汽车半导体，汽车半导体芯片

　　厚势按：今年年初有参加 2017 年消费电子展的消费者可能会感觉自己参加了一次车展。这个一年一度的展会吸引了各行业顶尖的高科技公司，展出了 500 多件汽车的移动解决方案的展品。许多全球汽车制造商和汽车供应商都参与进来，引入了创新的传感器、地图应用、连接平台和其他新技术。这些改进与电动汽车（EV）的扩张相结合，将会改变汽车市场——包括公共和个人交通，以及货物运输的市场。在新的环境中，汽车的电子元件和功能部件（已经成为购买时考虑的一项重要因素）可能使之脱颖而出。

　　半导体技术使最近的汽车技术创新得以实现，其中包括基于视觉的增强型图形处理单元（GPU）和应用处理器、传感器、DRAM 和 NAND flash。随着汽车变得更加复杂，对汽车半导体的需求将继续稳步上升，并提供一个重要的新的长期增长动力。随着许多半导体公司积极追求汽车市场的机遇，并在价值链上形成合作伙伴关系，那些动作缓慢的公司可能会被抛在后面。

　　本文讨论了所有半导体公司在为未来做准备时所必须考虑的三个问题：影响汽车前景的趋势，影响汽车半导体需求的因素，以及在适应不断变化的市场时必须应对的重大战略问题。

回复关键词「麦肯锡半导体」，即可下载本文的英文版「Mobility Trends：What’s Ahead for Automotive Semiconductors？」

　　不断发展的汽车市场

汽车市场很少经历如此多的同步「崩溃」。在过去的几年里，我们已经看到各种各样的技术越来越多地融入到汽车的大规模生产中，包括矩阵 LED 灯，增强型激光雷达传感器（使用激光来测量目标的距离），以及更好的基于摄像机的传感器。

我们还看到了 3D 地图应用、电动汽车电池、增强现实技术的提升，例如头戴式显示器。而 5G 网络——下一代的移动解决方案——可能很快就会出现。在消费者方面，我们看到了他们对汽车的新偏好和态度，例如，认为需要拥有汽车所有权的消费者在减少。

在 2016 年的麦肯锡报告「汽车革命——展望 2030」中，回顾了塑造这个行业的主要力量，重点关注了以下特别重要的四个方面。

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　　汽车电气化

　　不包括全混合动力汽车，即仅使用电池动力的汽车，2016 年，电动汽车的销量还不到新车销量的 1%。然而，在接下来的十年里，随着技术进步解决了两个主要的增长障碍：高昂的电池成本和有限的充电能力，它的销售可能会激增。

　　到 2020 年，电动汽车的销量将占到汽车销量的 5% 到 10%，具体取决于它们在多大程度上符合排放法规，到 2030 年，这一比例将达到 35% 至 50%。后一个估计很宽泛，因为很难预测影响增长的许多因素，包括技术进步的速度、政府法规，以及电力和石油价格的变化。

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　　增加的网联

　　如今，在大多数新车中，免提移动服务和在线导航已经成为标准，汽车厂商已经转向了下一波创新浪潮——网联汽车。新产品包括依赖人机界面的远程信息服务，包括语音辅助（例如转弯音频指令）和 eCall（一种促使车辆在发生碰撞时自动呼叫紧急服务的程序）。汽车与基础设施的连接和车与车之间的连接都在增加，并将在 2020 年左右得到 5G 网络的支持。例如，宝马汽车可以连接到智能家居服务，比如德国电信的 SmartHome 应用，该应用可以让司机在行驶时调整家里的供暖和照明。

联网对购买汽车的决定有很大的影响，而且在未来可能会产生更大的影响。麦肯锡在 2016 年对 3 个国家的 3000 名消费者进行的调查显示，41% 的受访者表示，他们将转向一个新的汽车品牌，以获得更好的联网。调查还显示，在某些国家，联网尤其重要。例如，62% 的中国买家表示，他们愿意转向一个新的品牌，以获得最新的联网功能。而美国的这一比例为 37%，德国为 25%。随着联网解决方案变得日益重要，它们为 OEM 厂商带来的收入将从今天的 300 亿美元增长到 2020 年的 600 多亿美元。

