受疫情影响,大量相关芯片企业停工停产,同时也让全球生产链衔接出现严重阻碍,再加上全球数字经济化的快速发展,芯片下游的消费电子、汽车等需求全面爆发,使得芯片供不应求。

 

面对“芯片慌”,全球各大汽车厂商表示,为了减少对车规芯片供应商的依赖,希望开发自研芯片。

 

吉利汽车

 

1、智能芯片

 

2021年10月31日,在“智能吉利2025”大会上,吉利汽车宣布芯擎科技自研的车规级7nm工艺的智能座舱芯片SE1000在完成车规级认证后,将于2022年正式量产,这将成为中国第一颗7nm制程的车规级SOC芯片。SE1000面积只有83平方毫米,集成了87层电路,88亿颗晶体管。按照规划,芯擎科技还将会在2024到2025年陆续推出5nm的车载一体化超算平台芯片,以及高算力自动驾驶芯片,算力达到256TOPS,满足L3智能驾驶的需求。同时,通过多芯组合,算力可拓展,可满足更高级别自动驾驶的算力需求

 

按照芯擎科技的公开招聘信息表明,芯擎科技的股东包括吉利集团战略投资独立运营的全资子公司亿咖通科技。

 

2、功率半导体和晶圆制造

 

吉利汽车在布局智能芯片的同时,也积极布局车规级功率半导体芯片。

 

2021年5月17日吉利汽车旗下威睿与芯聚能半导体等合资成立广东芯粤能半导体有限公司;与芯聚能半导体产业链上下形成联动。

 

公开资料显示,芯聚能半导体是面向新能源汽车及一般工业产品功率芯片设计,功率模块开发制造的高科技技术企业,专注于IGBT/SiC功率模块及功率器件研发、设计、封装、测试及营销业务,为客户提供完整的解决方案。

 

公开资料显示,芯粤能主要面向新能源汽车及相关应用领域的碳化硅(SiC)芯片产业化,包括芯片设计、芯片工艺研发与规模化制造等;面向车规级和工控领域的碳化硅芯片制造和研发的Foundry公司,为新能源汽车领域和工控领域的IDM、设计公司、汽车和工业领域终端客户提供芯片制造代工服务。

 

比亚迪

 

比亚迪在半导体芯片领域早有布局,2002年就成立IC设计部从事电源保护IC的研发;2004年10月成立比亚迪微电子,2020年更名比亚迪半导体,专注于半导体产品的研发和生产,其产品主要包括CMOS图像传感器和处理芯片、电源管理芯片、功率场效应管、IGBT芯片和模组、电流传感器、音频系列芯片、触控芯片和触摸板、瞬态电压抑制二极管等。

 

作为IDM企业,比亚迪半导体在宁波拥有6英寸生产线,在济南的8英寸生产线已经通线;地长沙的8 英寸产线还在建设中。

 

2018年12月,比亚迪成功研发了SiC MOSFET,提出2023年将在旗下的电动车中,实现SiC半导体对硅基IGBT的全面替代。2020年7月,比亚迪汉EV四驱版批量搭载SiC MOSFET组件的车型。2021年12月比亚迪半导体宣布基于高密度Trench FS的IGBT 5.0技术已实现量产。

 

根据招股书,“新型功率半导体芯片产业化及升级项目”的投资总额为7.36亿元,以宁波半导体作为实施主体,将在宁波厂房建设SiC功率半导体晶圆制造产线,项目建成后,公司将拥有月产2万片SiC晶圆制造产能,项目建设期为5年。

 

上汽集团

 

1、智能芯片

 

上汽集团透过旗下华域汽车和尚颀资本所投资了晶晨半导体、地平线、黑芝麻智能。

 

晶晨半导体汽车芯片取得进展,开设了V系列的汽车电子质量芯片生产线,主要应用于车载信息娱乐系统,产品采用业内领先的12纳米制造工艺。目前搭载晶晨半导体车载信息娱乐系统芯片的林肯牌汽车已经在海外上路。

 

2019年8月,地平线正式推出车规级AI芯片征程2,并宣布其通过汽车电子可靠性标准AEC-Q100认证。2020年6月量产上市长安UNI-T成为首款搭载地平线征程2的智能汽车;2020年9月22日上市的奇瑞蚂蚁也搭载了征程2。2020年9月26日,地平线发布了采用16纳米工艺的车规级AI芯片征程3;2021年7月30日发布集成自动驾驶和智能交互于一体的全场景整车智能中央计算芯片征程5。目前已经公布搭载地平线征程系列芯片的车型有长安UNI-T、UNI-K、奇瑞蚂蚁、智己L7、广汽埃安Y、广汽传祺GS4 Plus、岚图FREE、思皓QX、2021款理想ONE等。

