天天看點

加速汽車晶片國産化,中國汽車晶片應用創新拉力賽開幕

作者:半導體說

前言

2023年全國兩會在京開幕,共有26位涉及晶片半導體的人大、政協代表參與提案議案,其中,新能源汽車、動力電池作為新興産業,相關提案備受關注。

“芯”動能,擺脫卡脖子困境

全國人大代表、廣汽集團總經理馮興亞提出:提高國産晶片的應用率,一是要從政策層面加快引導産業轉型,推動“卡脖子”及高端晶片的研發及應用,同時加大政策刺激力度,在晶片的研發端、應用端以及汽車消費端等多方面研究和出台針對國産晶片全産業鍊條的鼓勵措施;二是要加速完善汽車晶片的配套措施,健全汽車晶片應用保障機制,完善細分領域技術規範和測試标準,以提高汽車晶片應用率。此外,馮興亞還提出了汽車消費、新能源汽車換電等六項建議。

晶片短缺一直是汽車行業中備受關注的話題,雖然有不少專家和學者提出了多種解決方案,但至今仍未得到完全解決。那麼,晶片究竟對于汽車産業有什麼樣的作用呢?

汽車晶片的定義與分類

汽車晶片是一種內建電路,它可以安裝在汽車上,幾乎包括汽車的所有部件。它是汽車産業競争中的關鍵所在,可以分為控制類(MCU和AI晶片)、功率類(DC/AC晶片)、模拟晶片(如 CMOS、 MLCC)、傳感器和其他(如存儲器)等。

加速汽車晶片國産化,中國汽車晶片應用創新拉力賽開幕

▲圖源:中商産業研究院整理

汽車晶片市場規模增長穩健

近年來,大陸汽車産銷持續增長,對汽車晶片的需求不斷增加,使得汽車晶片市場規模也迅速擴大。根據資料,大陸汽車晶片市場規模在2018年時僅為111.4億美元,而在2021年時達到150.1億美元,年均增長率達到10.4%。預計到2023年時,汽車晶片市場規模将增長至172億美元。

汽車晶片在實作汽車智能化、電動化過程中發揮着重要作用,是以全球汽車晶片市場規模呈現增長趨勢。然而,由于受到新冠肺炎疫情的影響,2020年全球汽車晶片市場規模出現了一定程度的下降。根據資料顯示,2021年全球汽車晶片行業市場規模達到498.5億美元,預計2023年将達到574.8億美元。

“芯”連結,為汽車晶片發展提速

汽車晶片是電子産業的基礎,也是衡量一個國家科技創新和技術實力的重要标志。随着智能化、網聯化、共享化趨勢不斷發展,對晶片的性能和功能提出了更高的要求。據賽迪顧問資料顯示,2020年大陸汽車晶片市場規模約為286.8億元,同比增長12.8%。

加速汽車晶片國産化,中國汽車晶片應用創新拉力賽開幕

▲圖源:Freepik

汽車晶片産業鍊&現狀分析

在産業鍊方面,半導體上遊主要是裝置、材料和軟體,中遊是制造層,包括晶片設計、生産、封裝和測試,下遊是應用。晶片設計企業通過研究設計內建電路系統、邏輯、電路和性能,轉化為實體設計版圖,負責晶圓生産;晶片生産企業負責晶圓制造,利用光掩模版制作電路圖形,并将其呈現在晶圓上;晶片封裝企業将加工完成的晶圓切割、封塑和包裝,形成晶片産品;晶片測試企業對晶片的可靠性和穩定性進行檢測。

目前大陸汽車晶片行業主要集中在 IDM公司,且其銷售占比較大。從區域分布來看,國内主要以上海為中心的長三角地區企業為主,如上海芯開半導體有限公司、芯擎科技(上海)股份有限公司等;此外山東青島、重慶、廣州等地區企業也積極布局汽車晶片相關業務。

“晶片荒”持續蔓延,主要有三方面原因:第一方面是随着疫情逐漸得到控制,全球汽車晶片供應趨緊;第二方面是全球新能源汽車市場的快速發展,對晶片産能的需求增長較快;第三方面是智能網聯等相關應用領域對晶片性能要求越來越高。面對全球半導體行業的嚴峻形勢,大陸要抓住汽車半導體産業鍊關鍵節點,加快實作自主可控。

加速汽車晶片國産化,中國汽車晶片應用創新拉力賽開幕

▲圖源:Freepik

兩會聚焦新能源汽車發展

目前,随着全球新一輪科技革命和産業變革的加速演進,新能源汽車産業也成為大陸制造業高品質發展的重要方向之一,其在未來全球汽車産業鍊的地位也将進一步提升。尤其是随着智能化、網聯化、電動化技術的發展,大陸在這一領域也實作了技術突破和産業化突破。

兩會上,作為新能源汽車的代表,全國政協委員、長城汽車總裁王鳳英一直在關注着新能源汽車産業的發展。作為“中國芯”自主可控的典範,長城汽車是中國品牌汽車發展的重要力量之一,也是大陸自主創新、實作民族汽車品牌崛起的先行者。