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　　自动驾驶的增长

虽然 OEM 厂商已经引入了许多新的高级驾驶员辅助系统功能，例如自动制动和自适应巡航控制，但高度自动驾驶的车辆——换句话说，满足 SAE Level 4 标准的车——预计在 2020 年到 2025 年的某个时间上路。

它们可以稳步增长，麦肯锡提出的 2030 年最具颠覆性的场景暗示，35% 的汽车销量将有条件自动化（SAE Level 3），15% 将有高度的自动化（SAE Level 4）。确切的增长轨迹取决于多个因素，包括核心技术的改善、价格、消费者对于自动驾驶汽车的接受程度，以及 OEM 厂商和供应商解决安全和黑客攻击等根本问题的能力。

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　　共享出行

　　尽管发达市场的汽车拥有率一直在上升，但随着共享出行的兴起以及汽车共享和打车服务的快速增长，预计它们将会增速放缓或保持平稳。例如，北美地区在 2008 年至 2015 年期间，汽车共享服务的会员人数增加了 400%。

预计未来还会有更大的收益。麦肯锡的一份预测显示，到 2030 年，电子商务或乘车分享服务将占到汽车购买总量的 10%——这一转变促使许多 OEM 厂商加大努力，以占领这个市场。

　　不断变化和多样化的收入来源

　　如今，全球汽车收入每年总计约为 3.5 万亿美元，绝大多数来自新车销售和售后市场（首次购买车辆后提供的维修和其它服务）（图 1）。 只有 300 亿美元，不到总数的 1%，可以归结为常续性营收——包括通过 e-hailing 或汽车共享服务产生的广泛类别的收益，以及来自数据连接服务（例如，应用程序， 导航工具，车载娱乐和软件升级等）的收益。

图 1

　　然而，我们即将看到收入来源的规模和组成会发生重大变化。在一个极具破坏性的情况下，到 2030 年，它的总规模将超过 6.7 万亿美元，其中有 5.2 万亿美元——约 78%，来自新车销售和售后市场。常续性营收占剩余的 22％，超过 1.5 万亿美元，比 2015 年增长了 50 倍。

　　上述四种趋势将在收入来源的多元化和增长中发挥重要作用。出行服务的兴起和大规模联网带来的常续性营收的增加可能是最显著的变化。但这四种趋势也会影响到其他领域。例如，自动驾驶汽车（SAE Level 3 和SAE Level 4 ）价格都很高，这将增加新车销售收入。

　　在售后市场中，新的出行服务将增加收入，因为共享车辆的维护成本更高。不过，售后市场也会面临下行压力，因为电动汽车的维护成本比传统汽车要低，自动驾驶汽车的维修成本可能会降低 90%。所有这些变化都可能改变半导体和其他零部件的需求来源。

　　对汽车半导体市场的影响

　　尽管存在潜在的不确定性，但我们预计汽车半导体的需求将在中长期增加，因为汽车行业将努力提高汽车的安全性、舒适性和联网性。自动驾驶技术的发展将尤为重要。长期来看，电动汽车市场的增长也将加速增长，因为混合动力电动汽车中含有的半导体价值约 900 美元，而标准电动汽车的价值则超过 1000 美元，远远高于传统汽车的平均 330 美元的价值。

从 1995 年到 2015 年，对汽车厂商的半导体销售从大约 70 亿美元增加到 300 亿美元（图 2）。随着这一增长，汽车半导体现在占整个行业销售总额的近 9%。目前的预测显示，汽车半导体的销量将继续上升，2015 年至 2020 年之间的年增长率约为 6%，高于半导体行业预计的 3% 至 4% 的增幅。这将使汽车半导体的年销售额在 390 亿 ~ 420 亿美元之间。

图 2

　　虽然前景看好，但我们对汽车半导体行业的分析表明，它们在地理、汽车应用领域和设备领域将有显著差异。我们探索了其中的一些变化，以指导半导体公司进行战略规划。

　　地理增长：汽车—半导体行业的新兴力量

尽管欧美在汽车半导体市场占有最大的需求，但是中国现在的全球销售增长率领先，2010 至 2015 年间平均涨幅为 15％（图 3）。中国预计将继续保持销售增长的世界领先地位，但由于国内经济放缓，汽车销量到 2020 年平均涨幅将下降至 10％。

