車規級芯片國產替代加速
2024年，中國新能源汽車產業交出了一份亮眼的成績單——產銷量一舉突破千萬輛，全球市場份額超70%，這一顯著成就也帶動了車規級芯片供應鏈的全球化布局。預計2025年，中國汽車芯片市場規模預計將超過1200億元，年復合增長率高達28%，成為全球增長最為迅猛的細分市場。
車規級芯片作為汽車電子系統的核心組件，堪稱新能源汽車的“智慧大腦”，對汽車智能化水平和性能至關重要，是汽車智能化的關鍵驅動力。
據中國汽車工業協會統計，傳統燃油車大約需要配備600-700顆汽車芯片，電動車的需求則攀升至1600顆，而高端智能汽車的需求量更是有可能高達3000顆。其中，電池管理、智能座艙等核心功能均高度依賴于車規級芯片的穩定運行。
與消費級芯片相比，車規級芯片要求嚴苛：需適應-40℃至150℃極端溫度，而消費級芯片僅需滿足0℃至70℃;車規級芯片需通過電磁兼容性測試，能承受惡劣條件，抗干擾能力強;其缺陷率要求小于10個DPPM(一百萬個產品不允許超過10個缺陷產品)，常采用冗余機制確保安全，而消費級芯片缺陷率允許達500DPPM，極少采用冗余設計;車規級芯片認證周期長達2-4年，需歷經多項嚴格認證，而消費級芯片僅需通過基礎測試。
從表面看，中國電動車產業發展勢頭強勁，比亞迪、蔚來、理想等車企聲名鵲起，馬路上電動車數量甚至超過了傳統燃油車。然而，這些電動車的核心——車規級芯片，90%都依賴從美國、歐洲、日本等國家進口，其中計算和控制類芯片為99%，功率和存儲芯片為92%。在國際市場中，外國巨頭憑借著核心專利優勢牢牢占據主導地位。
車規級芯片是汽車的關鍵部件，對中國車企的生存發展至關重要。一旦供應受阻，整個產業都會陷入困境。
當前，中國汽車芯片產業面臨急需突破三道障礙：一是技術壁壘，車規芯片要在極端溫度下工作，壽命長達20年，要求極為嚴苛;二是認證壁壘，IATF16949認證要求企業建立全流程質量管控體系，提高了行業準入門檻;三是生態壁壘，國際芯片巨頭占據全球80%的市場份額，構建了專利保護屏障，讓后來者難以突圍。
2021年，全球汽車產業因“缺芯”減產超1000萬輛，這一慘痛教訓仍記憶猶新。如今，美國對華芯片禁令不斷升級，再加上34%-50%的懲罰性關稅，中國車企處境愈發艱難，就像在狂風暴雨中航行的船只，隨時可能被巨浪吞噬。
在車規級自主芯片領域，中國采取的是從追趕起步、進而學習借鑒，最終達成逐步替代的發展路線。當下，國內車規芯片產業依舊處于奮力追趕的階段，目標是2025年年底將本土芯片占比提升至20%-25%。
中國加速推進國產芯片替代已成大勢所趨。特別是在車規級芯片領域，以往高度依賴美國進口芯片的上下游產業鏈，如今，中國正爭分奪秒地探尋更為可靠的替代方案，力求摘掉美國標簽，國內整車廠也將更高比例的國產化芯片作為核心訴求。
車規級芯片的國產替代加速，給格力帶來了巨大的機會。格力另辟蹊徑，從功率器件切入車規級芯片領域，格力此次獲得三項認證，邁出了打破國際壟斷的關鍵一步。
三大認證助力格力破局
在制造業的眾多認證中，車規級認證標準極高、要求嚴苛。手機死機時，我們只會抱怨“重啟就好”;但如果一輛高速行駛的智能汽車出現芯片故障，后果將不堪設想。一顆芯片的質量直接關系到生命安全。
為什么車規級芯片的門檻這么高?因為它必須能接受極端環境的長期考驗。
一個是時間的考驗。車規級必須扛住15年以上。汽車的平均使用壽命為15年以上或20萬公里。芯片作為核心零部件，必須匹配汽車的整個生命周期。
二是極端環境的考驗。行車安全，事關人命，因此要確保車規級芯片在各種極端環境下流暢運行。汽車芯片的工作溫度為零下40度到150度，這意味著車輛凍成冰坨也要能啟動，發動機艙變成鐵板燒也要照樣運行。
