【收錄專題 | 半導體行業現狀、市場分析及發展前景】

　　2022年上半年，半導體產業持續一整年的強勁增長有所緩和。隨著消費電子下行周期來臨，半導體行業也難免受到沖擊。根據工業和信息化部運行監測協調局統計，上半年我國集成電路產量1661億塊，同比下降6.3%。

　　需求疲軟并非“無差別攻擊”所有半導體產業的下游市場，汽車領域的需求依舊旺盛，汽車電動化、智能化、網聯化、共享化的“新四化”浪潮，成為汽車半導體發展的主要推動力。臺積電Q2財報中，汽車行業成為當季度增速最快的平臺。德勤表示在過去一年，中國汽車供應鏈在經歷了缺芯和原料價格上漲等沖擊后，將在2022年逐步過渡到穩健恢復期，同時汽車行業供應鏈將呈現出三大主要趨勢：供應本土化、運營精益化、產業內部結構優化。

　　根據IHS Markit Automotive數據，2022年上半年，國內本土汽車制造商的乘用車銷量同比增長14.7%，至402萬輛，市場份額從36.4%提高至42%。同時IHS給出預測，2022年全年中國大陸，輕型汽車產量為2，468萬輛，同比增長0.4%。旺盛發展的中國本土的汽車市場加上全球汽車半導體廠商都面臨的缺貨問題讓國產汽車半導體廠商迎來了窗口期，讓以車規MCU為代表的國產半導體迎來黃金發展期。

　　車規MCU僅是汽車半導體的一部分，汽車行業給半導體帶來的機遇還有許多，國產廠商的萬里長征僅踏上了第一步。

　　國產車規MCU迎來上升期

　　在汽車半導體的缺貨列表上，MCU是缺貨的主角之一。IC insights數據表示大約 46% 的MCU銷售額來自“通用”嵌入式應用(包括智能手機、計算機和外圍設備、工業用途和消費產品)中的 MCU，汽車系統占MCU應用市場比例超40%，已經成為MCU最大的應用市場。

汽車的部分控制模塊

　　MCU主要用于汽車的控制模塊，既可以用于雨刷、車窗、電動座椅等車身控制領域，可以用于車內影音娛樂、信息顯示、手機APP控制等功能。中信證券數據顯示每輛傳統汽車平均用到70顆以上MCU，智能汽車則超300顆。

　　車規MCU市場原本被國外三家巨頭瑞薩、NXP、英飛凌壟斷，但受多種因素影響，三巨頭的產量都受到了影響。芯片缺貨導致的減產讓整車廠、零件廠都意識到了供應鏈多樣化的重要性。車廠、零件廠都在提升供應鏈整體風險管理能力，加緊供應源控制并構建本土供應鏈的完整性。因此本土MCU廠商得到了機會。相當多的國產廠商的MCU產品已經進入主流汽車廠商的供應鏈。賽騰微批量出貨的汽車主機廠包括上海通用、上汽通用五菱、奇瑞汽車、吉利汽車、江淮汽車等。復旦微的車規MCU也已經進入上汽、長城汽車、一汽、蔚來、奇瑞的多個車型。

　　通過上圖對比可以看出，雖然國產MUC已經上車，但主要還是聚焦于中低端領域，而國外的MCU巨頭則更重視在中高端領域的布局。產品也已經從MCU向更高端形式發展，例如恩智浦在發展的產品——實時處理器，實時處理器既可以像MCU一樣能夠保持安全確定性操作，同時結合了微處理器的典型特點，高速、多應用隔離和內存擴展能力。恩智浦的實時處理器計劃用于電動汽車控制和智能驅動。

　　國產車規MCU廠商的不斷突破的同時也緩解了MCU的缺貨，此前價格曾高達200元人民幣的意法半導體STM32系列MCU也暴跌至兩位數的價格。國產車規MCU的成績已經顯而易見，但我們也需要清醒國產車規MCU攻占了仍是最底層的產品。表面上看這是國產半導體確實取得了一定進步，不過可以看到國外巨頭正在布局更復雜、更先進的產品。

　　汽車行業的未來趨勢影響多種半導體

　　事實上，汽車行業的新趨勢不止帶動了MCU產品，傳感器、通信芯片、存儲芯片、功率器件等產品均受到積極影響。

　　汽車傳感器是重要的信息輸入裝置。汽車傳感器分為車身感知傳感器和環境感知傳感器。車身感知傳感器需要收集的信息包括溫度、壓力、速度、流量、位置(指車身部件，如制動踏板、變速桿、離合器等)等。環境感知傳感器則包含視覺、雷達、定位等。

　　汽車的智能化增加了對汽車感知傳感器的需求，而自動駕駛的趨勢則提高了對環境感知傳感器的需求。MEMS傳感器主要應用于動力總成系統、車身控制系統和底盤系統中，對汽車的速度、排放、動力總成、懸架、氣候控制、環境控制等起著至關重要的作用。汽車智能傳感器主要包括車載攝像頭、激光雷達、毫米波雷達、紅外傳感器、超聲波傳感器等。