图 3

　　设备和应用程序的需求：正在变化的风景

　　除了研究地理趋势外，我们还探讨了核心汽车应用领域和设备类别的半导体需求会如何变化。

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　　分析出不同汽车应用领域的增长点

　　我们研究了核心应用领域的增长模式：安全、动力系统、车身、底盘和驱动信息。趋势表明，到 2020 年的最大增长将出现在安全领域（图 4）。

图 4

　　每个核心应用的细分市场中，某些类别的产品增长将明显高于其他产品。例如，在安全类应用中，预计在 2015 年至 2020 年期间，碰撞预警系统的复合年增长率（CAGR）将达到 22%，届时销售额将高达 41 亿美元。

　　展望 2020 年以后的长期发展，我们预计发动机控制领域将继续增长，包括电动机和电力电子设备。集成系统和解决方案领域的也将继续发展，例如用于融合传感器的发动机控制单元（ECU）和能够实现 4 级自主驾驶的集成控制系统。

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　　了解设备的增长

　　我们还研究了器件领域的半导体需求：存储器，微型元件，逻辑，模拟，光学和传感器以及分立器件。虽然一些细分市场的增长将超过其他市场，但我们预计到 2020 年行业将不会发生重大变化。大约在那个时候，电动汽车会开始激增。除了包含比传统汽车更多的半导体设备，电动车还需要不同类型的汽车半导体，这将改变需求模式。

　　除了包含比传统车辆更多的半导体内容，电动车还需要不同类型的汽车半导体，这将改变需求模式。例如，在传统汽车中高达 10％ 的汽车半导体被集成到分立器件（电力电子）中。相比之下，混合动力电动汽车的汽车半导体中约有 35％ 至 40％ 是离散型的，这一比例在其他电动汽车中高达 50％。尽管预计电动汽车可能直到 2020 年左右才能得到广泛普及，但电动汽车的销售已经呈现上升趋势。这意味着行业对汽车半导体的需求已经开始转变。

与核心汽车应用领域一样，每个半导体器件领域也都会有机会获得发展。例如，在微型元件领域，微处理器单元的年复合增长率（CAGR）最高，为 14%，微控制器单元（MCU）的 CAGR 为 9%，而数字信号处理器的 CAGR 为 3%（如图表 5 所示）。

2020 年后，我们仍然期望所有核心领域都将继续增长。然而，自动驾驶和电动汽车的发展将有益于诸如 GPU 和传感器之类的应用，而对其他应用的发展并没有太多促进。

图 5

　　战略问题和后续步骤

　　我们已经与半导体行业领导人以及美洲、亚洲和欧洲的专家进行了多次讨论，议题是关于汽车行业未来面临的挑战。他们的关键问题包括：

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　　如何区分我们的产品？

　　大多数领头人都提到，在不断发展的汽车行业中，对硬件的关注不会在获得所期望的价值。他们都希望通过在其产品中增加软件算法来提供系统或解决方案，还有一些人选择与伙伴合作，以其他方式使其产品差异化。

　　例如，NVIDIA 最近宣布计划继续与高精（HD）地图玩家 Here 的合作。他们将共同开发 HERE HD Live Map，这是一款用于自动驾驶车辆的实时测绘产品。英特尔还宣布成立 5G 自动驾驶平台 Intel GO。这是最早的 5G 平台之一，它将允许汽车制造商和一级供应商证明他们的 5G 设计（是切实可行的）。

　　如果企业专注于整个系统，而不是增加单个芯片，它们就能避免巨大的价格压力。 例如，NXP 半导体公司刚刚推出了一个软件定义的无线电（SDR）解决方案，用于车载信息娱乐（IVI）系统，称为 SAF4000。该公司声称，这是世界上第一个覆盖全球音频广播的标准单芯片系统，包括 AM / FM，DAB +，DRM（+）和HD。

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　　我们能否看到车辆半导体生命周期的变化？

未来，只要有一辆车上市，我们就可能会看到 OEM 厂商更频繁地购买芯片。并且这一趋势将会获得增长，这是因为可供选择的功能，例如 IVI（In-Vehicle Infotainment，车内娱乐系统），它的升级将于其他硬件的升级（如与动力总成相关的升级）分离开来。

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　　确保冗余的同时，需要多少集成来减少材料成本？

　　行业中的一些领头羊正在努力将系统构建为一个集成单元以确保冗余，这个集成单元包括多个 MEMS，MCU 和其他传感器。在这种情况下，冗余是指系统的关键组件或功能的重复，以提高系统的可靠性。

