汽车芯片巨变，CAN和LIN正被蚕食

汽车行业的电气/电子架构正在经历深刻的变革：传统的分布式架构正逐渐被基于领域的架构所取代，而基于领域的架构本身又正受到区域架构的快速挑战——这一转变是由一家早期的电动汽车颠覆者率先提出的，现在正在整个行业中获得更广泛的认可。

这一转变伴随着车辆电力网络的平行发展，从 12V 逐步过渡到 48V，最初由电池电动汽车引领，然后在未来几年扩展到其他动力系统类型。

这种双重转型正在从根本上重塑汽车半导体行业的格局：

1、先进处理器是自动驾驶和下一代信息娱乐系统集中式计算的核心，目前正经历着特别强劲的增长。

2、汽车MCU正在经历结构性转变，朝着功能更强大的组件发展，这些组件是专为域控制器和区域控制器而设计的。

3、受 ADAS 需求不断增长的推动，车载网络 IC 正逐步从传统的 CAN/LIN 向 CAN FD 和以太网转变。

4、围绕 48V 网络电源管理，一种新的组件类别正在兴起——目前仍处于起步阶段，但蓄势待发，即将迎来巨大的扩张。

这些细分市场呈现出截然不同的增长轨迹——有些处于结构性衰退，有些则快速加速增长——这预示着汽车半导体供应链的价值正在发生重大的重新分配。

与分布式电子/电气架构截然不同，集中式架构会大幅增加原始设备制造商 (OEM) 在电子/集成架构 (E/EA) 开发方面的投入，而这从根本上决定了平台的竞争力。OEM 需要同时与多个层级的供应商（包括关键半导体、控制器硬件、软件栈，有时还包括关键算法）合作，以明确定义并协调供应商关系。

这就解释了为什么汽车制造商会不断增加直接投资和合作：

1、一些原始设备制造商正在采用垂直整合模式：

2、特斯拉和比亚迪正在设计自己的区域控制器和域控制器；

3、比亚迪、东风、长城汽车、上汽通用五菱等都在研发自己的MCU，有时会借助供应商的帮助；

4、一些原始设备制造商正在成立合资企业：Stellantis 和富士康共同创建了用于微控制器的 SiliconAuto；

中国OEM厂商既在扩大其全球市场份额，也在采用新的E/EA。

尽管在电子/电子自动化转型过程中，除中央计算机的关键处理器外，大多数供应商仍是传统的汽车供应商，但中国本土生态系统孕育了众多贯穿整个供应链的本土企业。这种转变在二线半导体企业中尤为明显，其驱动力既来自成本优势，也来自对供应链韧性的考量。

1、新冠疫情期间芯片短缺导致中国MCU厂商数量激增；

2、新型车载网络集成电路中，来自中国的 SerDes 芯片出现了大量新名称，他们也在推动采用本地协议（HSMT）；

3、48V 电源网络用 PMIC 目前主要由传统的全球厂商和中国厂商共同开发。

网络方面：传统总线并没有消失，而是被边缘化了。区域网关现在将高速以太网骨干网转换为更简单、更经济高效的总线，以服务于要求较低的节点，而不是完全取代它们。

随着主要 OEM 厂商将汽车以太网作为连接驾驶舱和 ADAS 领域的共同纽带，旧的高带宽协议正在逐步被淘汰。

以太网并非孤军奋战——它与另一种高吞吐量互连技术并驾齐驱，各自承担着不同的任务：一种用于骨干网，一种用于芯片间的计算链路。

一场围绕着取代旧式点对点连接的互连技术的标准之战正在悄然展开——一方力推开放规范，另一方则用与之竞争的“开放”反标准来捍卫其专有生态系统。

与此同时，鲜为人知的音频/数据总线却展现出了惊人的韧性——它已在数十家原始设备制造商 (OEM) 中大规模部署，而下一代版本有望直接接入新的软件定义骨干网。

功率方面：向更高电压电网的过渡正在进行中，这与其说是出于时尚，不如说是出于简单的需要：车辆需要更多动力，就这么简单。

但这绝不仅仅是电压升级——真正的关键在于它如何与区域转移相结合。一种混合方案正逐渐成为务实的解决方案，它将新的主干网与边缘地区熟悉的低压供电方式融合在一起。

一种曾经默默无闻的保护组件正在成为下一代电源架构的核心，在新旧电压体系中都扮演着至关重要的角色。

随着自主性不断提升，电源设计本身也成为一个安全架构问题——冗余不再是可选项，而是生存必需品。

预计汽车半导体市场将从 2025 年的 770 亿美元增长到 2031 年的 1600 亿美元，年复合增长率达 13%，新增收入 830 亿美元，半导体器件产量 850 亿个。

增长不只是销量驱动的：每辆车的半导体价值增长速度超过了器件数量的增长速度，这表明市场正在向更高价值的电力电子产品、计算SoC、存储器和传感技术转变。

到2031年，内存将成为增长最快的设备类别，这主要得益于ADAS、驾驶舱智能和集中式计算架构中DRAM和NAND闪存含量的不断提高。内存的快速增长并不会阻止ADAS和驾驶舱智能的发展趋势，但它会改变其部署路径：从“全面标准化”转向优先部署高端产品、付费激活以及更严格的硬件/内容细分。