三是經得起強震動、強電磁干擾。車規級芯片的電磁干擾測試強度是家電芯片的10倍，否則雷電天氣可能會讓車輛失靈。
除了DPPM要求外，IATF 16949認證要求企業運用APQP(產品質量先期策劃)、FMEA(失效模式分析)等六大核心工具，確保產品從設計開發到批量生產始終保持穩定性和一致性;認證要求還延伸至二級、三級供應商，促使企業構建起符合車規標準的完整供應鏈體系;同時，它強制實施SPC(統計過程控制)和MSA(測量系統分析)，推動企業形成閉環的質量改進機制。
此外，它還要求供應鏈能保證15年穩定供應，生產線需專用且需通過2-3年認證周期，遠高于消費級產品的認證時長。
IATF16949認證在全球汽車行業舉足輕重，它是進入國際汽車供應鏈市場的“敲門磚”，也是汽車產業質量的基石。該認證對企業的要求極為嚴苛，涵蓋了從產品設計開發、生產制造，到供應鏈管理以及售后服務的全流程。
因為審核太嚴苛，所以拿到這個認證的企業少之又少，一旦拿到，就相當于推開了國際市場的大門。數據顯示，拿到IATF 16949認證的企業，獲得國際訂單的概率比未認證企業高出四成。國內某零部件企業，就是靠這個認證打入特斯拉供應鏈，年訂單暴漲300%。
格力電子元器件獲此認證，意味著其正式叩開全球汽車供應鏈大門，具備為美、德、意、法等國主流車企供貨的能力。
在應用場景拓展上，可深度切入新能源汽車電機控制、電池管理系統(BMS)、車載充電等核心領域，與格力鈦電池技術形成協同效應;在國產替代進程中，格力的突破將加速國產芯片在車載控制系統、智能座艙、自動駕駛等領域的滲透，這標志著格力高可靠性芯片已具備與國際巨頭同臺競技的實力，僅國內新能源汽車領域，預計年需求增量就將為其帶來數十億級的市場空間。
如果說IATF 16949是車規級芯片的“硬門檻”，那ANSI/ESD S20.20-2021認證則是芯片制造的“隱形防線”。
正所謂，細節決定成敗。但在芯片制造中，細節決定生死。靜電防護就是那個能決定生死的細節。
在芯片生產中，靜電放電帶來的損傷常被稱為“看不見的殺手”——高達90%的潛在故障都與此相關。手機自動關機、設備信號不穩等問題，很多都源于生產環節的靜電隱患。
車規級芯片的生產要求更高，任何細微的塵埃或靜電，都能給芯片生產帶來災難性的后果，一根頭發絲的放電都可能讓整批芯片報廢。
ANSI/ESD S20.20-2021標準極為苛刻，例如工作臺、地板必須采用特定參數的靜電耗散材料，員工需定期考核靜電防護知識，就連運輸包裝都要通過嚴格測試以防摩擦生電。
通過ANSI/ESD S20.20-2021標準，意味著格力芯片工廠實現了對靜電的“零容忍”。執行該標準后，格力芯片工廠的靜電相關質量事故減少了60%以上，產品可靠性直追國際頂尖品牌。
憑借成熟的靜電防護技術，格力助力國產芯片在5G基站、新能源逆變器等領域加速替代進口產品，僅在工業控制芯片領域，就已為國內20余家設備廠商提供核心元器件，市場份額穩步提升。更重要的是，它讓格力芯片得以進入國際巨頭的供應鏈體系，在高端消費電子、工業自動化等領域的訂單量已呈現顯著增長，僅上半年就接到北美客戶3筆超千萬美元的芯片采購意向。
ISO9001質量管理體系認證是全球通用標準，為企業質量管理全流程指引方向。格力針對汽車行業特性進行完善，形成了一套全面細致的質量管理體系要求，率先獲得ISO9001質量管理體系。
半導體行業處于變革期，芯片質量是核心要素。格力成功斬獲這三項證書意義非凡，不僅為其拓展國際市場增添了重要砝碼，更加速助力其在行業中競爭力飆升。
做碳化硅芯片的臺積電
2018年，格力以逆向整合模式切入芯片領域，依托格力空調業務反哺芯片研發。2022年，珠海格力電子元器件有限公司成立，正式進入芯片制造領域。
