汽车电子占整车成本的比重,从1950年的1.0%一路攀升至预计2030年的50%,这一跃升曲线的背后,是汽车芯片从边缘部件到核心大脑的产业地位变迁。推动这一进程的关键拐点,正是汽车电动化与智能化两大浪潮的先后接力:电动化让单车半导体含量倍增,智能化则将芯片需求推向“N倍”级爆发,使汽车芯片成为半导体行业的下一个杀手级应用。
从机械到电气:早期电子化的铺垫
在漫长的机械时代,汽车电子占比长期处于低位,1950年仅为1.0%,到1980年也才升至10%。这一阶段的驱动力主要来自排放法规与安全需求——电喷系统的引入、气囊控制、主动防抱死与电子稳定控制等功能的落地,让电子部件在整车中的价值逐步提升。到2000年,汽车电子占比已达到22%,车身电子控制与娱乐系统开始普及,为后续的芯片爆发埋下伏笔。
电动化拐点:半导体含量倍增
真正的跃升始于电动化时代的开启。与传统燃油车相比,电动车以电力系统作为动力来源,对电力转换和功率变换要求更高,因此对功率器件的需求显著提升。纯电动车的半导体含量约为传统燃油车的两倍(以电量计,纯电动车为650,燃油车为200)。在碳中和政策推动下,全球新能源车渗透率突破10%拐点,汽车电动化进入加速发展阶段,直接拉动了功率半导体等芯片品类的需求。
智能化拐点:从“两倍”到“N倍”
如果说电动化让汽车芯片需求翻倍,智能化则将这一需求推向数量级的跃升。智能车的半导体含量可达传统汽车的N倍(以智能车半导体含量计,纯电动车为2100,燃油车为250)。从物理世界的感知到数字世界的表达,智能汽车需要联接、感知、表达与计算四种基础能力,每一种能力都依赖大量芯片支撑。智能驾驶等级从L0到L5,对传感器、主控芯片、存储芯片和功率半导体的依赖程度逐级加深,汽车正经历从功能机到智能机的产业升级。
市场格局与话语权变迁
在电动化与智能化的双重驱动下,汽车芯片市场快速增长,2021年全球汽车半导体市场规模已达467亿美元,同比增长33%。根据Omdia预测,2025年全球汽车半导体市场规模将突破800亿美元,2021至2025年复合增长率达15%。从竞争格局看,车规级芯片因技术壁垒与认证壁垒高企,市场集中度很高,呈现美日欧三足鼎立态势,前五大厂商为英飞凌、恩智浦、瑞萨、德州仪器和意法半导体。随着国产汽车品牌崛起与海外供应链不确定性增强,国内汽车芯片厂商正迎来发展窗口期。
常见问题
为什么电动化只让芯片需求翻倍,智能化却是“N倍”?
电动化主要增加的是功率器件需求,用于电力转换与功率变换,因此半导体含量提升约两倍。而智能化涉及智能驾驶、智能座舱等系统,需要主控芯片、传感器、存储芯片等多品类协同工作,计算与控制需求呈数量级增长,因此半导体含量提升幅度远高于电动化。
汽车芯片市场的主要品类有哪些?
汽车芯片主要包括六大类,其中计算控制类芯片和功率半导体是最主要的两类,占汽车芯片市场的比重均在20%以上,其次是传感器芯片(13%)和存储芯片(9%)。主控芯片与存储芯片是行业研究的重点方向。
车规级芯片的竞争格局有何特点?
车规级芯片工作环境复杂,需适应高低温、高湿度、粉尘等恶劣条件,认证标准远高于消费和工业级芯片,技术壁垒与认证壁垒很强,新企业进入困难。市场呈现美日欧三足鼎立格局,前25强厂商中,中国企业的身影出现在第19位。