　　例如，冗余可以提供备份或失效保护。OEM 厂商还可能会发现，某些冗余可以提高系统性能，例如包含额外的 ECU。有些人还研究了线传控制技术（线控技术x-by-wire）（电气或机电系统执行传统上由机械联动控制的车辆功能）来刹车或转向。

　　然而，问题仍然存在，比如需要多少冗余？冗余减少到什么程度时，从业玩家才会觉得满意？

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　　半导体公司如何与汽车 OEM 厂商和一级供应商合作？

半导体公司越来越多地与 OEM 厂商和一级汽车供应商直接合作。宝马、英特尔和 Mobileye 宣布，他们已经合作，并且将在 2017 年下半年之前建立约 40 辆自动测试车辆的车队。

同样，奥迪表示，与 NVIDIA 的持续合作将为其最新的 A8 豪华轿车引入创新功能，包括在复杂情况下进行自动驾驶的系统，比如涉及高速公路和交通堵塞的车辆。

　　人工智能领域，奥迪和 NVIDIA 也形成了合作伙伴关系，以便创造他们所描述的「世界上最先进的AI [人工智能智能]车」，他们希望 2020 年之前，AI 车就能上路行驶。

为了合作成功，半导体公司必须首先确定这些机会所带来互补技能的领域，例如，一个企业，其硬件专业知识可以使软件技能强大的公司受益。然后他们应该决定哪种形式的合作最适合他们的需求，比如并购交易、合资企业、独家合作伙伴关系或战略伙伴关系。

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　　自动驾驶前景如何？这将对半导体公司产生什么影响？

　　竞争格局和价值链的一些变化可能会影响半导体厂商。

尽管全球领先的 OEM 厂商预计将在全球市场占据主导地位，但是作为破坏者，专注于大众市场的 OEM 厂商可能开始损失收益份额，建立或扩大业务，包括新的中国 OEM 厂商。

　　其他国家的信息和通信技术（ICT）参与者也看到其产品（包括传感器和软件）需求的增长，这可能使其在价值链中发挥更大的作用。

　　最后，一些一级汽车供应商可以获得与相当于太占主导地位的 OEM 厂商的议价能力。

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　　我们应该向安全产品扩展多远？

　　对于半导体公司来说，将安全特性整合到芯片中是至关重要的，但这并不能完全解决所有安全问题，包括与黑客有关的问题。因此，他们还应考虑开发其他安全解决方案，特别是在被忽视的汽车连接领域。少数半导体厂商，如 NXP 半导体公司，已经在与汽车合作伙伴合作开发端到端的安全解决方案，而其他半导体厂商也可能会以此为例。

　　半导体公司在从事安全行业时，可能会从其他生产创新产品的高新技术领域的公司获得灵感。例如，博世（Bosch）最近发布了一款无钥匙进入及启动产品，允许驾驶员仅仅使用完全加密的智能手机安全地访问他们的车辆。

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　　我们应该如何应对中国市场？

　　半导体企业应该从多个角度来看待中国市场。虽然中国将是重要的需求来源，但也可能成为自动汽车和电动汽车（EV）的主要测试地点，部分原因在于消费市场具有一定的独特性。

2016 年麦肯锡 3 个国家的 3000 多名汽车买家进行了调查，结果显示，对于汽车与汽车之间的数据共享，中国车主比德国、美国的驾驶员更加开放——车辆交换位置、速度和其他方面的信息。

　　我们还发现，中国消费者更愿意在自己的车内升级 IVI。这两个因素可能会促使汽车 OEM 厂商在中国测试和推广新的汽车技术，特别是在国内汽车拥有率迅速增长的情况下。

　　中国还为半导体公司提供了大量潜在的汽车企业合作伙伴。这一事实从 2017 年消费电子展览可见一斑：中国公司在展会上展出了超过 1300 件展品，占了 500 件汽车技术展品的 20% 以上。

　　与美国和其他国家一样，那些最有希望的合作伙伴也许是刚刚进入汽车行业的新成员。例如，中国互联网巨头百度正试图通过与全球 OEM 厂商的合作，开发自动驾驶和电动汽车技术。

