应用领域
汽车电子
在过去的几十年中，半导体产品在汽车中的应用迅速扩大，成为增速最快的细分市场之一。一辆汽车所需芯片多达几十种类型，每种类型多的几十颗，少的一两颗。一辆汽车上，至少有几百个甚至上千个芯片。小到门窗的开关，大到发动机的启动，都离不开汽车芯片。电动车的芯片用量就更高，自动驾驶级别达到L4的甚至高达3000颗/辆。正应如此，半导体供应链现已成为制造商产品规划中不可或缺的一部分。对所有汽车产品来说，质量、可靠性和使用寿命都是元器件选型的首要考量因素，值得信赖的合作伙伴是这些的首要保障。早在 19世纪50 年代，功率半导体开始出现在汽车应用中，70年代发展到使用简单的微控制器。特别是引入了先进安全功能、混合动力和纯电动汽车之后，半导体在汽车应用的复杂性和数量上不断增加。随着数量的增加，许多半导体供应商已经开始符合IATF-16949质量管理体系、 AEC-Q100 认证测试和 ISO-14001 环境管理等标准。由于汽车内的极端工作条件，许多半导体产品需要比商用元器件更广的温度范围，即必须能够在-40°C 至+125°C 的温度范围内运行。汽车行业的另一关键要求是产品寿命。尽管车型逐年变化，但基础元器件和装配仍然可以继续使用很多年。通常，最短为10年的生命周期是强制性要求。然而，随着许多车辆的预期寿命远远超过10年，产品制造商需要解决整个生产、售后市场和维修所需的生命周期问题。
2019-2021年,汽车行业出现缺芯潮，好多汽车芯片价格涨疯了，这背后有其行业原因。汽车芯片大多采用IDM垂直整合模式，设计制造封测一把抓，只有少数外溢订单会交由台积电这类代工厂。MCU的前六大玩家均为IDM模式；IGBT前十大厂家，除了麦格纳转型成fabless外，其他厂商均为IDM模式。在IDM模式下，假设A和B两家公司都生产同类芯片，A的产能是100万颗，B的产能是30万颗，那么B的利润非但不会有A的30%，很可能还会亏损。芯片必须要通过大规模的生产摊薄研发成本和厂房建设的资本开支，产能和销量就直接决定了芯片的成本。因此在存储、面板、汽车芯片这类标准化程度高的领域，率先发动价格战的往往不是新入局玩家，反而是富可敌国的老牌霸主。没有一定的市场份额，连打价格战的资格都没有。因此，相比高通和英伟达在12寸硅片上挑战物理学极限的艺术，汽车芯片的竞争格局相当朴实无华：控产。芯片的产能建设时间非常长，这个过程中市场供需会发生很大变化，规划产能过多，就会供过于求；规划产能太少，又把市场让给了同行。缺芯潮前，汽车芯片格局稳定，六大巨头各自有多少产能大致有数，就算芯片跌价也在预测范围内。即使供过于求超过预期，车企可供选择的供应商也有限。再不济厂房莫名失火，也不是不可以。这个过程中，六大巨头还会通过大量并购，扩充自己的产品组合，巩固份额优势。过去十年，日本汽车芯片大厂RENESAS瑞萨接连收购美国公司英特矽尔（Intersil）、IDT，英国公司Dialog，补齐了电源管理芯片、无线网络和数据存储用芯片、无线通讯上的短板。在这样的竞争格局中，就能理解缺芯潮对中国汽车芯片公司的意义。由于此前市场对汽车销量的悲观预期，车企纷纷削减订单，恰TI逢德州仪器、INFINEON英飞凌等厂商开始从8寸产线向12寸产线升级，关闭了老产线。结果新能源车市场爆发，芯片价格直接涨到了天上。只要有点产能，都成了稀缺标的，业绩一飞冲天。RENESAS瑞萨净利润、营收接连创下历史新高，TI德州仪器连续七个季度营收两位数增长，IGBT大佬ON安森美营收破纪录。
汽车芯片本省技术含量没有军用及航天芯片高，70%以上的汽车芯片都在用90nm以上的成熟制程，14nm以下的先进工艺占比只有6%。所以，国内汽车芯片公司抓住了机会，国产汽车芯片取得迅速的发展。2020年到2023年短短三年内，中国汽车芯片供应商从几十家暴增到300多家，大量新增产能被释放，价格战接踵而至。对车企来说，在库存红线和高涨的芯片价格面前，车规验证、产品矩阵都是优先级靠后的小问题。为了保证汽车出货，车企不得不为国内汽车芯片大开绿灯，替代迟迟供不上货的海外产品。另一方面，国内新势力大多工程经验足，对自身电子电气架构相对熟悉，也更倾向于使用国产芯片。而海面以下，众多国产汽车芯片距离上车还差最后一公里——车规级验证。与手机等消费级芯片不同，汽车芯片需要考虑更极端的工作环境。比如工作温度范围，前者要求在0℃到+70℃，汽车芯片则要求在-40℃到+86℃。车企供应链的验证周期通常有两三年时间，不少产品可能已经走到了最后的测试和验证环节。因此，虽然国产化率刚刚达到10%，但《日本经济新闻》还是展露出了浓重的焦虑：即使是技术难度极高的芯片，中国也有望在5到10年内实现国产化的替代。
