盖世汽车研究院：中国企业开始在车规级芯片领域奋起直追
2023年下半年开始，汽车进入库存调整模式，部分汽车芯片供应得到缓解，部分汽车芯片仍然紧俏，交期不断拉长。但是长期来看，随着单车搭载芯片价值量的提升，以及新能源汽车规模的不断增长，汽车芯片市场仍保持增长状态。
基于此，盖世汽车研究院从产业概况、市场分析、未来趋势展望、国产代表企业方案四个维度对车规级芯片行业进行研究分析，本报告主要内容如下：
产业概况
车规级芯片通常指汽车用集成电路、分立器件、传感器和光电子等元器件及模块。相比消费级芯片，车规级芯片工作环境更恶劣、可靠性和安全性要求更高、认证流程更长，进入车企和Tier1的门槛较高。根据实现功能不同，汽车芯片主要分为控制类、计算类、功率类、传感类、存储类、模拟类、通信类、安全类、驱动类、其他类等10个类别，应用场景包括动力系统、底盘系统、车身系统、座舱系统及智驾系统五个方面。
新能源与智能网联汽车的发展给车规级芯片带来了新的发展机遇。随着电动化、网联化和智能化的提速，汽车功能不断丰富，汽车单车芯片的数量和价值也将持续增长，如具备L3级自动驾驶功能的纯电动车相较于L1级自动驾驶的燃油车的单车芯片数量增加了200-300颗，单车价值增加约124%。
随着我国将智能网联新能源汽车、集成电路等纳入国家发展战略，我国汽车芯片的发展进入提速阶段。从政策端看，多地政府针对汽车芯片产品领域的技术研发、技术培育出台相关产业政策，支持和鼓励车规级芯片发展。从产业端看，我国芯片产业布局车规芯片的企业相对完善，不同汽车芯片国产化率从不到5%到20%左右，尤其是在功率半导体、计算控制芯片等领域国产化率相对较高。从应用端看，我国车企正加快通过投资、合资、自主研发等途径来构建安全和成本可控的芯片供应链。上汽集团规划2025年国产芯片占比力争达到30%，东风集团表示到2025年将实现车规级芯片国产化率60%，理想汽车芯片的国产化率已超过25%。
市场分析
在汽车新四化趋势逐渐明确的背景下，汽车芯片整体市场将保持增长，预计2030年全球市场规模超千亿美元。从市场格局来看，目前汽车芯片市场仍由国外企业主导，2023年全球汽车芯片市场TOP12都为国外厂商，TOP12市占率为77.2%。
从汽车芯片细分市场来看，增长潜力较大的有车规MCU芯片、SoC芯片、存储芯片、通信芯片、模拟芯片等，以下逐一阐述。
车规MCU市场
MCU是汽车信息运算处理的核心部件，广泛应用于汽车各大系统。目前全球汽车MCU市场被外资厂商垄断，2023年TOP5厂商市占率约90%。
目前，英飞凌、意法半导体、恩智浦等国际大厂都在推动车规MCU往更先进制程、更高算力和更高集成度等方向升级，以满足未来汽车跨域高性能MCU的市场需求。国内车规MCU企业也在快速成长，并切入智驾、底盘、动力等中高端应用领域。例如国芯科技的车规级芯片产品已覆盖车身、域控、动力总成、线控底盘、新能源电池管理、座舱音频以及辅助驾驶等各领域，其智架和域控MCU已经流片和小批量装车。
车规SoC市场
在智驾SoC领域，除特斯拉自研外，英伟达成为主流选择，国内地平线、爱芯元智、华为、黑芝麻等开始起量；在座舱SoC领域，高通断层式领先，国内芯擎科技和华为率先量产搭载，国产高性能计算SoC正在挑战行业巨头。
随着智能座舱与自动驾驶的快速发展，其所需的SoC芯片性能要求不断提高，车规级SoC正向舱驾一体SoC升级发展，英伟达、高通、黑芝麻均已推出舱驾一体单SoC芯片产品，预计2024-2025年量产上车。
车规存储芯片市场
汽车存储芯片主要应用在车载中控、车载后视镜、车载导航仪、行车记录仪等领域，支持智能座舱、车联网和智能驾驶等功能的实现。ADAS升级和车内体验是汽车存储市场增长的核心驱动力。
从市场格局来看，目前车规存储芯片市场由三星、美光、海力士等头部外商垄断，国内厂商逐步开始量产车规级产品。例如江波龙在车载领域已推出车规级eMMC和车规级UFS存储芯片产品，目前已广泛应用于小鹏、比亚迪、上汽、广汽、一汽、长安、奇瑞等主流汽车品牌，车用存储产品已形成先发优势。
车规通信芯片市场
智能汽车渗透率提升叠加汽车对网络速度要求倍数增长，以及E/E架构的集中化，使得未来以太网节点芯片的需求将大幅增加，车载以太网物理层PHY芯片市场也将随之高速增长。目前以太网芯片市场高度集中，博通、美满、瑞昱、TI、高通、微芯六家供应商占据90%以上份额。国内车载PHY芯片企业较少，主要有裕太微电子、景略半导体、昆高新芯、鑫瑞技术等。
与物理层芯片相比，车载SerDes芯片主要应用于高带宽、低成本、摄像头和显示屏之间的高速传输。汽车智能化趋势持续带动车载摄像头的需求，进而带动车规SerDes芯片市场增长。在车载SerDes芯片领域，德州仪器、美信半导体几乎垄断了全球车载显示SerDes与车载摄像头SerDes市场，国内厂商逐渐开始崭露头角，瑞发科、慷智已有产品量产上车。
车规模拟芯片市场
目前模拟芯片在车用芯片中占比接近30%。全球模拟芯片行业竞争格局稳定且分散，市场竞争激烈，但仍由欧美跨国公司主导。本土模拟芯片厂商多以电源管理芯片切入汽车市场，产品多应用于低附加值领域。目前模拟芯片的国产替代率增长较快，本土厂商在技术、产品和市场各方面均在加速成长。
国内模拟及混合信号芯片厂商纳芯微在汽车电子领域已经有较完善的解决方案，涵盖信号链、电源管理、传感器等多个方向，其车规级芯片产品已全面覆盖智驾与座舱、车身与底盘控制、LED 照明驱动、热管理系统、动力总成、信息娱乐等车载各领域，并已在大量主流整车厂和 Tier1 实现批量装车。2024年上半年，纳芯微汽车电子营收占比已超 33%，汽车芯片自 2022 年以来累计出货超4亿颗。
趋势展望
RISC-V架构有望成为汽车芯片架构的新选择。相比ARM和X86架构，RISC-V架构灵活、精简、开发成本更低，目前已获得多家头部汽车芯片企业青睐。从中长期来看，随着RISC-V软件生态逐渐完善，其有望在智驾、座舱、动力和安全等车规场景得到应用。
存算一体有望成为AI大模型时代的新需求。存算一体芯片能较好解决传统冯·诺依曼架构的“存储墙”和“功耗墙”问题，并且能不依赖先进工艺做出大算力芯片，同时兼顾能效和成本，有望成为高能效AI芯片架构的技术实现路径。
Chiplet芯粒成为汽车高性能SoC开发新突破口。Chiplet 技术可以实现芯片内部异构集成与异质集成的功能，相比单片SoC具备成本低、周期短等优点，有望成为汽车高性能SoC开发新的突破口。
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