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汪家红:汽车出海风浪渐高,中国半导体的机会在哪里?

最新更新时间:2023-11-05
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芯生万象,集成未来!由芯师爷主办的 “第五届硬核芯生态大会暨2023汽车芯片技术创新与应用论坛” 近日于深圳国际会展中心圆满落幕!


深圳市新能源汽车促进会副秘书长、国家大数据分析与计算技术国家地方联合工程实验室专家顾问汪家红 在大会现场带来了《全球新能源汽车行业发展趋势及对半导体产业的影响》的主题演讲,从政策、产销量、技术趋势、产业链等维度出发,深度解读全球新能源汽车行业的发展趋势,剖析半导体产业所面临的全新机遇与挑战。


深圳市新能源汽车促进会副秘书长 汪家红

视频来源:芯师爷


* 以下为根据汪家红演讲实录及演讲资料精选整理的内容。



产业政策加持下

新能源汽车进入强势发展新阶段


在全球新能源汽车产业政策的大环境 下,欧美国家主要呈现出两大趋势,一是补贴退坡,二是新增补贴。具 体来说,美国、英国、德国和挪威等国家由于产业生态趋势或财政压力,其相关补贴政策有所退坡;而加拿大、法国、荷兰等新能源车普及率较低的国家,则在加大推广应用的政策支持力度。


此外,随着“一带一路”的发展,亚洲国家如日本、韩国、印度和泰国等纷纷效仿中国,在新能源汽车的推广应用及产业鼓励政策方面给予了大力支持。


聚焦中国新能源汽车的顶层设计,从2012年国务院发布的《节能与新能源汽车产业发展规划(2012—2020)》到2020年发布的《新能源汽车产业发展规划(2021-2035年)》,整体战略并未出现大的调整和变化。产业界普遍认同这些规划中明确的技术路线, 即以纯电动汽车、插电式混合动力(含增程式)汽车、燃料电池汽车为“三纵”,以动力电池与管理系统、驱动电机与电力电子、网联化与智能化技术为“三横”的实现路径。 在顶层战略的指导下,我国新能源汽车产业得到了快速发展,正在加速从汽车大国向汽车强国转型。


图源:演讲嘉宾PPT


产业政策加持下,全球新能源汽车进入强势发展新阶 段。 2022年全球新能源汽车销量突破了1000万辆,渗透率达到14%,主要分布在三大国家和地区:中国、美国和欧洲。


其中,中国新能源乘用车销量占全球新能源销量的63%,其电动化渗透率远高于全球平均水平。 在2023年,中国新能源汽车市场依然保持稳健的增长态势,同比和环比均有所增长,前9个月累计销量达到627万辆,预计全年将突破900万辆,较去年增加了200万辆的新增产量。 这些数据表明,中国新能源汽车产业在快速发展,其在全球市场中的地位也日益重要。


在谈到海外市场表现时, 汪家红指出:“汽车出海已成为中国新能源汽车的重要战略。” 从2021年下半年至今,国内新能源汽车出口量快速激增。据统计,2023年上半年,由于海外供给不足和中国车企出口竞争力的显著增强,中国汽车出口已突破200万辆,同比增长75.7%,其中,新能源汽车出口53.4万辆,占比接近25%。


图源:演讲嘉宾PPT



从当下到未来

全球新能源汽车的三大技术趋势


在技术层面, 汪家红详细阐述了全球新能源汽车的三大技术趋势:一是800V高压化快充,二是整车电驱系统集成化,三是智能化与电动化的融合发展。


“对于 800V高压化快充技术 ,考虑到充电性能、电池包及产业链现状,早期业界一度持有谨慎态度。然而,随着动力电池等关键技术的不断突破和日趋成熟,这条路线逐渐成为汽车厂商、电池制造商以及配套的充电设备企业的主流选择。”


