工業和信息化部《國家汽車芯片標準體系建設指南》將汽車芯片分為控制、計算、傳感、通信、存儲、安全、功率、驅動、電源管理和其他共10類芯片，涵蓋了動力系統、底盤系統、車身系統、座艙系統和智駕系統等5個應用場景，其協同作用構成智能汽車的“電子生命系統”。在算力密度躍升、艙駕功能融合的技術革命下，車規芯片不僅決定整車性能上限，更牽動國家汽車產業鏈安全自主全局。當前，高端芯片國產化率不足與巨大市場增量需求形成顯著矛盾，亟需破局以掌握汽車產業技術主導權。
一、技術趨勢呈現“高性能化、集成化、智能化”三維躍遷
（一）高性能化：制程與能效的極致博弈
汽車芯片高性能化已從單純制程微縮升維至“架構革新+材料工藝突破”的協同進化。計算芯片方面，7nm及以下先進制程成必爭之地，如高通驍龍8295采用5nm制程實現30TOPS算力；但制程越先進，芯片散熱系統成本越高，倒逼Chiplet異構封裝方案（多芯片拼裝技術）普及，大幅降低局部發熱密度，如地平線征程6系列通過7nm+Chiplet實現最高560TOPS算力，實現高性能與低功耗的兼得。功率芯片方面，SiC近年來已實現產業化。特斯拉是全球第一家將SiC MOSFET應用于乘用車主驅逆變器的車企，隨后國內廠商迅速跟進，比亞迪在漢EV上搭載了自主研發的SiC功率模塊，東風嵐圖于2021年發布基于SiC的800V高壓平臺。
（二）集成化：功能融合的系統革命
芯片集成化已超越物理封裝層面，演化為“電子架構重構價值”的戰略躍遷，核心路徑聚焦域控集成與功能融合，通過多域控制器實現“功能集成化、芯片集約化”。控制芯片方面，正向多域融合架構演進。恩智浦S32G車載處理器集成網關控制、車身域管理及OTA升級三大核心功能，實現單芯片替代傳統6～8顆MCU方案，實現控制器硬件成本的降低和整車線束長度的縮短。計算芯片方面，推動艙駕一體。高通Snapdragon Ride Flex是業內首款同時支持智能座艙和自動駕駛輔助系統的可擴展系列SoC，顯著提高芯片復用率。
（三）智能化：芯片自主決策能力的技術躍遷
芯片智能化正經歷從“輔助執行”到“主動決策”的范式遷移，通過固化算法實時解析環境語義，基于多模態數據融合自主生成駕駛策略，并動態調節控制參數適配路況變化，從而實現“感知－決策－執行”能力閉環。計算芯片方面，特斯拉FSD芯片將感知、決策全棧算法固化為專用電路，實現從圖像輸入到轉向指令的端到端響應，實現路口無保護左轉（即在沒有專用左轉信號燈、僅靠圓形綠燈通行的路口，車輛自行判斷對向直行車流、行人過街等動態環境從而完成左轉）等主動決策能力。控制芯片方面，英偉達Drive Thor集成硬件級Transformer引擎，實現對交通環境的多模態融合理解與長時序行為預測，支持車輛在無預設規則場景下自主生成駕駛決策（如復雜路口通行權博弈）。目前競爭維度在于傳統芯片僅滿足功能安全，而智能化芯片需同步攻克預期功能安全，未來芯片智能化將以“系統不確定性消除能力”定義技術代際。
二、國產化進程處于結構性重構、技術爬坡與生態磨合的關鍵發展階段
（一）國產化率：中低端與高端芯片國產進展階段不同
國產化率維度呈現出明顯的結構分化格局，中低端領域替代加速而高端環節仍被鎖喉。2024年汽車芯片整體國產化率不足15%1。其中，功率芯片和存儲芯片的國產化率較高，可達15%～30%，如比亞迪半導體在2023年的IGBT裝車量已達232.4萬套，超過英飛凌成為國內IGBT最大供應商2；而控制芯片國產率較低，僅不到10%，特別是中高功能安全等級的SoC和高性能MCU國產化率不足5%，同時中央域控制器芯片幾乎完全依賴進口（荷蘭恩智浦公司S32G產品壟斷全球市場）3。造成這種結構性差異的核心原因在于技術實現難度與產業生態的顯著落差。中低端功率和存儲芯片因技術門檻較低、僅需滿足基礎車規認證標準、迭代周期短（≤18個月）及本土制造成本優勢，率先實現國產替代；而高端控制芯片因雙認證體系（需達到ISO 26262 ASIL-D與AEC-Q100 Grade1）、認證周期長（28個月）和資金成本投入大，疊加國際巨頭通過“芯片+工具鏈+基礎軟件”捆綁構建的生態壁壘，導致車企替換成本激增。
（二）技術能力：場景創新與代差突圍雙軌并行
