汽車電子的國產(chǎn)替代是近幾年來比較熱門的話題，但是直到今天國產(chǎn)元器件在汽車市場中的市占率仍在低位。在此次新能源智能汽車關(guān)鍵元器件技術(shù)研討會上，Big-big采訪了七位來自元器件廠商、車企的業(yè)內(nèi)人士，就汽車電子元器件發(fā)展的趨勢和國產(chǎn)替代遇到的挑戰(zhàn)等問題進行了一些探討。

汽車市場憑借著其高規(guī)模，高利潤的市場特性，一直以來都是各電子元器件廠商的重點發(fā)展市場。

近年來隨著新能源汽車的不斷發(fā)展，汽車上所需求的功能越來越多，更多的電子模塊取代了以往傳統(tǒng)燃油汽車上的機械模塊。新能源汽車對電子元器件需求增長的同時，對其的要求也在不斷改變。

而在過去傳統(tǒng)燃油車的時代，電子元器件的供應(yīng)鏈基本固化，且都被國外的大廠所占據(jù)。隨著這幾年國內(nèi)新能源汽車品牌的起勢，加上過去兩年嚴重缺芯，整個新能源汽車產(chǎn)業(yè)鏈迎來了重新洗牌的機遇，以往國外電子元器件大廠的壟斷地位出現(xiàn)了松動，市場進入的門檻開始降低，新能源汽車市場為國內(nèi)的小型企業(yè)和創(chuàng)新團隊打開了大門，國內(nèi)的電子元器件廠商開始慢慢進入到新能源汽車供應(yīng)鏈，國產(chǎn)替代已然是大勢所趨。

然而在“國替之路”上，我們?nèi)匀幻媾R著一些挑戰(zhàn)。

在近期召開的2023新能源智能汽車關(guān)鍵元器件技術(shù)研討會上，Big-bit記者采訪了小鵬汽車、上海貝嶺、領(lǐng)芯微、達晶微、普晶電子、德瓏電磁、匯宙電子這七家企業(yè)的專業(yè)人士，就新能源汽車的電子元器件技術(shù)創(chuàng)新、國產(chǎn)替代和市場展望等問題展開探討，獲得了一系列寶貴的行業(yè)經(jīng)驗。

小體積、高集成是未來汽車電子元器件發(fā)展的趨勢

相較于傳統(tǒng)的燃油汽車，新能源汽車發(fā)展之初就需要更多的電子元器件，并且隨著其快速的迭代，需求的功能不斷地增加，電子元器件的數(shù)量也在不斷地增加，新能源汽車企業(yè)對于電子元器件的體積的要求也越來越高。因為車的空間終歸是有限的，如何在有限的空間之中放下更多的電子元器件，實現(xiàn)更多的功能，是目前新能源汽車企業(yè)和電子元器件廠商亟需解決的問題。

另一方面，由于新能源汽車智能化的飛速發(fā)展，智能駕駛、智能座艙等功能的發(fā)展使得新能源汽車電氣架構(gòu)從分布式架構(gòu)快速向域控制架構(gòu)靠攏。高集成、小體積已成為汽車電子發(fā)展的主流趨勢。

目前電子元器件實現(xiàn)高集成化、小體積化的主流方案中，改變封裝是一種簡單、高效的方案。

來自上海貝嶺的市場總監(jiān)唐振寧在采訪中表示，對于傳統(tǒng)的功率器件來說，之前更多的會使用TO-252等大封裝形式，隨著車企對電子元器件體積的要求越來越高，現(xiàn)在很多TO-252封裝的器件已經(jīng)轉(zhuǎn)向DFN這種小型的封裝。類似的還有TO-247封裝的器件向TO-263封裝轉(zhuǎn)移?！爱?dāng)然，在體積減小的同時，整個器件的散熱也會有較大的變化”，唐振寧補充到，“這需要我們從方案設(shè)計上去做一些改變?！?/p>

來自達晶微電子的產(chǎn)品總監(jiān)張明志也表示，承受能力要求更強，封裝要求更小是未來新能源汽車電子元器件的必然發(fā)展趨勢。“我們這次針對CAN總線帶來了比較創(chuàng)新的產(chǎn)品，”張明志在采訪中說，“我們提供的SOT-323小封裝的產(chǎn)品要比原有的封裝小了將近二分之一?！?/p>

在磁元件這邊，減少體積有著更多的有效方案。來自普晶電子的項目經(jīng)理方錦云告訴Big-bit，磁元件在體積方向主要是從結(jié)構(gòu)入手，原本磁元件的集成是將主變壓器和限制變壓器集成到一塊PCB上，但是現(xiàn)在更多的是將這兩個產(chǎn)品集成為一個產(chǎn)品，又叫做磁集成，這樣就從原本的結(jié)構(gòu)上去減少了磁元件的體積。另一方面，還可以用扁線繞組去替代磁元件中的磁環(huán)，這樣也可以大大的減少磁元件整體的體積，另一方面，扁線的運用也可以使得整體的損耗降低，可謂一舉兩得。方錦云還表示，“我們在和客戶聯(lián)合發(fā)開一種平板變壓器，它占用的空間更小，損耗更小，效率更高，這是目前很大的一個方向?！?/p>