据汪家红介绍,目前业界提出了两个主流方案,旨在实现从400V电压平台到800V高压化快充的转变。第一个方案是进一步提高系统电流或电压,以增加充电功率和缩短充电时间。然而,这种方法可能导致电池过热,引发电池热失控和能量消耗等隐患。第二个方案是将平台电压从400V提升到800V、1000V及以上的电压等级,以扩容系统并降低传输电流,减少系统能量损耗,缩小高压线束的体积并降低线束重量。


深圳市新能源汽车促进会副秘书长 汪家红


随着技术难题的逐步攻克,国内外车企纷纷推出大功率高压快充车型,掀起了一轮800V电压平台车型的发布热潮。根据国内主要车企发布的800V及以上高压快充车型规划,2023年满足3C以上高端高电压平台车型将密集上市,而到了2025年,主流车型都将支持高压快充。预计到2026年,800V及以上高电压平台车型的销量将达到580万辆,占国内电动汽车市场的50%。


此外,未来新能源汽车行业的重要趋势之一是 整车电驱系统集成化 。通常,电驱动系统主要由大、小三电总成组成。然而,随着整车驱动系统的高度集成化以及电力电子器件与系统技术的进步,大小三电总成呈现出进一步融合的趋势。具体来说,一体化整合电机、电控、减速器、充电机(OBC)和电源转换器(DC/DC)等部件进行物理集成,多合一总成逐步从单纯的物理集成向电气集成发展。通过这种技术,可以让电驱体积更小、重量更轻、效率更高,同时大幅降低成本、节省车内空间。


就目前情况而言, 汽车智能化与电动化的融合发展已经是大势所趋。 作为连接用户与车辆的直接桥梁,智能座舱已成为新能源汽车超越传统汽车的重要突破口。随着座舱交互新窗口的打开,许多新兴技术如氛围灯、声学系统、语音交互、AR-HUD、CMS和DMS等正在加速应用于汽车领域。



产业变革驱动

中国半导体迎来机遇和挑战


当前,全球新能源汽车行业正在以前所未有的速度发展。这一发展不仅推动了半导体的技术创新,带来了巨大的市场机遇,同时也对供应链、生产模式等提出了新的挑战。


具体来看, 在前述新能源汽车趋势的驱动下,智能汽车对底层芯片需求大幅提升。 “到2030年,中国汽车智能化渗透率预计将达70%,汽车芯片市场规模将达290亿美元,产量将达1000亿-1200亿颗/年。”


汪家红提出,在电动智能化过程中,计算、功率、通信、存储芯片和传感器等汽车芯片的使用量会大幅增长,并带来大量国产替代机会。但不可否认的是,目前国内芯片公司渗透进度较慢,车规级芯片国产化率较低,对海外依赖程度较高,汽车半导体国产化进程亟待加速。


图源:演讲嘉宾PPT


在“软件定义汽车”的时代,大算力芯片将成为后续软件升级的基础保障。目前,车载计算平台算力上限决定了汽车生命周期内可承载的软件服务升级上限,进而影响着智能电动汽车的性能和可交互性。


因此,为了保证持续软件升级服务能力,主机厂将采取预置大算力芯片的策略,为后续服务提供充足的空间。在这种情况下, 以大算力主控芯片为代表的高性能硬件会率先上车,而异构式架构趋势下低功耗、低成本ASIC芯片具有长线投资价值。


此外,随着汽车电动化和智能化程度的提升,各种汽车组件如电机、电驱动系统、电池管理系统、车载充电系统等都在朝着高压方向发展,这也促使了碳化硅功率半导体的需求大幅上涨。 随着SiC芯片功率模块进入大规模应用阶段,相关半导体厂商迎来了新一轮市场机遇,但同时也面临着更为迫切的自主研发和产业化需求。


“我们期待,国内半导体企业能够抓住新材料升级机遇,打破国外龙头企业垄断格局,改变当前新能源汽车基础设施关键零器件严重依赖进口的卡脖子局面,进一步推动SiC芯片国产化进程。”汪家红如是说。


 
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