一辆汽车到底需要多少芯片？

2021-10-21

最近，很多想买车的小伙伴都遇到了延迟交车的问题，4S店推迟新车交付时间主要是因为全球面临汽车芯片短缺的问题。接下来，我们一起看看汽车芯片是怎么回事。

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，汽车上小到胎压监测系统TMPS、摄像头，大到整车控制器、自动驾驶域控制器，都离不开各式各样的芯片。可以说汽车的智能化就是芯片的智能化。

      如果说手机芯片是手机的“大脑”，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”和“传感器”这三大类。

      功能芯片（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，目前最流行的“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。

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。

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、功率半导体和传感器这三大类型中，传感器是市场份额最小的，如果没有传感器汽车甚至连油门都踩不动，现在，相信大家理解为什么缺少芯片就造不出来汽车。

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，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，汽车做得越来越智能，那么所需要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。

      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，一台好些的新能源汽车需要芯片可能达到2000颗左右，需求量十分惊人。

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。

从技术要求上来看，车规级芯片着实令大多数芯片企业望而却步。消费电子芯片技术迭代非常快，而车规级芯片几乎都是十多年前的技术，可技术虽然“过时”，但门槛却并没有因此降低。相反，车规级芯片对于性能指标、使用寿命、可靠性、安全性、质量一致性的要求之高，是消费电子芯片难以匹敌的。

相比于消费芯片及一般工业芯片，汽车芯片的工作环境更为恶劣：温度范围可宽至-40℃~155℃、高振动、多粉尘、电磁干扰等。由于涉及人身安全问题，汽车芯片对于可靠性及安全性的要求也更高，一般设计寿命为15年或20万公里。“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也就恩智浦、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。

我国正在努力建立起一个完善的汽车芯片产业创新生态，解决我国汽车行业接下来发展中的短板。国内车企中的比亚迪、上汽以及不少半导体企业已先后入局车规级芯片领域。