于芯片而言，減少體積的方案在于高度集成化。目前主流的趨勢是將MCU和周邊的驅(qū)動電路、MOS、LIN控制器等電子元器件集成到一個芯片上，從MCU走向集成更高的SOC是未來的發(fā)展趨勢。在汽車的電源管理方面，則是將原本分散的DC/DC，LDO等芯片集成為一顆PMIC芯片，或者再加上一顆CAN接口芯片，集成為一顆CAN SBC芯片。

“這樣系統(tǒng)簡化了，但是這個芯片的難度會越來越高，”唐振寧表示。然而目前這條道路還面臨著一些阻礙，此類高集成的芯片目前國外廠商做的更加成熟，國內(nèi)廠商大多采用合封的方式去解決。所謂的合封是指將MCU和上述的電子元器件封裝在一起，這樣雖然體積減小了，但是實際上和集成為一顆芯片上還是有一定差距的。這個差距目前主要在于工藝上的不足，來自領(lǐng)芯微的銷售總監(jiān)胡越強指出，主要是國內(nèi)晶圓代工廠的制程工藝與頂尖水平還有著一定差距。

除了下游的晶圓代工廠的制程工藝問題，在芯片設(shè)計上，我們已經(jīng)基本追上了國外大廠的步伐。領(lǐng)芯微的胡越強表示：“我們目前和國外廠商的差距一個是在M3、M4、M7等高性能的芯片研發(fā)上還不夠，領(lǐng)芯微已經(jīng)在盡力追趕，今年12月份會推出一顆M4的芯片;另一個是在抗干擾和低功耗性能上還是要差一些的，但是我們也一直在學(xué)習(xí)，差距已經(jīng)在慢慢縮小?！毙※i汽車功率器件總監(jiān)陳皓在采訪中也表示，國內(nèi)廠商電子元器件的有些具體參數(shù)甚至比國外廠商的更好，目前國內(nèi)外電子元器件的差距主要不在性能上，而是在一致性，可靠性上;這個需要我們給國內(nèi)的廠商更多的時間去驗證和改進。

國產(chǎn)替代需要系統(tǒng)的建立和時間的打磨

電子元器件“上車”是一個需要花費大量時間的過程。首先，電子元器件廠商們需要通過AEC-Q，ASIL等車規(guī)標準的認證，這個過程通常需要花費半年到兩年不等。比如針對車規(guī)級芯片的ASIL(車輛安全完整性等級)認證就分為A、B、C、D四個等級，其中ASIL-B等級的認證一般要一年到一年半左右，ASIL-D等級的認證更是要兩年之久。而國內(nèi)的電子元器件廠商們大部分都是在21年嚴重缺芯的時候才開始布局車規(guī)級芯片，目前國內(nèi)廠商大多都處在剛拿到車規(guī)級認證的階段，少部分的廠商剛剛才進入到新能源汽車企業(yè)的導(dǎo)入階段，極少部分的廠商已經(jīng)進入到新能源汽車供應(yīng)鏈的邊緣。距離車規(guī)系列產(chǎn)品的全面鋪開國內(nèi)廠商才邁出第一步。

車規(guī)級電子元器件和普通的消費電子元器件的需求有著很大的不同，車規(guī)級電子元器件對可靠性和一致性要求非常高。通過上述的AEC-Q，ASIL等車規(guī)級認證也僅僅只是拿到了一張入場券而已。除了這些車規(guī)級認證之外，在車企方面還有更加嚴苛的測試在等著電子元器件廠商們。并且車企的測試不僅僅只是針對單個的電子元器件測試，而是將所有的電子元器件一起上車測試?！拔覀円话愣紩鰞傻饺喌臏y試，每輪的測試周期會持續(xù)3到4個月，”小鵬汽車的陳皓表示，“為了保證電子元器件的一致性，我們至少會測3-6個件。在整個開發(fā)的過程中，我們還會派我們的質(zhì)量工程師入駐到廠商的工廠去，對他們的生產(chǎn)制程工藝的一致性要進行更詳細的審查，包括他們的產(chǎn)線、下線測試的結(jié)果等，我們都會進行系統(tǒng)性的考察?！?/p>

車規(guī)級電子元器件和普通消費電子元器件從生產(chǎn)上來看，體系會有很大的不同。因為車規(guī)級電子元器件講究的是預(yù)防，產(chǎn)品設(shè)計出來之前，就需要把控好良品率，到生產(chǎn)線上的時候，良品率就需要控制在99.9%以上?！拔覀冊瓉碜鲎儔浩骰径际堑搅松a(chǎn)線上之后再去解決問題，”普晶電子的方錦云表示，“但是車載是不允許的，這個風(fēng)險沒有辦法去把控。如果到生產(chǎn)線上有20%的不良率，那你怎么保證20%全部堵截在工廠?只有你前面的設(shè)計保證了99.9%，后面的風(fēng)險才能更好的把控。這種設(shè)計理念和原來的理念差距是非常大的。為什么很多公司可能他做的很好，但是過不了Tier1的審核原因就在這兒，從理念上來講就不對，這需要一個完整的體系?！?/p>