电源和模拟器件仍然是器件类型中增长最快的领域之一，并且对半导体器件出货量的增长贡献最大，这主要得益于电气化、电源转换、电池管理和分布式模拟/电源内容的推动。

逻辑越来越注重价值，并由高性能处理器、MCU 和用于 ADAS、驾驶舱和集中式车辆架构的计算 SoC 提供支持。

按领域划分，到 2031 年，ADAS 和安全将成为最大的收入来源，因为监管、更高的传感器含量以及不断增长的计算和内存需求加速了半导体的普及。

电动汽车的半导体含量仍然较高：到 2031 年，纯电动汽车的单价将达到 2047 美元，几乎是内燃机汽车的两倍，而中国和欧洲由于电气化速度更快、ADAS 和驾驶舱功能普及率更高，仍然是半导体含量最高的地区。

汽车半导体的增长不再仅仅是每辆车芯片数量的增加，而是越来越注重每辆车芯片价值的提升，这主要得益于电气化、ADAS（高级驾驶辅助系统）、驾驶舱智能和集中式计算的推动。

市场领导地位保持稳定，但区域格局正在发生变化：美国供应商仍将引领汽车半导体市场，预计到2025年将占据36%的市场份额，其次是欧洲（33%）和日本（15%）。然而，市场增长势头正转向亚洲，中国市场份额预计为8%，韩国为5%，这主要得益于国内电动汽车的增长、存储器市场的复苏以及人工智能/SoC的普及应用。

不同器件系列的市场结构差异显著：存储器市场高度集中，前三大供应商占据了2025年83%的市场份额，逻辑电路市场也相对集中。相比之下，光电传感器和电源模拟电路市场则更为分散，“前五大厂商”分别占据36%和49%的市场份额，反映出供应商基础更为广泛。在经过

认证的安全关键型平台上，现有厂商依然占据优势：较长的AEC-Q认证周期、ASIL-D认证能力、AUTOSAR/软件生态系统以及久经考验的现场经验，都为MCU、模拟电路、电源电路和高端计算领域的全球领导者提供了强有力的保障。这使得全球平台和安全关键型控制应用领域的市场竞争趋于缓慢。

OEM厂商的采购策略正变得更加战略化：在计算、内存和电源方面，OEM厂商正从传统的以一级供应商为主导的采购模式转向直接供货协议、平台合作、定制芯片、合资企业和垂直整合设计。半导体正日益被视为电动汽车和软件定义车辆平台的战略推动因素。

中国正在崛起，最初体现在成熟工艺节点和本土平台领域：本土厂商在功率半导体、CMOS图像传感器、NOR/EEPROM存储器、MCU、连接芯片以及中低端ADAS/座舱SoC方面已具备相当的实力。然而，高端计算、精密模拟和全球认证的安全关键型平台仍然是竞争最为激烈的领域。英伟达Thor芯片目前正面临着来自多家采用5nm或更低工艺节点的中国OEM厂商（例如理想汽车、比亚迪等）的SoC芯片的挑战。

汽车半导体供应正变得更加战略化、区域化和细分化：现有厂商在安全关键型和高端平台领域保持着最强地位，而中国则率先在成熟节点、成本敏感型和中国特有的应用领域实现本地化。因此，供应链韧性必须同时应对成熟节点和尖端计算领域的集中化问题。

ADAS（高级驾驶辅助系统）正从传感器集成转向系统级计算。受监管、NCAP评分、传感器数量增加以及向L2+/L3架构过渡的推动，ADAS模块/系统市场规模预计将从2025年的340亿美元增长到2031年的660亿美元。关键的半导体需求不再局限于摄像头、雷达和激光雷达，而是越来越多地包括用于ADAS域控制器和集中式计算的处理器、微控制器、存储器、电源管理集成电路（PMIC）和高速接口。

驾驶舱正逐渐演变为人工智能赋能的数字化体验平台。到2031年，驾驶舱和互联市场将显著扩张，而计算将成为该领域增长最快的价值贡献者之一。随着车辆集成语音、触控、视线交互、DMS/OMS、个性化、OTA更新和云服务等功能，价值重心将从分布式ECU和显示器转向驾驶舱SoC、NPU、内存、音频DSP、射频/连接和电源管理。

汽车架构正朝着集中化方向发展，但并非所有技术都遵循摩尔定律的极限。人工智能驱动的汽车需要中央计算、以太网骨干网、传感器融合、内存带宽以及网络安全设计。这一趋势体现在先进节点半导体需求的增长上，28nm以下晶圆的需求占比将从2025年的约9%增长到2031年的15%。与此同时，成熟节点器件对于车身控制、安全系统、电源管理集成电路（PMIC）、传感、驱动以及长生命周期控制功能仍然至关重要。

电动汽车（xEV）平台的电气化进程再次加速。新的发展趋势预示着纯电动汽车（BEV）、插电式混合动力汽车（PHEV）和混合动力汽车（HEV）的普及率将大幅提升，从而带动对牵引逆变器、车载电池/直流-直流转换器、电池管理系统、智能配电系统和高压功率器件的需求增长。随着N型衬底成本的下降，以及800V至1000V以上的电压架构在纯电动汽车和大容量电池插电式混合动力汽车中日益普及，碳化硅（SiC）的应用范围也将不断扩大。与此同时，硅基IGBT在成本优化的动力总成解决方案中仍然占据重要地位，而氮化镓（GaN）也开始渗透到车载电池和直流-直流转换器等应用领域。

汽车半导体的价值越来越取决于计算能力、存储能力、功耗和连接性，而不仅仅是单个器件。能够兼顾性能、安全性、软件可升级性、能效和长期汽车认证的平台将成为最终赢家。这也是原始设备制造商 (OEM) 越来越多地开发自有系统级芯片 (SoC) 和软件定义车辆平台的原因之一。

（来源：编译自yole）