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PCBA生產一輛車到底需要多少芯片?

作者:sdxyx    發(fā)布時間:2022-05-26 08:04:12    瀏覽量:

從應用的角度,汽車上小到胎壓監(jiān)測系統TMPS、攝像頭,大到整車控制器、自動駕駛域控制器,都離不開各式各樣的芯片??梢哉f汽車的智能化就是芯片的智能化。

 

如果說手機芯片是手機的“大腦”,那么汽車芯片也就相當于是汽車的大腦。其中汽車芯片主要可以分為“功能芯片”、“功率半導體”和“傳感器”這三大類。

 

功能芯片(MCU)也稱為“微控制單元”,汽車里面的電子控制系統、信息娛樂系統、動力總成系統、車輛運動系統等各種系統功能想要正常運行的話,均需要用到這類型的功能芯片才能得以實現,目前最流行的“自動駕駛系統”也離不開功能芯片。

 

汽車功率半導體主要運用在汽車動力控制系統、照明系統、燃油噴射、底盤安全等系統當中,其中傳統燃油車一般將它運用在啟動與發(fā)電、安全等領域;新能源汽車則需要大量功率半導體來實現車輛頻繁的電壓變換需求,此外,電動車的許多零部件中也少不了功率半導體的加持。

 

汽車傳感器是汽車計算機系統的輸入裝置,它的作用是把汽車運行中各種工況信息,如車速、各種介質的溫度、發(fā)動機運轉工況等,轉化成電信號輸給計算機,以便汽車處于最佳工作狀態(tài)。例如氧傳感器、胎壓傳感器、水溫傳感器、電子油門踏板位置傳感器等等。

 

綜上所述,汽車芯片對于一輛車來說是非常重要的,在功能芯片、功率半導體和傳感器這三大類型中,傳感器是市場份額最小的,如果沒有傳感器汽車甚至連油門都踩不動,現在,相信大家理解為什么缺少芯片就造不出來汽車。

 

一輛汽車需要多少芯片?

 

以往制造一輛傳統汽車一般需要用到500-600顆左右的芯片,隨著汽車行業(yè)的不斷發(fā)展,如今的汽車逐漸由機械式轉向電子式的方向發(fā)展,汽車做得越來越智能,那么所需要的芯片數量自然就更多了。據了解,2021年平均每輛車所需芯片數量已經達到了1000顆以上。

 

除了傳統汽車以外,新能源汽車才是芯片“大戶”,這種車需要大量的DC-AC逆變器、變壓器、換流器等部件,而這些對IGBT、MOSFET、 二極管等半導體器件的需求量也有大幅增加,一臺好些的新能源汽車需要芯片可能達到2000顆左右,需求量十分驚人。

 

中國汽車工業(yè)協會副秘書長李邵華指出,目前全球半導體行業(yè)的芯片規(guī)模在3000億美元~4000億美元之間。其中,車用芯片大概為400億美元左右,占比不到10%,顯然會造成車企在排產或者爭搶訂單時的弱勢局面。

 

從技術要求上來看,車規(guī)級芯片著實令大多數芯片企業(yè)望而卻步。消費電子芯片技術迭代非???,而車規(guī)級芯片幾乎都是十多年前的技術,可技術雖然“過時”,但門檻卻并沒有因此降低。相反,車規(guī)級芯片對于性能指標、使用壽命、可靠性、安全性、質量一致性的要求之高,是消費電子芯片難以匹敵的。

 

相比于消費芯片及一般工業(yè)芯片,汽車芯片的工作環(huán)境更為惡劣:溫度范圍可寬至-40℃~155℃、高振動、多粉塵、電磁干擾等。由于涉及人身安全問題,汽車芯片對于可靠性及安全性的要求也更高,一般設計壽命為15年或20萬公里?!败囈?guī)級”芯片需要經過嚴苛的認證流程,包括可靠性標準 AEC-Q100、質量管理標準ISO/TS 16949、功能安全標準ISO26262等。

 

車規(guī)級芯片的高標準、嚴要求、長周期,將入行門檻一再拔高,這也直接導致了只有綜合能力或垂直整合能力非常強,并有本事將規(guī)模優(yōu)勢發(fā)揮到極致的芯片企業(yè),才能將車規(guī)級芯片納入生產清單。放眼全球,這樣的車規(guī)級芯片企業(yè)也就恩智浦、英飛凌、西門子等少數幾家,僧多粥少,這也是導致汽車芯片供不應求的另一原因。

 

我國正在努力建立起一個完善的汽車芯片產業(yè)創(chuàng)新生態(tài),解決我國汽車行業(yè)接下來發(fā)展中的短板。國內車企中的比亞迪、上汽以及不少半導體企業(yè)已先后入局車規(guī)級芯片領域。


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