缺芯大潮席卷全球车企，国产芯片如何徐徐图之？

中汽协此前针对全球汽车产业缺芯问题指出，本轮汽车产业缺芯大潮预计将持续到2021年Q3，甚至是年末。根据美国伯恩斯坦研究公司的预估数据，2021年全球范围内汽车芯片短缺将造成多达450万辆汽车的产量损失，相当于全球年产量的近5%。
 
综合看近一段时间的新闻报道，缺芯问题让车企苦不堪言。由于缺芯，日产成千上万辆车中不再配备导航系统；由于缺芯，雷诺已经停止在其Arkana SUV车型的方向盘后面提供超大尺寸的数字显示屏；由于缺芯，奥迪新车只配给一把遥控钥匙……
 
2021中国集成电路设计创新大会暨IC应用博览会（ICDIA 2021）上，电子发烧友记者和参展商国民技术聊到了目前国产芯片厂商在汽车产业缺芯下的机遇。国民技术工作人员表示，汽车芯片短缺让国产厂商有更多的机会能够打入这个以前较为封闭的产业，产业规则也发生了一些改变，尤其是在后装应用中，车规级已经不是必要条件，但芯片需要满足方案商或者车厂自己的严格认证。

车用芯片供应新常态

随着新能源汽车的普及，以及汽车智能化水平的提升，目前各大汽车厂商的零部件需求都在上升。根据IHS的数据，目前芯片价值已经占据汽车总价值的40%，到2030年这一数值将提升到45%。
 
不仅价值占比提升明显，汽车应用到的芯片种类也越来越多。功能上，汽车芯片主要分为功能性芯片、功率半导体和传感器。其中，功能性芯片又包含专用处理器、微控制器、存储芯片、蓝牙芯片、WIFI芯片、射频芯片等；功率半导体则主要是二极管、三极管、IGBT和MOSFET这些；传感器会有压力传感器、温度传感器、湿度传感器、位置传感器和空气流量计等多个类型。
 
从目前的市场反馈来看，微控制器MCU和多种类型的功率器件是此次汽车产业缺芯事件的重灾区。在车用MCU领域，呈现出国外巨头垄断的行业格局，恩智浦、英飞凌、瑞萨、ST等国际大厂占据了近乎70%的市场。而在全球疫情反复的情况下，这些大厂也是受影响最大的。正常MCU的交货周期在8-10周，而目前部分MCU的交货周期已经达到40周及以上的水平，厂商涨价频繁且幅度很大。
 
其他类型的车用芯片虽然没有像MCU在价格和交期方面变动这么大，但也面临着巨大的供应压力，造成了一些车厂减配减产。并且，目前来看至少在2021年内这会是行业常态。
 

过车规是不能回避的话题

7月16日，工信部总工程师、新闻发言人田玉龙在答记者问时谈到：“为了积极应对汽车芯片供应短缺问题，工信部组建了汽车半导体推广应用工作组，多次组织召开协调会，充分发挥地方政府、整车企业、芯片企业的力量，加强供需对接和工作协同，有针对性地制定措施，推动提升汽车芯片的供给能力。”
 
在政策的推动下，立志要打入汽车产业链的国内芯片公司也应该掌握自己的节奏。那么，国民技术公司的路径是怎样的呢？
 
首先，过车规级是不能回避的话题。很多时候，应用于汽车上面的元器件比同类型应用于其他领域的元器件要贵上许多，其中一个重要的原因就是元器件需要过车规级。我们经常提到的车规基本上都是指国际汽车电子委员会(AEC)面向汽车产业建立的共同的零部件资格和质量体系标准。
 
具体到电子元器件层面，AECQ系列认证会有AEC-Q100、AEC-Q101、AEC-Q102、AEC-Q103、AEC-Q104和AEC-Q200。其中，半导体圈子内又以AEC-Q100——芯片应力测试的认证规范最为常见。
 
国民技术是芯片供应商，拿到AEC-Q100认证不仅能够让产品在汽车产业内走的更深入，同时也证明了自身的技术实力。国民技术工作人员表示，该公司车规级高性能安全芯片N32S032系列具备金融级安全等级，已经取得了AEC-Q100 Grade 2认证（在-40℃ ~105℃的环境中能正常工作）。
 
实际上，对于N32S032系列安全芯片，相信大家已经不陌生了，这个系列的芯片在电子银行、电子商务、电子政务等移动互联网领域，以及物联网安全加密应用中已经有非常广泛的应用，累计出货量达数亿颗。
 
国民技术工作人员表示，后续公司将持续推进多系列产品进行车规级认证，逐步向汽车前装市场靠拢。
 

后装市场的特殊机遇

所谓时势造英雄，当前的汽车产业缺芯对于国产芯片而言确实是一个大势。熟悉AEC-Q100认证的朋友都知道，该认证还有Grade 3级，也就是在-40℃~85℃的环境中能正常工作，这样的器件多被用于乘坐舱、车身外围，以及后装市场。
 
但是，在特殊的情况下，目前很多方案商在设计后装应用时，开始设定自己一套质量验证的标准，这样很多非车规级的芯片便能够支撑应用设计。部分从业者认为，这是疫情加上汽车电气电子化程度变高导致的必然结果。
 
传统汽车的设计寿命一般为15年/20万公里，远远超出了电子元器件的生命周期，在疫情的特殊时期，为保障前装市场供应，导致很多车规级芯片，尤其是AEC-Q100 Grade 3级芯片成为稀缺资源，无法保障维修、功能升级和改装等需求。
 
与此同时，随着汽车保有量增加，汽车和电子产品生命周期长短的差距，以及功能升级和改装的需求会越来越多，因此后装市场也是国产芯片的一个机遇。
 
面向这一市场，国民技术准备了相对齐全的汽车行业产品线。包括安全芯片、MCU芯片、NFC读头芯片、BLE蓝牙芯片以及安全云平台等。满足TBOX、汽车行驶记录仪、车载诊断仪、车载娱乐影音、车载导航、汽车氛围灯和360全景等丰富的后装市场需求。这里需要特别提一下目前国民技术的MCU产品。国民技术的MCU产品拥有多个系列，超过100款芯片型号，覆盖了基本、主流和高端应用需求。
 
当然，国民技术工作人员也表示，目前这些应用于汽车后装市场的芯片，公司也在积极地推动它们去过车规级，以满足更多的车用需求，从前装和汽车外围市场一点点打入到车身内部，在后装市场最大做强。