如何区分车规级半导体

如何区分车规级半导体,第1张

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总的观点:市场足够大,机遇与挑战并存

曾有过一篇《2020年汽车芯片行业现状及重点企业》本文算是更全面的梳理,及观念更新

01

基本情况

半导体产品根据应用领域可分为汽车、消费电子、通讯互联、工业物联网、航空航天等,这些领域对环境条件、可靠性、耐久性等指标的标准不同,按照从低到高的排列,大致是民用(消费)级、工业级、汽车级、军工级、航空航天级。

汽车是半导体的重要应用领域,目前汽车半导体的用量占到半导体总量的15%以上,是仅次于通信、计算机、消费电子后的第四大领域。汽车半导体从车载收音机、电子喇叭开始,到防抱死系统,电动助力、胎压监测、导航等一直提升到现在的智能驾驶、车联网等等。随着汽车智能化水平的不断提升,半导体的应用也越来越广泛。

汽车级半导体从性能角度看,要求高于工业级和消费级半导体。汽车半导体除了汽车行业通用的规范外,还有更严苛的车规级认证标准。比如故障率的要求是百万分之一,而消费级只要千分之一。从市场角度看,需求量高于军工级和航空航天级半导体。所以汽车半导体具有技术壁垒高与需求旺盛的特点。

02

分类及公司

汽车半导体的种类比较多,按用途可以分为功能芯片(MCU)、传感器芯片、功率半导体、其他小类别半导体等,其中MCU、功率半导体和传感器三者的价值占单车半导体总价值的55%以上,是汽车中价值比重最大的三类半导体。相对于传统燃油车,新能源车的半导体成本增加明显,主要是在功率半导体、传感器半导体上,而与发动机相关的半导体成本则在不断降低。

微控制器(简称MCU),广泛应用于车用仪表、车用防盗装置、充电器、胎压计、温湿度计、传感器等诸多汽车半导体领域。目前单车平均搭载数量超过20个,主要分为以下三类:8位MCU。主要应用于空调、雨刷、天窗、车窗升降、低阶仪表板、集线盒、座椅、门控模块等较低阶的系统控制。16位MCU。主要应用于引擎、齿轮与离合器、电子式涡轮系统、动力传动系统、悬架系统、方向盘、扭力、电子刹车等底盘系统控制。32位MCU。主要应用于仪表板、车身、多媒体信息系统、引擎、智能实时性安全系统、动力系统以及X-by-wire系统等的控制。

全球车载MCU市场占有率前

     相信最近很多想买车的小伙伴都遇到了延迟交车的问题,之所以4S店推出新车交付时间主要是因为目前全球面临汽车芯片短缺的问题,而不了解汽车芯片的人可能并不清楚这究竟是什么意思,那么下面就来看看到底汽车芯片是什么东西?

      

      “芯片”代表的是半导体原件产品,也就是我们常说的集成电路,如果说手机芯片是这款手机的“大脑”的话,那么汽车芯片也就相当于是汽车的大脑。其中汽车芯片主要可以分为“功能芯片”、“功率半导体”、“传感器”这三大类,下面就来分点介绍这三类芯片。

1、功能芯片(MCU)

      

      MCU也称为“微控制单元”,汽车里面的电子控制系统、信息娱乐系统、动力总成系统、车辆运动系统等各种系统功能想要正常运行的话,均需要用到这类型的功能芯片才能得以实现,其中目前最流行的“自动驾驶系统”也离不开功能芯片。

2、功率半导体

      

      功率半导体主要运用在汽车动力控制系统、照明系统、燃油喷射、底盘安全等系统当中,其中传统燃油车一般将它运用在启动与发电、安全等领域;新能源汽车则需要大量功率半导体来实现车辆频繁的电压变换需求,此外电动车的许多零部件中也少不了功率半导体的加持。

3、传感器

      

      汽车传感器是汽车计算机系统的输入装置,它的作用是把汽车运行中各种工况信息,如车速、各种介质的温度、发动机运转工况等,转化成电信号输给计算机,以便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等。

      

      所以综上所述,汽车芯片对于一辆车来说是非常重要的,在功能芯片、功率半导体、传感器这三大类型中传感器可以说是市场份额最小的,但假设没有传感器汽车甚至连油门都踩不动,现在相信大家都理解了汽车为什么缺芯片就造不出来了。

一辆汽车需要多少芯片?

      以往制造一辆传统汽车一般需要用到500-600颗左右的芯片,但是随着汽车行业的不断发展,如今的汽车逐渐由机械式转向电子式的方向发展,车子做得越来越智能,那么所需的芯片数量自然就更多了,据了解2021年平均每辆车所需芯片数量已经达到了1000颗以上了。

      

      除了传统汽车以外,新能源汽车才是芯片“大户”,这种车需要大量的DC-AC逆变器、变压器、换流器等部件,而这些对IGBT、MOSFET、 二极管等半导体器件的需求量也有大幅增加,所以一款好一点的新能源汽车所需要的芯片可能达到2000颗左右,需求量十分惊人。


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