 

黑芝麻智能在2020年6月发布华山二号A10002020年7月通过了ISO26262功能安全产品ASIL B Ready认证,2021年6月以零偏差通过汽车最高安全等级ASIL D的功能安全流程认证;2021年4月黑芝麻智能正式发布了采用16nm制程的华山二号A1000 Pro自动驾驶芯片。

 

2、功率半导体

 

2018年3月2日,上汽集团和英飞凌宣布成立合资企业-上汽英飞凌汽车功率半导体(上海)有限公司,上汽集团持股51%,生产基地位于英飞凌无锡工厂扩建项目内,主要为中国市场生产汽车级框架式IGBT模块HybridPACK。

 

3、晶圆制造

 

2021年12月上汽集团旗下的上汽资本投资汽车芯片和碳化硅功率模块供应商积塔半导体5亿元人民币,帮助GTA半导体加快PMIC、IGBT和SiC功率模块的研发。这标志着中国汽车制造商向供应链上游又迈进了一步。

 

4、MCU

 

2021年,上汽投资MCU供应商芯旺微、旗芯微。

 

一汽集团

 

一汽集团将与芯片公司强化合作,加快汽车芯片定制化发展。

 

2019年9月25日,一汽集团与速腾聚创签署了合作协议,达成智能固态激光雷达车规级量产研发合作;双方现场展示了合作一年多以来的里程碑阶段性成果:全球首批RS-LiDAR-M1智能固态激光雷达。一汽集团与速腾聚创进入合作深化期。基于一汽集团自主研发的新一代自动驾驶系统,以速腾聚创智能固态激光雷达作为自动驾驶系统核心组件,双方共同促进车规级量产固态激光雷达研发落地。

 

2019年12月30日,一汽集团与黑芝麻智能举行战略合作签约仪式,双方在自动驾驶芯片、视觉感知算法和数据等领域展开全方位的合作;2020年8月14日,一汽智能网联开发院与黑芝麻智能签署技术合作协议,联合开发基于华山二号A1000的智能驾驶平台;2020年12月31日,一汽南京与黑芝麻智能签署项目合作协议,携手打造红旗芯算一体化自动驾驶平台,应用于红旗旗舰SUV车型。

 

2021年4月27日,中国一汽研发总院与中感微汽车芯片联合实验室签约,合作双方将充分发挥优势,强化资源互补,对标国际水准,通过开展汽车相关核心芯片的研发、设计与应用,努力形成技术突破,实现汽车芯片国产化替代,持续推出性能优良、性价比更高、境内生产的汽车芯片,着力解决汽车芯片“卡脖子”问题,携手推动汽车产业高质量发展。

 

东风汽车

 

功率半导体方面,2019年东风汽车与株洲中车时代半导体合资组建智新半导体,在东风新能源汽车产业园建设功率半导体模块封装测试生产线,自主研发、制造和销售功率半导体模块,以替代进口。由中国中车提供车规级全桥模块的技术支持,确保东风生产出具有市场竞争力且质量合格的产品,并达到年产能30万只的量产规模。

 

2017年,东风汽车投资中科君芯,中科君芯是专注于IGBT、FRD等新型电力电子芯片研发。

 

长城汽车

 

2021年米兰妮长城汽车战略投资地平线,并签署战略合作框架协议,双方将以高级辅助驾驶(ADAS)、高级别自动驾驶和智能座舱方向为重点,共同探索汽车智能科技,开发市场领先的智能汽车产品,加速智能汽车的研发与量产落地。

 

小米汽车

 

小米投资AI芯片商黑芝麻智能、MCU供应商旗芯微。

 

特斯拉

 

2015年以来,特斯拉先后与Mobileye、英伟达合作,但效果不理想。因此,特斯拉开始自研芯片,2016年从AMD挖来了吉姆·凯勒担任芯片架构设计副总裁。

 

2019年,特斯拉正式量产搭载Hardware 3自动驾驶芯片的汽车。Hardware 3包含两块定制的定制AI芯片一块用于自动驾驶,另一块是多媒体控制单元,由三星代工生产。

 

2021年第四季度采用台积电7纳米工艺量产Hardware 4.0自动驾驶芯片,并且第一个使用台积电SOW先进封装技术。Hardware 4.0是特斯拉和博通共同开发的HPC芯片,将成为未来特斯拉电动车的核心运算特殊应用芯片(ASIC),可用于控制及支援包括先进驾驶辅助系统、电动车动力传动、车用娱乐系统、及车体电子元件等车用电子四大应用领域,并进一步支援自驾车所需的即时运算。