　　半导体公司也看好中国作为市场和合作伙伴的潜力，因为政府已经出台了几项支持国内制造业发展的举措。

　　例如， 「中国制造 2025」政策为当地企业提供了补贴和其他激励措施，对其设备进行升级，并将重点放在了创新上。

　　因此，半导体公司可能会发现，未来几年，潜在合作伙伴的规模将会更大。中国政府也对促进自动汽车和 EV 的技术以及与物联网相关的技术表现出浓厚的兴趣，这些技术使得许多相关的汽车功能得以实现。政府的支持促进了更多汽车和 ICT 从业者建立更庞大的业务。

　　许多半导体公司的汽车创新正在迅速发展，有些公司打算成为自主车辆和 EV 的 OEM 厂商的主要供应商。然而，在与汽车厂商建立合作伙伴关系或者进一步投资满足于他们需求的技术这些方面，其他公司进展缓慢，也许是因为他们不愿承担风险，尤其是该风险与不确定的快速发展的市场息息相关。

　　但是，那些在战略问题上犹豫不决的公司，即使它后来采取了果断的行动，现在还是可能会失去市场份额，输给更具侵略性的竞争对手。如今汽车市场日渐成为半导体行业最大的增长动力之一，缺乏行动才是这些企业真正面临的风险。

　　延伸阅读

　　汽车半导体迎来产业变革

来源：中国电子报

　　我国是全球最大的汽车产销国，然而我国汽车半导体产业基础非常薄弱，仅有极少数产品能进入全球汽车供应链。

　　未来汽车将向安全、互联、智能、节能的方向发展，高级汽车驾驶辅助系统(ADAS)、无人驾驶、车联网(V2X)、新能源汽车等新产品和新功能层出不穷，算法芯片、毫米波雷达、激光雷达、新型MEMS传感器等技术飞速发展，与供应链紧密牢固的汽车产业呈现新的发展机遇。

　　我国作为行业新进者，应抓住此次产业变革的机会窗口，使汽车半导体成为我国半导体产业和汽车产业实现腾飞的重要突破口。

　　全球汽车半导体产业呈现三大特征

　　市场占比稳定，行业集中度提高

　　根据 Gartner 公司的研究数据，1998 年，汽车市场占全球半导体市场的 7%，直至 2016 年，市场份额仅缓慢增长至 9.5%，表明汽车半导体市场长期处于稳定发展阶段。2016 年，全球汽车半导体市场规模达到 317 亿美元。

　　近两年来，汽车半导体行业并购案例频发。2015 年~2016 年，全球汽车半导体行业共发生 10 起并购，总金额超过 800 亿美元。2015 年年末，荷兰恩智浦公司完成对美国飞思卡尔公司的收购，成为全球第一大汽车半导体企业。2016 年 10 月，美国高通公司宣布收购尚处于消化整合阶段的 NXP 公司，进军汽车半导体市场。并购完成后，高通将成为仅次于英特尔和三星的全球第三大半导体公司。2015 年汽车半导体排名前五的企业销售额合计超过 130 亿美元，市场份额超过 40%。

　　汽车电子产业特点突出

　　产业链形成强绑定关系

　　汽车电子产业链具有以下特点：

　　一是单个汽车厂商对芯片的需求量偏低。单个汽车厂商对单个芯片厂商的需求量远低于智能手机等产品动辄上亿颗的市场需求。加之汽车芯片有定制化需求，因此长久以来半导体企业很少与汽车厂商产生直接业务联系，大多通过零部件供应商完成产品供应。

　　二是对产品可靠性和寿命要求极高。汽车的使用环境更接近于工业机械产品，所以汽车半导体通常工作在极端温度、高湿的恶劣环境中，加之汽车对安全事故的零容忍要求，对半导体产品的抗干扰能力，可靠性和稳定性要求极高。不同于智能手机1年左右的升级换代周期，汽车产品更新换代频率非常低，整车服役寿命接近20年，对半导体企业长周期供货能力提出了很高的要求。

　　三是产品认证周期长、标准严格。汽车电子协会(AEC)的 AEC-Q100 标准和国际标准组织(ISO)的 ISO-26262 标准对汽车电子的安全性和可靠性有极高标准，要求半导体厂商获得相应的认证方能进入汽车产业链。