在本次大會上,王鳳英提出了《關于推動國産晶片更好地服務于新能源汽車産業》和《關于進一步支援中國品牌高品質發展、推動新能源汽車産業鍊國産化程序的建議》兩份提案,強調要加強對中國晶片全産業鍊發展及自主可控的重視,聚焦關鍵領域,加強半導體産業創新能力建設;加大關鍵核心技術攻關力度,大力培育國産晶片産業生态;持續優化國家重點關注領域政策環境,加快補齊重點領域晶片短闆,促進國産晶片産品成熟應用;以場景應用為牽引,實作晶片與汽車生産制造深度融合;加強新型基礎設施建設,有效降低關鍵核心技術研發、生産制造成本;加強重點區域産業協同及國際合作,提高産業鍊供應鍊的穩定性和競争力。

王鳳英還提出,要全力攻克汽車晶片這一“卡脖子”技術。晶片是支撐汽車實作智能化、網聯化、電動化的核心基礎設施,是新能源汽車産業鍊國産化程序的重要環節。

國産化僅2%,MCU低價競争風險

盡管中國汽車産業實作了快速發展,但也面臨着一些問題,比如,晶片嚴重依賴進口、汽車晶片設計能力與國外企業差距明顯、缺乏核心技術等。資料顯示,大陸汽車用 MCU市場佔有率較小,從國内 MCU的自給率來看,2020年,國内汽車 MCU自給率僅為2%。據介紹, MCU (微控制器)是汽車電子技術中的核心基礎電子元器件之一,用于汽車 ECU (電子控制單元)。目前國内市場上 MCU主要來自德州儀器、意法半導體、恩智浦、瑞薩、英飛淩等國外廠商。其主要應用于智能座艙和自動駕駛領域,在國内的市占率分别為44%和15%。

加速汽車晶片國産化,中國汽車晶片應用創新拉力賽開幕

▲圖源:頭豹研究院

IGBT産能為王,國産替代程序最快

随着新能源汽車和5G基站建設的快速發展,大陸 IGBT行業市場規模從2016年的6.7億美元增長至2019年的15億美元,預計2023年将達到23.7億美元,但被歐美、日韓等國家企業壟斷,前四大廠商占全球市場佔有率超60%,國内廠商主要有比亞迪半導體、英飛淩、華潤微等。由于大陸 IGBT整體技術水準仍有差距,以全球産能最大的英飛淩為例,其工廠和裝置占了全球産能的近一半,但仍需要不斷提高技術水準。

加速汽車晶片國産化,中國汽車晶片應用創新拉力賽開幕

▲圖源:前瞻産業研究院

如何破局缺芯少電,除了完善産業鍊上下遊合作機制,晶片企業也需要協同發展。盡快推動國産晶片上車,保障國内汽車晶片産能,汽車晶片産業迎來發展機遇期,國産替代空間廣闊。為此,要盡快建立起完善的産業鍊上下遊合作機制,提升産業鍊整體競争力,實作國産替代,保障國内汽車晶片産能。

“芯”機遇,實作國産替代

與消費級晶片相比,汽車晶片具有高可靠、高穩定性的特點,這是其作為高技術壁壘行業的标志。晶片産業作為技術密集型行業,上遊設計及材料、裝置、中遊制造和封測等均有較高技術門檻,長期以來以壟斷競争市場為主。

汽車晶片封裝形式涵蓋了當下半導體封裝形式,包括TO(傳統的打線封裝)、TSSOP(薄小外形封裝)、QFN(四方無引腳扁平封裝)、QFP(四方引腳扁平式封裝)、BGA(球栅陣列式封裝)和LGA(觸點陣列封裝)等,以及eWLB(扇出型晶圓級封裝)、 CSP(晶片尺寸級封裝)、PiP(堆疊封裝)、PoP(層疊封裝)和fcBGA(倒裝晶片封裝)等。

随着 AI和智能駕駛技術的普及,對晶片和封裝技術提出了更高的要求,子產品化的封裝形式也變得更加多樣化。據業内人士表示,“未來将會有越來越多的技術趨勢,例如 WLP (晶片級封裝)、 SiP (系統級封裝)、 AiP (系統級封裝)、 fcBGA (球栅陣列)和 Smart IPM (智能封裝技術)等。”

加速汽車晶片國産化,中國汽車晶片應用創新拉力賽開幕

▲圖源:TENSUN

Tensun騰盛作為後道封測工序中專用裝置制造商之一,新一代産品—雙工位切割(JIG SAW)分選一體機FDS3200可以将切割成型的QFN、BGA、LGA等産品進行快速切割分選,掃碼檢測擺盤,上下料傳輸更加靈活,便于技術人員日常的物料運輸。同時,裝置還解決了分選誤判率高及分選後擺盤時誤操作而造成的零部件外觀劃傷、破損的問題。FDS3200緻力于提高切割精度與搬運的高速化,不僅能提高生産效率,還能迅速應對産品小型化與基闆大型化等的趨勢。

随着電子産品不斷向“輕、薄、短、小”方向發展,對有機封裝基闆總的要求可用“密、薄、平”來概括,并以“密”為主導或核心而迅速發展着。這必然要涉及各種精細工藝技術。騰盛精密JIG SAW能夠有效地幫助客戶提升生産效率及良品率,更适合領先的半導體封測制造企業。

聲明:本文部分内容參考出處有:

1.「11 月國内手機出貨同比降 34.1%,工業及汽車半導體需求強勁」,來源:2023 年 1 月 9 日 國信證券

2.「賦能新能源汽車快速發展,全球需求共振向上」,來源:東莞證券

3.「從國際巨頭 DISCO 發展看半導體切磨抛裝 備材料的國産化趨勢」,來源:華創證券

如有侵權等行為,可聯系我方删除。

繼續閱讀