芯片专题：中国车规级芯片产业创新研究报告（附下载）

来源：网络日期：2025-08-31 浏览：

芯片专题：中国车规级芯片产业创新研究报告（附下载）(图1)

　　根据功能划分，车规级芯片主要分为四类：计算控制芯片、功率芯片、传感器芯片及其他芯片。

　　计算控制芯片（MCU、SoC）属于集成电路，主要负责信息处理；功率芯片（MOSFET、IGBT等）属于分立器件，主要负责电能变换、控制电路；传感器芯片主要负责感应汽车运行工况，并将信息转换为电信号。

　　车规级芯片是智能电动汽车产业发展的核心，当下广泛覆盖智能电动汽车多个领域，使用范围涵盖车身、仪表/信息娱乐系统、底盘/安全、动力总成和自动驾驶系统五大板块。传感器、微控制器、存储设PG电子网站备、功率半导体在各个板块都有需求，而互联芯片主要用于车身及信息系统方面。

　　市场对新能源汽车需求持续上涨，智能电动汽车销量继续增长。亿欧智库数据显示，2022年中国新能源汽车销量达688.7万辆，智能电动汽车销量达412.4万辆，智能电动汽车的新能源汽车渗透率达51.7%。据亿欧智库预测，2025年中国新能源汽车销量将高达1524.1万辆，智能电动汽车销量将达1220.3万辆，渗透率将高达80.1%，智能电动汽车将成为新能源汽车销量增长的中流砥柱。

　　随着汽车电动化智能化发展，单车芯片用量持续上涨。据亿欧智库测算，到2025年，燃油车平均芯片搭载量将达1243颗，智能电动汽车的平均芯片搭载量则将高达2072颗。随智能电动汽车市场需求不断增强，智能化技术深化发展，自动驾驶阶段逐步演变推进，未来单车芯片用量将继续增长，汽车整体行业对车规级芯片的需求也将随之膨胀。

　　综合考虑整车项目开发流程与芯片设计开发流程，芯片从设计到量产上车需要3.5到5.5年时间，且芯片上车后需尽量满足汽车产品5到10年生命周期内的OTA升级迭代需求。亿欧智库认为，主机厂与芯片厂商深度捆绑无可避免，通过深度合作共同提高产品定义与设计前瞻性已成主要发展点。

　　由于车载计算芯片仍在不断发展中，车载计算平台的异构芯片形态将长期存在。相较传统ECU，车载计算平台的复杂度呈数倍提升，面临功耗、散热、电磁、质量等多重挑战。此外，由于能效比、工艺制程以及芯片堆叠带来的功耗、散热与成本挑战，车载计算平台算力存在物理上限。

　　“缺芯”问题的主要原因为芯片生产难度大、需求增长较快、供需结构不平衡、上游企业产能不足、疫情影响、以及车企囤货情况严重等6个主要原因。除中国自主芯片企业大而不强等因素外，供应链结构恶性发展也在加剧芯片危机。多重“内忧”因素共同作用，层层加剧芯片危机。

　　中国MCU市场大部分份额被外资企业瓜分，其中占比最高的为瑞萨电子，市场份额高达17%。中国车规级芯片仍然依赖于进口，核心技术研发与资源面临落后于发达国家的尴尬。目前正遭遇“内忧外患”的困境。

　　面对“内忧外患”严重、技术“卡脖子”形势严峻等诸多困境，中国车 PG电子网站规级芯片企业创新破局成为必经之路。

　　中国汽车产业“缺芯少魂”问题致其在全球产业链中处于较低位置。建立产业生态是解决“卡脖子”问题的核心手段。从国民经济的高质量安全发展、汽车产业供应链的自主可控、汽车芯片产业的巨大市场机遇看，实现车规芯片的国产化和自主化，都具有十分重要的战略意义、现实意义和经济效益。

　　生态建设分为技术和产业两个方面，技术生态指芯片设计到应用整个链条，包括设计、制造、封装、测试、认证等。产业生态包括每个环节的企业或机构，芯片设计公司、给予技术协助的院校、零部件和封装厂商，以及为共性平台测试标准及认证提供技术支撑的机构。

　　根据车规级芯片的生命周期划分创新维度，亿欧智库归纳总结出三个主要创新方向：芯片技术创新、产品及应用场景创新、企业发展创新。

　　芯片技术创新包含芯片材料创新、芯片设计创新及制造工艺创新三个维度；产品及应用场景创新包含产品方案创新、应用场景创新两个维度；企业发展创新包含合作模式创新、生态建设创新两个维度。

　　相较传统的Si(硅)而言，第三代宽禁带半导体材料SiC(碳化硅)和GaN(化家)因其特性更适用于高压、高频环境。其中，SiC功率器件在新能源汽车领域中具有巨大潜力，主要应用于主驱逆变器、车载充电系统OBC、车载电源转换器DC/DC及非车载充电桩。