　　以上特点使得半导体企业、零部件供应商、整车厂商形成强绑定的供应链关系，对新进企业构成坚实的行业壁垒。

　　汽车价值链重构

　　新进从业者不断涌现

　　一是互联网企业探索进入汽车行业。近几年来，互联网企业在无人驾驶汽车领域非常活跃，谷歌、百度、优步、阿里巴巴等互联网企业均宣布了无人驾驶汽车的研发计划，谷歌和百度等企业已实现了上路实测。谷歌公司在 2005 年开始无人驾驶汽车研发和测试工作。截至 2016 年 10 月，谷歌无人驾驶汽车已行驶超过 322 万千米。

　　二是消费电子半导体企业进军汽车电子。汽车半导体市场的稳定增长和可观前景，以及智能手机和 PC 市场发展增速下滑，使得消费电子半导体企业迫切希望进入汽车电子领域来巩固其市场地位。高通公司已从汽车制造商获得大量无线调制解调器订单，其支持自动驾驶功能的骁龙车载处理器将于 2017 年搭载在奥迪公司的新车中。2016 年，高通收购 NXP 后成为全球最大汽车半导体企业。英特尔公司于 2011 年组建车载创新和产品开发中心，提供完整平台化解决方案，2016 年宣布与捷豹公司合作开发车载智能互联系统。我国台湾联发科公司于 2016 年宣布进入车用芯片市场，计划于 2017 年第一季度发布首批车用芯片解决方案。英伟达公司已完全撤出手机市场，凭借在 GPU 图像处理方面的技术积累，专攻 ADAS 算法芯片，2016 年发布与沃尔沃公司合作的 Drive PX2 自动驾驶平台。

　　智能化推动汽车中半导体的搭载数量和性能提升

　　汽车智能化趋势使得汽车半导体市场的增长不再依赖于汽车产量的增加，而是车载半导体数量的增加。ADAS 系统需要大量 CMOS 传感器、MEMS 传感器、各种原理的探测雷达来感知周围环境，如识别交通标志、甄别障碍物类型、测量障碍物距离车身距离，以及计算相对移动速度。目前主流 ADAS 系统解决方案包括 CMOS 传感器、微波雷达和核心计算芯片。特斯拉汽车装配的全自动驾驶系统包括 8 个摄像头、12 个超声波雷达及一个前向探测雷达。预计处于完全无人驾驶阶段的汽车中，半导体成本将超过 1000 美元。

　　新能源汽车对功率器件需求旺盛

　　新能源汽车动力系统的电气化使得功率器件使用量大幅增加。新能源汽车动力产生和传输过程与汽油发动机有较大差异，需要频繁进行电压变换和直流-交流转换。加之纯电动汽车对续航里程的高需求，电能管理需要更精细化。实现以上功能需要大量的逆变器、变压器、变流器，对 IGBT、MOSFET、二极管等功率器件的需求远高于传统汽车。据统计，纯电动汽车的半导体成本为 704 美元，比传统汽车的 350 美元增加了 1 倍，其中功率器件成本为 387 美元，占 55%。纯电动汽车相比传统汽车新增的半导体成本中，功率器件成本约为 269 美元，占新增成本的 76%。

　　汽车智能化带来海量信息存储需求

　　未来汽车将不仅是交通工具，更是信息汇总、计算和传递的中心，对信息存储提出了更高要求。一是车载信息娱乐系统(IVI)存储需求不断提高。IVI 系统的显示器尺寸越来越大、分辨率越来越高，承载的信息也更加复杂和丰富，对存储空间和速度提出更高要求。存储器产品一般是在消费电子应用成熟之后才向汽车领域推广。近年来汽车内存更新换代频率显著提高。普通汽车上使用的 DDR2 内存从消费电子到汽车系统的推广经历了 5 年时间，而 LPDDR4 内存在 2015 年刚在手机上使用，2016 年已开始进行汽车产品验证，预计 2017 年即可进入市场。

　　二是ADAS系统存储需求不断提高。ADAS系统需要大存储空间和高存储速度支撑系统的快速反应能力。尤其是图像传感器的数量和分辨率不断提升，产生海量数据存储需求。汽车存储芯片企业美国美光公司已推出可用于ADAS系统的240GB车载固态硬盘。

　　汽车电子成为半导体新技术的发展驱动力

　　汽车电子领域对产品可靠性和寿命的极高要求使得只有成熟的半导体技术才会在汽车领域推广，新兴技术很少首先使用在汽车领域。近年来，汽车逐渐成为电子信息系统的新兴载体，推动新兴车用半导体技术的发展。

