¿Cuántos chips necesita un coche?
Desde una perspectiva de aplicación, varios chips son inseparables del pequeño sistema de monitoreo de presión de neumáticos TMPS, cámaras, controladores de vehículos y controladores de dominio de conducción autónoma. Se puede decir que la inteligencia del coche es la inteligencia del chip. Si el chip del teléfono móvil es el "cerebro" del teléfono móvil, entonces el chip del automóvil es equivalente al cerebro del automóvil. Entre ellos, los chips para automóviles se pueden dividir principalmente en tres categorías: chips funcionales, semiconductores de potencia y sensores.
El chip de función (MCU) también se denomina "unidad de microcontrol". Si varias funciones del sistema, como los sistemas de control electrónico, los sistemas de información y entretenimiento, los sistemas de energía y los sistemas de movimiento de los vehículos, quieren funcionar con normalidad, todas ellas deben implementarse utilizando dichos chips funcionales. El "sistema de conducción autónomo" más popular en la actualidad también es inseparable de los chips funcionales.
Los semiconductores de potencia para automóviles se utilizan principalmente en sistemas de control de potencia de automóviles, sistemas de iluminación, inyección de combustible, seguridad del chasis y otros sistemas. Los vehículos de combustible tradicionales se utilizan generalmente en arranque, generación de energía, seguridad y otros campos de nueva energía; Los vehículos requieren una gran cantidad de semiconductores de potencia. Se utilizan para cumplir con los frecuentes requisitos de conversión de voltaje de los vehículos. Además, muchos componentes de los vehículos eléctricos también requieren el soporte de semiconductores de potencia.
Los sensores de automóviles son dispositivos de entrada para sistemas informáticos de automóviles. Su función es convertir información sobre diversas condiciones de trabajo durante el funcionamiento del automóvil, como la velocidad del vehículo, la temperatura de diversos medios, las condiciones de funcionamiento del motor, etc. , convertidas en señales eléctricas y enviadas a la computadora, para que el automóvil pueda estar en óptimas condiciones de funcionamiento. Por ejemplo, sensor de oxígeno, sensor de presión de neumáticos, sensor de temperatura del agua, sensor electrónico de posición del pedal del acelerador, etc.
En resumen, los chips de automoción son muy importantes para un coche. Entre las tres categorías de chips funcionales, semiconductores de potencia y sensores, los sensores tienen la cuota de mercado más pequeña. Sin el sensor, el coche ni siquiera sería capaz de pisar el acelerador. Ahora creo que todo el mundo entiende por qué no se pueden construir coches sin chips.
¿Cuántos chips necesita un coche? En el pasado, fabricar un automóvil tradicional normalmente requería entre 500 y 600 chips. Con el desarrollo continuo de la industria automotriz, los automóviles actuales se están transformando gradualmente de mecánicos a electrónicos. A medida que los automóviles se vuelven cada vez más inteligentes, la cantidad de chips necesarios aumentará naturalmente. Se entiende que en 2021, el número medio de chips necesarios por cada vehículo ha superado los 1.000.
Además de los coches tradicionales, los vehículos de nuevas energías son "grandes usuarios" de chips. Estos vehículos requieren una gran cantidad de componentes, como inversores, transformadores y convertidores de CC y CA, y la demanda de dispositivos semiconductores como IGBT, MOSFET y diodos también ha aumentado significativamente. Los mejores vehículos de nuevas energías pueden requerir alrededor de 2.000 chips, y la demanda es asombrosa.
Li Shaohua, subsecretario general de la Asociación China de Fabricantes de Automóviles, señaló que la escala de chips de la industria mundial de semiconductores oscila entre 300.000 y 400.000 millones de dólares. Entre ellos, los chips para automóviles representan aproximadamente 40 mil millones de dólares, lo que representa menos del 10%. Esto obviamente hará que las empresas automotrices se encuentren en una situación débil a la hora de organizar la producción o competir por los pedidos.
Desde la perspectiva de los requisitos técnicos, los chips de grado automotriz son realmente prohibitivos para la mayoría de las empresas de chips. La tecnología de chips de electrónica de consumo se está iterando muy rápidamente y casi todos los chips de grado automotriz son tecnologías de hace más de diez años. Aunque la tecnología está "obsoleta", el umbral no se ha reducido. Por el contrario, los requisitos de indicadores de rendimiento, vida útil, confiabilidad, seguridad y consistencia de calidad de los chips de grado automotriz no tienen comparación con los chips de electrónica de consumo.
En comparación con los chips de consumo y los chips industriales en general, los chips para automóviles tienen un entorno de trabajo más severo: el rango de temperatura puede ser tan amplio como -40 ℃ ~ 155 ℃, grandes vibraciones, polvo e interferencias electromagnéticas. Debido a cuestiones de seguridad personal, los chips para automóviles requieren mayor confiabilidad y seguridad, y la vida útil general del diseño es de 15 años o 200.000 kilómetros. Los chips "para automóviles" deben pasar por un estricto proceso de certificación, que incluye el estándar de confiabilidad AEC-Q100, el estándar de gestión de calidad ISO/TS 16949, el estándar de seguridad funcional ISO26262, etc.
Los altos estándares y los requisitos estrictos de chips de grado automotriz Los requisitos y los ciclos largos han elevado repetidamente el umbral de entrada, lo que lleva directamente al hecho de que solo las empresas de chips con capacidades de integración integral o vertical muy sólidas y la capacidad de maximizar las ventajas de escala pueden incluir chips de grado automotriz en la lista de producción. .
En todo el mundo, sólo existen unas pocas empresas de chips para automóviles: NXP, Infineon y Siemens. Esta es otra razón por la que los chips para automóviles son escasos.
China está trabajando arduamente para establecer un ecosistema de innovación completo para la industria de chips automotrices y resolver las deficiencias en el próximo desarrollo de la industria automotriz de China. BYD, SAIC y muchas empresas de semiconductores entre las empresas automotrices nacionales han ingresado sucesivamente al campo de los chips para automóviles.