.0芯片。
據官方消息稱，截止2020年12月，比亞迪以IGBT為主的車規級功率器件累計裝車超過100萬輛，單車行駛里程超過100萬公里。其自主研發的首款批量裝車的SiC功率模塊全面應用于比亞迪全新旗艦豪華轎車“漢”車型，SiC電控的綜合效率高達97%以上。
中車時代電氣
中車時代電氣是國內較早布局IGBT的廠商，其建有6英寸雙極器件、8英寸IGBT和6英寸碳化硅的產業化基地，已實現650V-6500V IGBT全電壓范圍覆蓋，批量應用于高鐵、電網、電動汽車、風電等領域。
中車時代電氣副總經理余康在2020年度中國汽車工業統計工作會議上表示，中車時代電氣2020年9月下線了8英寸車規級IGBT芯片生產線。
斯達半導體
斯達半導體在650V、750V、1200V、1700V等中低壓IGBT芯片已經實現國產化。
據斯達半導體公告披露，該公司較早布局新能源汽車行業，生產的IGBT模塊、SiC模塊已獲得包括新能源汽車客戶在內的多個領域客戶的認可，大批量供應汽車級IGBT模塊和SiC模塊。
圖像傳感器
作為感知層核心部件，汽車全身遍布各種傳感器，伴隨著汽車“三化”升級，為了更準確地感知行駛環境、改善人車交互體驗，整車所搭載傳感器數量和種類迅速增加，汽車智能化程度與傳感器數量成正比，傳感器成為重要的增量市場，其中以COMS圖像傳感器和毫米波雷達需求增長最為顯著。
COMS圖像傳感器構成了汽車視覺系統的核心，目前主流車規級COMS圖像傳感器供應商有索尼、豪威科技、安森美、三星、意法半導體等，其中被韋爾股份收購的豪威科技為國產車規級COMS圖像傳感器的代表性廠商，國內車規級COMS圖像傳感器的廠商還有思特威等。
豪 威科 技
豪威科技是車規級COMS圖像傳感器的主要供應商之一，其在汽車傳感器領域已有多款解決方案廣泛應用于后視攝像（RVC）、全方位視圖系統（SVS）、攝像機監控系統（CMS）、 ADAS （駕駛輔助系統）、e-Mirror（電子后視鏡）和DMS等車載系統。
2021年1月，豪威科技在CES上發布其OX03F10汽車圖像傳感器，這款傳感器擴充了豪威科技的下一代ASIL-C觀測攝像頭產品系列。豪威科技當時披露，這款新型OX03F10圖像傳感器已開始提供有限數量的a-CSP和a-BGA封裝樣品，并計劃通過AEC-Q100 2級認證。
思特威
成立于2011年的思特威在安防CMOS圖像傳感器領域已擁有一定地位，2020年其成功收購安芯微（Allchip），開始加速向汽車電子應用領域拓展。
據介紹，思特威的AS系列產品是是專門為車載攝像頭打造的車規級CMOS圖像傳感器，可滿足前后裝細分市場的所有需求點。目前該系列已擁有SC280AS、SC120AS、SC100AS以及SC1330AS等多款產品。
存儲器
存儲器廣泛應用于智能座艙、自動駕駛等領域，隨著自駕等級的提升、5G基礎建設的普及等因素影響，車規級存儲器未來需求將高速增長。
在車規級存儲器方面，目前全球市場仍以國際大廠為主導，國內布局的主要有北京君正、兆易創新、瀾起科技等廠商。
北京君正
北京君正的全資下屬子公司北京矽成（ISSI）是全球汽車產業鏈重要的芯片供應商，自1999年開始提供前裝車規級芯片，目前提供各類車規級存儲器芯片（DRAM，SRAM，NAND/Nor Flash和eMMC）。
兆易創新
今年1月29日，兆易創新在互動平臺上表示，公司依據AEC-Q100標準認證了GD25 SPI NOR Flash全系列產品，為汽車前裝市場以及需要車規級產品的特定應用提供高性能和高可靠性的閃存解決方案。目前與國內廠商有廣泛業務合作，國外一部分Tier 1的廠商已經在導入項目。
瀾起科技
據媒體報道，瀾起科技車規級（Grade-2）DDR4 RCD芯片已有小規模出貨，直接客戶為內存模組廠商，但相關收入占營收的比例很小。該芯片屬于標準版DDR4 RCD芯片的延展產品，可用于一些對性能要求更高（比照車規級）的特殊服務器，并有望更廣泛地應用于智能汽車領域以及邊緣計算領域。
肆
任重道遠，砥礪前行
盡管細分領域均有所布局，但不可否認，汽車芯片國產化長路漫漫，不過隨著汽車“三化”升級，國產芯片廠商亦迎來良好的發展機遇，而近兩年來的國際貿易摩擦以及此次汽車芯片短缺也或將倒逼我國汽車產業鏈加速自主可控，雖任重道遠，仍需砥礪前行。