目前國內(nèi)的很多元器件廠商也會請到之前在Tier1有過工作經(jīng)驗的品質(zhì)經(jīng)理來把控整個生產(chǎn)過程，因為他們對所有測試的流程都非常的清楚，能夠幫助廠商們從前端就避免掉很多的問題，少走很多的彎路。只有把整個生產(chǎn)的體系搭建好了，在這個體系之中生產(chǎn)出來的產(chǎn)品才能做到?jīng)]有問題。如果不先去搭建好體系，只顧著做產(chǎn)品，或許你的產(chǎn)品可以做好，但是沒有這個體系，沒有這些流程的支持，還是很難進入Tier1的供應(yīng)鏈，很難上車。因為車企和Tier 1都不會去想冒這個風(fēng)險。

在汽車電子方面，國內(nèi)的廠商大多才剛剛起步，還需要更多經(jīng)驗的積累，無論是通過車規(guī)級認證的測試還是從整個生產(chǎn)線體系上的建立，國內(nèi)廠商們都基本上處于摸著石頭過河的階段，對其中的很多流程都還不夠熟悉。好在隨著當(dāng)下國產(chǎn)的新能源汽車品牌的崛起，越來越多的國產(chǎn)電子元器件有了上車測試的機會。

國內(nèi)元器件廠商還有著一些天生的優(yōu)勢，例如在和車企的配合積極度和響應(yīng)速度上。來自小鵬汽車的陳皓在采訪中向Big-bit講述了一段此前遭遇國外廠商甩鍋的的經(jīng)歷，車企在測試電子元器件過程中遇到一些問題的時候，需要將產(chǎn)品寄回廠商去做失效性分析，國外廠商有時會將皮球踢回來，說是車企應(yīng)用的問題?！斑@個問題基本上就變成無頭案了，這對于我們來說是非常痛苦的，”陳皓告訴Big-bit，“而國內(nèi)的廠商們的響應(yīng)速度和配合程度都會好很多?！?/p>

國產(chǎn)替代早已成為業(yè)內(nèi)人士的共識，也是必然的趨勢，只不過我們還需要給國產(chǎn)廠商們一些時間。

行業(yè)人士的參會感受與體驗

目前正是國內(nèi)電子元器件廠商們“上車”的黃金時期，然而由于過去對國內(nèi)電子元器件廠商的一些刻板印象，很多優(yōu)秀的產(chǎn)品沒有得到應(yīng)有的關(guān)注，默默的埋在深閨之中。因此他們需要更多的曝光，需要更多的被下游的代理商、供應(yīng)商乃至車企看到的機會。

此次研討會為廠商們搭建了一個理想的平臺，讓他們能夠展示自己最新的產(chǎn)品、方案和實力。與會的上游供應(yīng)鏈廠商和車企對這些展示產(chǎn)生了濃厚的興趣，并表達了與廠商們進一步合作的意愿。除此之外，此次研討會也為車企和電子元器件廠商們搭建了一個互相了解的窗口，廠商們之間也有更深的交流。相信在這樣的努力下，國內(nèi)電子元器件廠商們的產(chǎn)品將會得到更廣泛的認可和應(yīng)用，為新能源汽車行業(yè)的發(fā)展注入新的活力。

上海匯宙電子科技業(yè)務(wù)副總羅宗倫：

“我們是做代理商的，之前可能更多的關(guān)注國外的廠商，而近幾年隨著國內(nèi)廠商的興起，我們也有考慮去更多的了解他們。通過這次會議了解到了很多電子元器件廠商新的產(chǎn)品、解決方案以及他們在這個方面的優(yōu)勢，如果此后的客戶有這方面的需求，我會考慮更深一步的去接觸這些廠商?！?/p>

小鵬汽車功率器件總監(jiān)陳皓：

“這次會議整合了上下游不同的企業(yè)，既有MCU、磁元件、功率器件等零部件供應(yīng)商，還有像我代表的整車企業(yè)。我們這些汽車的上下游有了很多交流的機會，整機和零部件彼此也能有更深一步的了解。我覺得后面還有各種各樣的合作機會都可以去交流探討?！?/p>

普晶電子項目經(jīng)理方錦云：

“此前我一直以為不同的電子元器件之間沒有什么關(guān)聯(lián)，在這次會議上接觸到不同領(lǐng)域的電子元器件廠商之后才感受到電子元器件之間的關(guān)聯(lián)性是很大的，比如說很多在我這個領(lǐng)域覺得比較難以解決的問題，別的電子元器件可能只需要做一些微調(diào)就可以做到，畢竟大家都是集成在一塊電路板上的。在之前我們這些不同的電子元器件廠商可能要到最后整機測試的階段才會在一起去討論這些問題，現(xiàn)在通過這種會議的交流和互相了解，我們在做方案的時候思路會更加開闊。希望這種會議能多舉辦一些，加深大家之間的交流?！?/p>

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審核編輯 黃宇