　　目前感知類芯片，傳統車領域被國外企業高度壟斷;智能車領域，國內創業企業很活躍。汽車傳感器的市場的國外巨頭主要有意法半導體、英飛凌、博世、森薩塔科技等;而國內的車規傳感器廠商相對較少但在細分領域取得了一定成績。主營產品為車規CIS的豪威科技目前已經進入了奔馳、寶馬、豐田、大眾、特斯拉等整車的供應鏈。雷電芯片方面，縱慧芯光的芯片完成AEC-Q102車規認證;睿熙科技完成用于車載激光雷達的VCSEL芯片定制開發;上海加特蘭的毫米波雷達芯片也已經進入汽車的供應鏈。

　　車規通信芯片將越來越重要。汽車中的通信芯片的作用包括車身各部件之間的車內通訊也包括與外部通信的車聯網通信，包括基帶芯片、射頻芯片、信道芯片、電力線載波通信芯片等。作為通信芯片龍頭，高通已經開始布局車載通信芯片;國內方面的主要企業有華為，大唐、紫光展銳。但國外企業高度壟斷車內網領域，車際網和車載互聯網領域。國外以DSRC為技術路線，國內以C-V2X為技術路線。

　　汽車存儲芯片需求增長。隨著智能汽車自動化程度提高，數據生產量級呈指數級增長。智能化下占據車輛車載存儲數據的最大份額的是各類傳感器的數據，傳感器數據主要來自ADAS系統和V2X功能。

　　2021年，汽車存儲占據汽車半導體市場的7%，其中大容量DRAM和大容量NAND占據八成以上份額，多在軟件更新中發揮作用。此外NOR閃存的需求也在增加，用于信息安全、相關系統快速觸發啟動等多個不同任務中。

　　目前推出汽車存儲的國外品牌有美光、Marvell;國內的北京君正、兆易創新產品均已導入車用市場。北京君正收購北京矽成后進入車載存儲芯片領域，已與博世汽車、大陸集團等下游車企達成緊密合作。兆易創新自2014年以來開始布局汽車行業，目前，相關產品在英偉達、高通、Mobileye、NXP、TI等主芯片平臺上已經或正在得到驗證，特別是NOR 閃存領域，兆易已經是全球領先者。

　　汽車電子缺貨已經逐漸過渡到模擬芯片不足。消息人士稱，2022年下半年，車用IGBT短缺對中國新能源汽車市場的影響可能比車用MCU短缺更嚴重。消息人士指出，汽車 IGBT 供應商的訂單出貨比已經達到 2：1，并補充說英飛凌的汽車 IGBT 總是供不應求，而 Onsemi 由于供應緊張而不得不停止接受訂單。

　　同時新能源汽車帶動基于碳化硅材料的功率器件的需求。許多領先的碳化硅IDM 宣布擴大其制造設施。Wolfspeed建設新的200 mm晶圓廠;博世正在德國建設新碳化硅專用潔凈室;Rohm 在日本開設了一家新工廠;英飛凌也在在馬來西亞建設新的碳化硅工廠。碳化硅解決方案可用于制造用于電動汽車傳動系統的功率半導體元件。意法半導體最近宣布向賽米控供應其SiC技術，蔚來汽車采用了onsemi的SiC功率模塊。

　　但是，國產碳化硅產業鏈還極其不成熟和脆弱。目前能通過大批量驗證的襯底廠是空白。因此國內基于碳化硅的產品能夠批量交付的也只是碳化硅二極管，而汽車領域需要的是碳化硅MOS，目前能量產的國內企業屈指可數。派恩杰SiC MOSFET產品在新能源汽車OBC應用驗證取得了重大突破;清純半導體發布國內首款15V驅動的1200V SiC Mosfet器件平臺產品已經通過了車規級測試，且獲得了國內領先新能源逆變器制造商的批量訂單。

　　汽車半導體不可偏安一隅

　　從整個產業鏈來看的自主率來看，國產汽車半導體廠商只邁出了萬里長征的第一步，但這也意味著國產汽車電子仍有廣闊的空間可以成長。

　　未來，汽車將由軟件定義，汽車半導體的主角也會從MCU邁向SoC等更高端半導體。未來汽車數據處理芯片逐步向智能化AI方向發展，汽車智能化趨勢，智能座艙和自動駕駛對汽車的智能架構和算法算力，帶來了數量級的提升需要。汽車芯片快速轉向搭載算力更強的SoC芯片，將成為半導體行業、IC產業未來的發展方向。

　　隨著汽車企業的業務越來越多元化。汽車行業對半導體產業的影響已經越來越大，國產汽車芯片廠商才剛剛邁出了一小步。