從2022年12月正式打樁，到2023年10月設備進場、12月產品通線，格力僅用了388天就建成了亞洲首座全自動化的碳化硅芯片工廠，創造行業最快建廠和通線紀錄。
該工廠占地20萬平方米，規劃年產24萬片碳化硅晶圓。當前，格力在第三代半導體領域布局進入實質量產階段。董明珠在接受媒體采訪時表示，格力芯片完成全產業鏈布局，建廠未申請國家資金支持。
碳化硅是第三代半導體材料，能承受更大的電流和電壓，這使得產品設計可以更小且效率更高。它的開關速度大約是硅的3至10倍，適用于更高頻率和更快的開關速度;禁帶寬度是硅的2至3倍，具有更高的工作溫度。
相較于其他半導體材料，碳化硅能耐高壓又耐高頻還耐高溫，在新能源汽車、軌道交通、高壓輸變電、光伏、5G通訊等領域發揮著重要作用。
碳化硅晶體對生長環境的要求非常嚴苛，需要在2000℃以上且接近真空的高溫低壓環境下，精密控制原子運動，整個過程環境變量多，可監控手段有限。碳化硅雖然有著優越的電學和熱學性能，但有限的產能和偏高的成本，成為其步入大規模應用階段的“攔路虎”。這對芯片工廠提出了更高的要求。
格力芯片工廠的建成投產，一方面滿足了格力自身的需求——每年格力外采芯片數十億，另一方面服務格力之外的客戶。據格力電子元器件負責人介紹，格力芯片工廠的定位是“碳化硅晶圓的臺積電”，專注于碳化硅芯片的代工制造。為了匹配日益增長的代工需求，擴大產能也被列入今年的計劃當中。
2025年4月11日，中國半導體行業協會發布了原產地認定規則(以晶圓流片地作為原產地判定標準)，該規則或為格力芯片市場占有率帶來以下利好：助力規避美國關稅壁壘，格力自主生產的芯片(流片地位于中國)可被認定為“中國原產”，從而避免被加征34%-50%的高額關稅，顯著增強其芯片出口的競爭力;推動進口芯片替代進程，國內車企和家電企業等或會優先采購本土原產芯片，格力憑借全產業鏈自主掌控能力以及成本優勢，有望成功搶占進口芯片的市場份額;吸引國際客戶合作，海外企業或許會選擇格力作為合規供應商，借助其原產地資質順利進入中國市場。
在國家產業戰略層面，汽車芯片國產化率僅約10%，格力車規級芯片突破可緩解“缺芯”痛點，提升供應鏈安全。
在國際競爭格局層面，瑞薩電子放棄碳化硅芯片生產后，其原有日系車企訂單(如豐田、本田)出現供應鏈真空。英飛凌聚焦8英寸產線，導致6英寸市場供需失衡。2025年第二季度，全球6英寸碳化硅晶圓價格環比上漲12%。格力憑借成熟的6英寸碳化硅晶圓工藝和成本優勢，已接到3家日本設計公司的代工詢價，有望打破歐美企業對高端制造的壟斷。
目前，格力正開發適配智能駕駛的高可靠性電子模塊，瞄準全球年高速增長的車規級芯片市場。
作為家電企業跨界半導體，格力面臨“既當運動員又當裁判”的質疑，需在自主代工模式下建立車企信任。為化解顧慮，格力電子元器件公司宣布不涉足晶圓設計、只做晶圓代工制造，并對客戶的芯片設計方案實行物理隔離與數據加密，并引入第三方審計(普華永道)，以確保獨立性、保密性。
格力此次斬獲三項國際認證，是其從消費電子向汽車電子跨越的戰略里程碑，更預示著第二增長曲線的加速開啟。但其意義不止于一家企業的成功：在國產化替代的浪潮中，它是中國制造業向高端領域突圍的一個縮影;在全球產業鏈重構的變局中，它是中國企業以自主創新守護供應鏈安全的一次實踐。
前路漫漫，中國智造從技術追趕邁向領跑的崛起之路，從來沒有捷徑。但每一次認證的獲得，每一顆芯片的量產，每一個領域的突破，都在為這條艱難卻充滿希望的道路鋪就基石。
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