技術能力層面展現場景創新突破與基礎代差并存的雙重性。場景適配方面，本土企業通過深度綁定中國復雜交通工況實現差異化突圍，通過“場景定義芯片”策略重塑算力價值。地平線征程6P芯片通過第三代BPU智能計算架構、BEV建模與軌跡預測等，使CPU算力達410K DMIPS（表示每秒執行的百萬條指令數），超英偉達Orin-X的227K DMIPS。功能安全方面，國產MCU很多已達ASIL-D級，芯海科技通過硬件冗余鎖步設計成功突破ASIL-D級認證壁壘，國產高安全MCU已布局底盤控制等核心領域。碳化硅方面，SiC MOSFET仍依賴進口，尤其是主驅用SiC MOSFET國產替代率還不高，但值得關注的是，士蘭微已完成第四代SiC-MOSFET芯片開發，性能指標接近國際主流的溝槽柵技術，已撕開進口替代的切口。
（三）產業生態：政策驅動與市場牽引的協同裂變
產業生態建設正經歷政策驅動與市場牽引的深度協同。在政策端，工業和信息化部于2023年發布《國家汽車芯片標準體系建設指南》明確提出，到2030年，制定70項以上汽車芯片相關標準，基本完成對汽車芯片典型應用場景及其試驗方法的全覆蓋，實現對汽車芯片技術與產品研發的有效支撐。在市場端，主機廠從傳統采購方轉向芯片聯合定義者，通過需求捆綁實現電子架構與芯片開發的前置協同，蔚來、小鵬等通過長約與地平線、黑芝麻形成戰略綁定，推動芯片技術創新周期大幅縮短；與此同時，車企打通車輛運行數據實時回傳通道，芯片廠商借此持續優化算法與可靠性，使芯片產品從一次性硬件銷售升級為貫穿車輛壽命周期的技術服務平臺。
三、破局路徑依托技術攻堅、產業協同與數據反哺聯動
（一）技術攻堅：構建自主創新聯合體，突破底層技術代差
依托國家戰略科技力量組建跨領域攻關聯合體，是實現車規芯片底層技術自主的核心路徑。集中優勢資源攻克第三代半導體材料（碳化硅、氮化鎵）制備、高可靠IP核設計、功能安全工具鏈、先進制程流片等基礎環節；通過“揭榜掛帥”機制推動產學研深度融合，重點突圍車規認證能力與壽命驗證體系，縮短國產芯片商用化周期。在技術路線選擇上，兼容先進制程追趕與Chiplet異構集成雙軌策略，以系統架構創新彌補單點工藝差距。
（二）產業協同：打造主機廠－芯片商深度綁定的共生生態
協同機制創新的關鍵在于構建技術標準互認、數據價值流通、人才共育的三位一體協同范式。在政策端，加速國標與國際認證互認，縮短企業合規周期；同步推動車企開放車輛數據接口，建立第三方可信數據中臺，破解算法優化孤島困境。在市場端，深化主機廠與芯片商的“需求共建－能力共投-風險共擔”三角契約，即頭部車企以長期采購協議鎖定芯片產能，以資本紐帶（如車企參股芯片企業）綁定技術路線，并將高階智駕功能的安全責任寫入聯合開發協議。在人才端，建立產學研用一體化培養基地，定向輸送既通電子架構又懂芯片設計的復合型工程師。
（三）數據反哺：構建本土路況的數據護城河
本土路況數據是智駕算法模型企業與芯片廠商的重要資源，依托本土獨特駕駛環境沉淀數據資產，助力智駕算法與芯片能力提升，是破局高端封鎖的差異化路徑。一是建立公共的復雜駕駛場景庫及脫敏用戶使用數據庫，為芯片設計提供特異性驗證環境，驅動芯片動態迭代優化；二是鼓勵芯片企業聯合車企建設場景芯片研發基金，由車企提取部分智駕訂閱收益注入基金，形成智駕功能增值收益向場景專用芯片研發的反饋路徑，實現技術迭代與商業回報的閉環。
數據來源
1 數據來源：中國電動汽車百人會《推動汽車芯片產業化發展的建議》
2 數據來源：NE時代
3 數據來源：中研普華研究院《2025-2030年中國汽車芯片行業市場深度調研與發展趨勢預測研究報告》
作者介紹
楊佳玲
咨詢師
長期專注新能源汽車等領域。近年來作為主要負責人完成了北京市汽車產業相關的政府、企業委托咨詢業務，包括《朝陽區新能源汽車產業發展規劃研究》《北京市汽車產業高質量發展工作建議》等研究工作。
魯 楠
高級經濟師（運輸經濟）、咨詢工程師（投資）
中級工程師（運輸經濟）
長期專注新能源汽車及充電基礎設施、重大技術裝備等領域，近年來作為主要負責人完成了新能源汽車產業發展研究、電動汽車充電基礎設施行業研究、重大技術裝備發展研究等大量政府、企業委托咨詢業務。
編輯：張 華
審核：孫 磊