　　一是汽车电子驱动激光雷达向固态化发展。目前主流激光雷达为机械结构，价格非常昂贵，早先应用于遥感、军事、测绘等领域。固态激光雷达使用MEMS反射镜替代机械结构控制激光束的发射角度和方向，成本大大降低，具备进入民用汽车领域的价格优势。

　　二是汽车电子驱动毫米波雷达向低成本 CMOS 工艺发展。毫米波雷达早先应用于导弹制导、近程雷达、火控雷达等军用领域。无人驾驶和 ADAS 的应用需求推动汽车装备毫米波雷达来提升汽车辅助驾驶性能，并促进毫米波雷达技术的不断进步，成本不断降低。毫米波雷达芯片主要基于 SiGe 工艺，未来成本更低的 CMOS 工艺将成为技术主流。

　　三是新能源汽车推动新型 SiC 功率器件应用。新能源汽车是 SiC 功率器件的优势应用领域。SiC 功率器件相对于传统 Si 基器件具有耐高温、耐高电压、可高速开关、开关损耗和导通电阻更低等特性，使得功率系统体积更小且能耗更低。然而 SiC 技术尚没有 Si 技术成熟，价格非常高，市场占有率还很低。未来新能源汽车对电能精细管理的需求将驱动 SiC 器件技术快速进步。

　　我国发展汽车半导体具备后发优势

　　中国已成为全球最大的汽车产销国

　　中国汽车产销量已连续 8 年位居全球第一。根据中国汽车工业协会的数据，2016 年中国汽车产销分别为 2812 万辆和 2803 辆。 2015 年，中国汽车产量占全球汽车产量的 27%，超过第二大生产国美国 1 倍以上。

　　国有汽车品牌实力不断壮大。在中国乘用车市场，2016 年，中国自有品牌乘用车共销售 1052.9 万辆，同比增长 20.5%，占乘用车销售总量的 43.2%。

　　新能源汽车产业高速发展

　　一是国内新能源汽车产销量屡创新高。中国汽车工业协会数据显示，2016 年，国内新能源汽车产销 51.7 万辆和 50.7 万辆，同比增长 51.7% 和 53%，连续两年保持全球第一。

　　二是国家政策鼓励发展新能源汽车产业。新能源汽车已上升为国家战略。《中国制造2025》、《「十三五」国家战略性新兴产业发展规划》等国家规划明确将新能源汽车列为重点发展产业。2015 年国家发展和改革委员会公布的《电动汽车充电基础设施发展指南(2015~2020年)》提出，到 2020 年，新增集中式充换电站超过 1.2 万座、分散式充电桩超过 480 万个，以满足全国 500 万辆电动汽车充电需求。

　　龙头企业加速汽车半导体产业布局

　　汽车半导体设计方面，大唐公司与 NXP 合资成立大唐恩智浦公司，其产品包括车灯调节器芯片、门驱动芯片和新能源汽车电池管理芯片。其中门驱动芯片是中国汽车电子前装市场的第一颗国产芯片，也是中国首个符合 AEC-Q100 行业标准的产品。地图服务商四维图新以 6 亿美元收购联发科旗下的杰发科技公司，主攻车载、车控类汽车电子芯片解决方案。

　　CMOS 图像传感器方面，2016 年年初，国内资本以 19 亿美元收购美国 OmniVision 公司，使其成为北京豪威科技公司的子公司。2016 年 7 月，北京君正集成电路公司宣布拟以 120 亿元收购豪威科技公司、6.2 亿美元收购思比科公司，深度布局 CMOS 市场。收购完成后，北京君正公司将成为全球第三大 CMOS 图像传感器企业。

　　新能源汽车 IGBT 方面，比亚迪是全球新能源汽车的领军企业，2015 年销售额超过 6 万辆。公司已布局 IGBT 全产业链，包括芯片设计、晶圆制造、测试、封装、新能源汽车应用等。旗下比亚迪微电子公司与上海先进半导体制造公司正合作开发 IGBT 产品。

　　代工制造方面，中芯国际通过收购意大利 LFoundry 公司，获得具有汽车半导体产品经验的 8 英寸生产线。华虹宏力公司深耕 FS-IGBT 工艺产品，与多家合作单位推出了 600V、1200V、1700V 等 IGBT 器件工艺。

文章来源：战略前沿技术

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