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超乎想象：造一辆车竟然需要1000+颗芯片
发布时间：
2022-12-07
作者：
恩纳基智能科技
汽车芯片都有啥？
芯片（又称集成电路）是指内含集成电路的硅片，体积很小。在电子学中是一种把电路（主要包括半导体设备，也包括被动组件等）小型化的方式，通常制造在半导体晶圆表面上。
从应用的角度来看，从胎压监测系统TMPS、摄像头、整车控制器、自动驾驶域控制器等，各种芯片都是必不可少的。可以说，汽车的智能化就是芯片的智能化。
一辆车到底需要多少芯片？
对传统汽车而言，一辆车需要的芯片种类至少有40种，单辆车的芯片搭载总量在500~600颗；对新能源汽车而言，一辆车需要的芯片种类已跃至150多种，单车搭载芯片的数量超1000颗。据小鹏汽车最新统计，一台智能汽车的芯片绝对数量甚至达到了5000颗。
中国汽车工业协会副秘书长李邵华指出，目前全球半导体行业的芯片规模在3000亿美元～4000亿美元之间。其中，车用芯片大概为400亿美元左右，占比不到10%，显然会造成车企在排产或者争抢订单时的弱势局面。
汽车芯片的分类
汽车芯片大致可分为三大类“功能芯片”、“功率半导体”和“传感器”。包括自动驾驶AI芯片、MCU、IGBT功率器件、用于自动驾驶感知系统的一系列芯片等，涵盖了汽车控制系统、信息娱乐系统、动力总成系统、车辆运动系统、汽车动力控制系统、照明系统、燃油喷射、底盘安全以及各类汽车需要的传感领域。
功能芯片（MCU）也称为“微控制单元”，汽车内部的电子控制系统、信息娱乐系统、动力总成系统、车辆运动系统等系统功能，都需要使用这种功能芯片才能实现，最流行的“自动驾驶系统”也离不开功能芯片。
汽车功率半导体主要用于汽车动力控制系统、照明系统、燃油喷射、底盘安全系统等，其中传统燃油车一般用于启动和发电、安全等领域；新能源汽车需要大量的功率半导体才能实现车辆电压的频繁变化，此外，在电动车的许多零部件中都添加了功率半导体。
汽车传感器是汽车计算机系统的输入装置，其功能是将车速的速度、各种介质的温度、发动机的工作状态等各种发动机运转工况的信息转化为对计算机的电信号，使汽车处于最佳工作状态。例如氧传感器、胎压传感器、水温传感器、电子油门踏板位置传感器等。
新能源车企的自救之路
因此，面对缺芯困境，各大车企的压力可想而知。为了应对芯片短缺，目前很多新能源车企已经展开“自救之路”——自研芯片。但是，相比于消费芯片及一般工业芯片，汽车芯片对于可靠性及安全性的要求非常高，一般设计寿命为15年或20万公里。对于汽车芯片的工作环境要求也很高：温度范围可宽至-40℃~155℃，湿度，发霉，粉尘，水，EMC以及有害气体侵蚀等等往往都高于消费电子产品要求。
除此之外，“车规级”芯片需要经过严苛的认证流程，包括可靠性标准 AEC-Q100、质量管理标准ISO/TS 16949、功能安全标准ISO26262等。车规级芯片的高标准、严要求、长周期，将入行门槛一再拔高，这也直接导致了只有综合能力或垂直整合能力非常强，并有本事将规模优势发挥到极致的芯片企业，才能将车规级芯片纳入生产清单。放眼全球，这样的车规级芯片企业只有恩智浦、英飞凌、西门子等少数几家，僧多粥少，这也是导致汽车芯片供不应求的另一原因。
但是，不得不承认，自研才有出路，我们站在芯片自主化的高度，联合研发汽车芯片将有助于做大做强中国汽车工业，更具战略层面的意义。目前，在产业链全面缺芯和国产电动汽车厂商需求驱动下，一部分国产芯片首次进入了新能源车企的供应链。而在大功率IGBT、高算力智能处理芯片等领域，比亚迪、地平线等企业的产品开始崭露头角，甚至与国际同类产品竞争而不落下风。
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