 

通用汽车

 

2021年11月,通用汽车公司总裁Mark Reuss在巴克莱汽车会议上透露,将联合高通、意法半导体、台积电、瑞萨、恩智浦、英飞凌和安森美在美国共同开发半导体芯片。

 

Reuss表示,通用汽车在其汽车中使用了不同的芯片,公司计划在未来几年将其使用的芯片类型减少到只有三个系列,将使通用汽车订购的芯片种类减少95%,让生产商更容易满足公司的需求,从而提高利润率。

 

Reuss表示,因为新车型中的高科技功能迅速增加,加上公司迅速推进电动汽车,意味着需要更多的芯片。新的汽车微控器将整合现在由单个芯片处理的许多功能,这不仅降低成本和复杂性,还能推升质量。未来几年我们对半导体的需求将增加一倍以上。所以,新的微控器将被大批量制造,每年多达1000万个。

 

通用汽车原来在印第安纳州科科莫(Kokomo)有一座FAB,但由于更新该设施的成本过高,于2017年停止生产。

 

福特汽车

 

近年来福特公司就SiC、GaN器件在混合动力汽车上的应用进行研究。

 

2017年福特投资自动驾驶科技初创公司Argo AI约10亿美金,Argo的任务是开发整个“视觉驾驶系统”,意味着公司需要开发所有的传感器,比如摄像头、雷达、光检测和测距雷达(LIDAR)以及软件和计算平台。同时Argo还要开发高清晰地图,并保持“及时更新”。

 

2021年11月福特宣布与格芯半导体(GlobalFoundries)建立新的合作伙伴关系,增加其短期和长期的车规芯片供应。福特执行长Jim Farley强调,进军自制芯片领域发展,将能带动公司在自驾技术等应用领域发展能力成长,因此未来将通过垂直整合关键技术与制造能力,借此强化福特接下来在车辆市场竞争优势。

 

丰田汽车

 

丰田中央研发实验室和电装公司从1980年开始合作开发SiC半导体材料,2014年5月他们正式发布了基于SiC半导体器件的零部件-应用于新能源汽车的功率控制单元(PCU)。2018年正式应用于SORA FC巴士。

 

2020年4月丰田与电装合资成立MIRISE Technologies,专注于下一代车载半导体的研发,以及用到半导体技术的电子部件的研发,例如电动汽车所使用的电源模块以及自动驾驶车辆所使用的监测感应器等。MIRISE是Mobility Innovative Research Institutefor SEmiconductor(半导体技术移动创新研究所)的缩写。

 

本田和罗姆公司共同开发出使用SiC半导体器件的高功率电源模块,将转换器和逆变器的二极管和晶体管全部由硅器件改为SiC器件。

 

现代汽车

 

2021年6月,现代汽车零部件部门Hyundai Mobis与韩国多家FAabless公司谈判,以开发自己的汽车芯片。10月,现代汽车全球首席运营官José Munoz表示,为了减少对芯片制造商的依赖,该公司计划自主开发芯片。

 

据悉,第一步将MCU下单给韩国多家FAabless公司,交由三星或台积电代工生产。

 

宝马汽车

 

2018年12月投资英国AI芯片公司Graphcore。据悉Graphcore的主要业务是设计用于人工智能应用程序的处理器,为智能驾驶、云服务等应用提供更灵活、更易用、更高技术水准的产品支持。

 

大众汽车

 

2021年4月德国《Handelsblatt》报道,根据采访大众集团首席执行官Herbert Diess的说法,大众集团计划在内部设计和开发自动驾驶汽车所需要的高性能处理器,以及相关软件。

 

Herbert Diess表示,内部研发芯片有两方面的效益,首先是更密切地监控供应链的阶段,随时灵活调整不足与供过于求;第二则是加强芯片与软件的集成,以应对未来的市场需求。

 

奔驰汽车

 

2020年6月,奔驰宣布与英伟达合作开发下一代汽车计算平台,该平台将支持从空中软件更新到自动驾驶的各种服务。奔驰表示,计划从2024年开始在所有车型中推出这种新技术。

 

新平台包括一个完整的系统软件栈,可以支持各种自动驾驶应用,包括先进的驾驶辅助系统,如特斯拉的Autopilot和凯迪拉克的超级巡航,以及无人驾驶停车功能,如特斯拉的Smart Summon。新平台将基于英伟达的自动驾驶芯片Orin,也将使用DRIVE AGX软件栈。英伟达于2019年12月在CES上首次发布了Orin,该芯片由 170 亿个晶体管组成,由英伟达团队耗时四年打造。