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汽车芯片行业:智能化与电动化驱动的未来增长

车规级半导体市场扩张,推动汽车产业迈向更高智能化与电动化

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发表时间:2024-12-10 06:50作者:半导体材料与工艺设备

一、汽车芯片概述
车规级半导体,通常被称为“汽车芯片”,是一类专为汽车电子系统设计的半导体元件。它们广泛应用于车辆的各种控制系统、监测装置以及电子控制单元等关键领域。随着新能源汽车的发展,汽车芯片的应用场景也在不断扩展,特别是在电动机控制和电池管理系统方面。

按功能分类,汽车芯片大致可分为以下几类:

  1. 计算与控制类芯片:这类芯片包括微控制器单元(MCU)、中央处理单元(CPU)、现场可编程门阵列(FPGA)、应用专用集成电路(ASIC)和人工智能(AI)芯片等。它们负责处理汽车内各种电子控制系统的计算任务。

  2. 功率半导体:包括绝缘栅双极晶体管(IGBT)和金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)等,这些芯片在电动汽车的动力系统和电池管理中至关重要。

  3. 传感器:包括图像传感器(CIS)、加速度传感器等,它们支持汽车对周围环境的感知,成为自动驾驶系统和安全技术的基础。

  4. 无线通信与车载接口芯片:用于车与车之间的通信(V2X)、蓝牙、Wi-Fi等,确保车辆与外部设备之间的稳定连接。

  5. 存储器芯片:随着智能化程度的提升,汽车对存储和处理大量数据的需求日益增加,存储器芯片在车载电子系统中占据重要位置。



二、汽车芯片市场发展前景

过去十年,手机行业的快速发展推动了半导体产业的强劲增长,而如今,汽车的电子化和智能化正成为下一个重要增长领域。预计汽车行业将在未来成为半导体产业的重要推动力。随着自动驾驶技术的发展,车载信息娱乐系统、智能座舱和车载以太网等技术的不断进步,汽车对半导体的需求将继续增加。

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不同类型汽车的对比

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2012-2022年中国每辆汽车搭载芯片数量(单位:个)



新能源汽车所搭载的芯片数量约为传统燃油车的1.5倍,预计到2028年,每辆车的半导体数量将是2021年的两倍。自动驾驶级别越高,对传感器芯片的需求越大。例如,L3级自动驾驶的车辆需配备约8个传感器芯片,而L5级别则需20个传感器芯片。

此外,随着自动驾驶技术的提升,汽车所需的计算和存储芯片数量也在增长。根据统计数据,2022年新能源汽车每辆车的芯片数量为1459颗,而传统燃油车为934颗。Strategy Analytics预计,到2028年,每辆车的半导体硅含量将从2021年的530美元增加至超过1000美元,而高端车型的硅含量可能会突破3000美元。


三、车规级芯片的市场挑战与机遇

车规级半导体相较于传统汽车芯片,更具耐用性和稳定性,能够适应汽车行业对性能、可靠性和安全性的严格要求。智能化的加速推进,使得汽车对高性能芯片的需求大幅增加。尤其在自动驾驶领域,高精度的传感器和高计算能力的芯片成为必不可少的核心部件。

根据Omdia的统计数据,全球车规级半导体市场在2019年规模约为412亿美元,预计到2025年这一数字将翻倍,达到804亿美元。而中国市场也在快速增长,2019年中国车规级半导体市场的规模为112亿美元,占全球市场的27.2%。预计到2025年,中国市场将达到216亿美元。

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来源:Omdia、高禾投资研究中心


四、芯片的封装




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