车用芯片短缺久矣，国内企业“自救”造芯

电子发烧友网报道（文/李诚）芯片短缺的阴霾笼罩着整个汽车产业，久久未见消散的迹象。近日有媒体消息称，受供应链问题、芯片短缺以及疫情的问题影响，丰田汽车将于明年1月暂停5家工厂的生产工作。今年以来，因受芯片短缺影响导致减产的不仅仅只有丰田，大众、宝马、奔驰等一重厂商受到了不同程度的影响。

12月，据AFS 公布的最新数据显示，2021年因受芯片短缺影响，全球汽车产能减产1027.2万辆，其中中国市场减产198.2万辆，占比将近1/5。迫于汽车芯片短缺带来的产能压力，何小鹏不禁发文自叹“抽芯断供供更苦，举杯销愁愁更愁”。如今，汽车芯片短缺的情况愈演愈烈，与其受制于人，不如造芯自救，国内企业纷纷投入自主造芯的队伍，重塑汽车产业供应链。

芯片短缺，国内车企持续发力

我国9成以上的汽车芯片主要依赖进口，如今市场风云变幻，芯片短缺的问题成为了车企目前最大的焦虑，同时对我国的汽车产业也造成了巨大的影响。用芯难的窘境触发了不少车企的“被动”技能，纷纷部署造芯计划，如比亚迪、吉利、蔚来等，力图通过芯片自主可控的方式，缓解芯片短缺的问题。

说到国内车企不得不提的就是比亚迪，比亚迪执行董事表示，此次缺芯的问题并未对比亚迪产生影响。那么比亚迪是如何在缺芯问题常态化的背景下做到独善其身的呢？虽然比亚迪以汽车业务起家，但是在电池、芯片领域也有一定的话语权，在汽车芯片短缺的影响下，比亚迪新能源汽车的销量不降反增，接连数月拿下新能源汽车销量冠军，一度超越特斯拉。

其实比亚迪早在2004年就已经投身于芯片研发领域，从事功率器件、控制芯片、智能传感器的研发工作，现已被广泛应用于汽车、能源、工业和消费类电子等新兴产业应用中。其中IGBT是比亚迪一直引以为傲的产品，同时比亚迪也是唯一一家拥有完整IGBT产业链的汽车公司。

如今汽车电气化、智能化的趋势推动着新能源汽车产业的发展，IGBT作为新能源汽车的核心技术，芯片的性能对汽车的整体性能有着直接的影响作用。比亚迪的IGBT在2018年在精细化平面栅工艺上实现了新的突破，进入IGBT4.0时代。IGBT4.0与前代产品相比电流密度提升了1/4，芯片面积减小两成以上，功耗也有所降低。目前比亚迪的车规级IGBT产品已实现量产并应用于自家车型中，这不仅在一定程度上降低了汽车的制造成本，还为整车价格上创造了一定的竞争优势。

截至2020年底，比亚迪车规级IGBT累计装车量已超100万辆。历经两年的沉淀，比亚迪自主研发的高密度沟槽栅技术也实现了重大突破，并对外官宣会即将发布一款高性能的IGBT6.0芯片。

 
图源：比亚迪

12月，比亚迪成功自主研发功率器件驱动芯片BF1181，现已实现量产，并陆续向整车厂商供货。BF1181是一款可驱动电压等级为1200V碳化硅MOSFET和IGBT的隔离型驱动芯片，CMTI大于100kV/μs，驱动峰值电流最高可达8A，可满足大多数功率器件的电流驱动需求，同时这款芯片还加入了智能互补输入的功能，当芯片输出端驱动力足够时，可直接驱动功率器件，当驱动芯片应用于大功率应用中，输出驱动力不足时会自动触发互补输入功能，与外部缓冲器连接进一步提高芯片的驱动能力，进而提高该芯片与其他功率器件的适配性。

在汽车应用中芯片的稳定性和安全性是尤为重要的，BF1181严格按照车规级产品的设计与生产标准，通过了AEC-Q100汽车级应用验证。同时为提高芯片的安全性，避免在通电瞬间产生的尖峰电流击穿芯片，引发安全事故，比亚迪为这款芯片在原有的1200V基础工作电压上增加了200V的电压裕量，在实际应用中该芯片的直流工作电压最高可达1400V，同时还集成了一系列的安全保护功能以保证芯片工作的稳定性。

 
图源：比亚迪

不止于功率器件，比亚迪在MCU应用方面也有布局，在汽车智能化、网联化的推动下车规级MCU市场需求持续攀升，MCU产品也在由工业级向车规级延伸，并发布了一系列的8/32位车规级MCU，截至今年5月，比亚迪的车规级MCU量产装车量实现1000万颗的突破，工业级与车规级MCU出货量已达20亿颗。同时还表示，在未来将会推出超低功耗的8位车规级MCU以及基于M4F内核的32位高端MCU。

瑞芯微车用芯片“全家桶”

车用芯片短缺的问题并不是靠车企的力量就可以改变的，更重要的还是需要芯片厂商的助力。近日，瑞芯微发布了一系列的车载电子解决方案，涵盖了智能座舱RK3588M芯片、车载中控RK3568M、液晶仪表RK3358M芯片、车载AI视觉RV1126/RV1109芯片等，通过芯片为汽车产业赋能，加速国产替代的发展。

瑞芯微是一家专注于集成电路设计与研发的企业，在汽车电子应用中有着完整的产品矩阵，可为整车厂商不同的需求提供所需的方案。

 
图源：瑞芯微

这是本月继吉利汽车以来国内发布的第二款汽车智能座舱芯片，RK3588为瑞芯微的新一代旗舰芯片，采用的是8nm的制造工艺，芯片内部共含60亿颗晶体管。在处理器方面采用的是8核的CPU与GPU，主频峰值为2.4GHz，芯片算力为6 TOPs。该芯片加入了360度环视算法，可与8K分辨率的图像传感器连接，通过高分辨率图像传感器的捕捉与智能的视觉算法配合，可将汽车外部环境在车载屏幕中实时呈现，提升行车人员对周围环境的感知力，以保证行车安全。同时该芯片最高支持5块屏幕的驱动，包括了1块车载中控显示屏、两块电子后视镜显示屏以及两块后排显示屏。多屏驱动的功能满足了汽车智能化多屏应用的发展需求，在汽车应用中可为乘车人员带来更好的影音娱乐体验。

结语

此次汽车芯片短缺对于汽车行业来说是一次沉重的打击，不过细细想来，这也是国产汽车芯片的突围之路，刺激了不少车企与芯片产商开始正视国产芯片的短板，纷纷涌入芯片研发的队伍中，为国产芯片的崛起做铺垫，加速国产替代的发展。