　　随未来800V高压平台成为主流方案，相比当前主流的Si-GBT，耐高压性、耐高温性更强，开关频率、功率密度更高且损耗更低的SIC-MOSFET在高压领域中更具优势。尤其在主驱逆变器中，SiC-MOSFET方案能够显著减少导通损耗和开关损耗、节约芯片面积、节省成本。

　　中国SiC发展起步虽有落后，但当前已有明显成果。如比亚迪半导体不断送代IGBT技术的同时还大力布局SC功率器件，率先实现SiC功率模块量产落地，在迈入以SiC-MOSFET替代Si-IGBT阶段之后，进一步专为SiC定制功率模块以发挥SiC材料的显著优势。

　　硅光技术是以光子和电子为信息载体的硅基光电子大规模集成技术，能够大幅提升集成芯片性能。硅光芯片是光子技术与微电子技术融合的结晶，取两家之长，既拥有光的高带宽、高速率、高抗干扰性，又具备微电子高集成、低能耗、低成本等优势。

　　激光雷达是硅光芯片重要应用领域。基于调频连续波相干探测（FMCW）路线的激光雷达兴起与硅光技术发展密不可分。早期FMCW激光雷达由各种分立器件堆叠起来，组件调试和器件成本都非常高，难以规模化商业落地。而硅光芯片能够集成光波导通路传输信号，且集成光路具备体积小、成本低特征，准确切入FMCW激光雷达研发落地痛点，并让芯片级FMCW激光雷达方案成为可能。

　　目前中国已有数家企业基于硅光芯片研发FMCW激光雷达方案，其中洛微科技自研车规级硅光芯片并在其基础之上研发芯片级FMCW激光雷达。

　　芯片设计以性能与安全为核心目标和驱动力。面对越发庞大复杂的汽车数据，提升芯片计算性能迫在眉睫，诸多芯片厂通过多个集成高主频内核来提升芯片整体计算效率。100MHz已不足为奇，更有芯片其主频已高达800MHz，高主频高性能芯片成为设计主流。

　　在智能网联趋势之下，网络信息安全日益重要，主机厂已普遍采用“安全芯片（SE）+硬件安全模块（HSM）”方案构建信息安全防护体系，芯片防护能力和信息安全设计成为新焦点，当前中国已有企业凭借多年安全芯片技术布局汽车电子，深入车规级芯片信息安全设计。

　　在功能安全设计方面，目前多核MCU主要采用锁步架构设计提升安全性；集成更多模块的SoC通常安全等级较低，需要外挂高安全MCU实现功能安全等级提升，同时还有芯片厂进一步提升SoC集成化程度，内置高安全MCU作为安全岛从而增强整个SoC的功能安全性。

　　提升计算芯片性能主要有两种方式：工艺提升和架构优化，在国内芯片不断向先进制程进军之时，后摩智能率先推出存算一体创新芯片架构，为芯片计算效率提升开辟崭新技术路径。存算一体创新架构将存储与计算完全融合，能够减少数据搬运降低能耗，实现计算能效巨幅提升。存算一体架构芯片较传统架构芯片具备低功耗、低延时、高算力三大优势，非常贴合智能驾驶场景需求。

　　后摩智能成立于2020年，是存算一体智能驾驶芯片的先行者。后摩智能基于存算一体技术和存储工艺，致力于通过芯片架构创新突破性能和功耗瓶颈，加速智能驾驶技术普惠落地。 2023年5月，后摩智能发布基于存算一体技术设计的智能驾驶SoC芯片后摩鸿途H30，此芯片具备高算力、高计算效率及高通用性，能够高效运行当前流行的自动驾驶网络模型，性能优越。

　　E/E架构演进路径是车规级芯片设计、定义、布局、规划的核心脉络。当前跨域融合趋势如火如荼，部分企业将目光放远至更加前沿的第三代 Zonal架构。Zonal架构下，EEA从功能域跨入物理域，形成“中央+区域控制”架构，功能域进一步深度融合并升级成为中央计算平台，区域控制器（ZCU）应运而生并统筹管理细分区域各部件。

　　在Zonal架构物理分区基础之上，计算芯片根据“端侧——区域——中央”分布层级可归为三类：负责端侧部件智能化的轻量级AI计算芯片；负责区域就近计算、智能分配电、承载车辆骨干通信节点的区域处理器；负责大计算任务的中央计算芯片。目前国内已有部分企业开启大胆尝试，如欧冶半导体将Zonal架构作为芯片产品定义的向导和框架，以感知、计算、通信为基点，全方位布局汽车智能化芯片。

　　海量/完整电子版/报告下载方式：公众号《人工智能学派》返回搜狐，查看更多