深圳市新能源汽車促進會副秘書長、國家大數據分析與計算技術國家地方聯(lián)合工程實驗室專家顧問汪家紅在大會現(xiàn)場帶來了《全球新能源汽車行業(yè)發(fā)展趨勢及對半導體產業(yè)的影響》的主題演講,從政策、產銷量、技術趨勢、產業(yè)鏈等維度出發(fā),深度解讀全球新能源汽車行業(yè)的發(fā)展趨勢,剖析半導體產業(yè)所面臨的全新機遇與挑戰(zhàn)。
* 以下為根據汪家紅演講實錄及演講資料精選整理的內容。
在全球新能源汽車產業(yè)政策的大環(huán)境下,歐美國家主要呈現(xiàn)出兩大趨勢,一是補貼退坡,二是新增補貼。具體來說,美國、英國、德國和挪威等國家由于產業(yè)生態(tài)趨勢或財政壓力,其相關補貼政策有所退坡;而加拿大、法國、荷蘭等新能源車普及率較低的國家,則在加大推廣應用的政策支持力度。
此外,隨著“一帶一路”的發(fā)展,亞洲國家如日本、韓國、印度和泰國等紛紛效仿中國,在新能源汽車的推廣應用及產業(yè)鼓勵政策方面給予了大力支持。
聚焦中國新能源汽車的頂層設計,從2012年國務院發(fā)布的《節(jié)能與新能源汽車產業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2012—2020)》到2020年發(fā)布的《新能源汽車產業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2021-2035年)》,整體戰(zhàn)略并未出現(xiàn)大的調整和變化。產業(yè)界普遍認同這些規(guī)劃中明確的技術路線,即以純電動汽車、插電式混合動力(含增程式)汽車、燃料電池汽車為“三縱”,以動力電池與管理系統(tǒng)、驅動電機與電力電子、網聯(lián)化與智能化技術為“三橫”的實現(xiàn)路徑。在頂層戰(zhàn)略的指導下,我國新能源汽車產業(yè)得到了快速發(fā)展,正在加速從汽車大國向汽車強國轉型。

圖源:演講嘉賓PPT
產業(yè)政策加持下,全球新能源汽車進入強勢發(fā)展新階段。2022年全球新能源汽車銷量突破了1000萬輛,滲透率達到14%,主要分布在三大國家和地區(qū):中國、美國和歐洲。
其中,中國新能源乘用車銷量占全球新能源銷量的63%,其電動化滲透率遠高于全球平均水平。在2023年,中國新能源汽車市場依然保持穩(wěn)健的增長態(tài)勢,同比和環(huán)比均有所增長,前9個月累計銷量達到627萬輛,預計全年將突破900萬輛,較去年增加了200萬輛的新增產量。這些數據表明,中國新能源汽車產業(yè)在快速發(fā)展,其在全球市場中的地位也日益重要。
在談到海外市場表現(xiàn)時,汪家紅指出:“汽車出海已成為中國新能源汽車的重要戰(zhàn)略。”從2021年下半年至今,國內新能源汽車出口量快速激增。據統(tǒng)計,2023年上半年,由于海外供給不足和中國車企出口競爭力的顯著增強,中國汽車出口已突破200萬輛,同比增長75.7%,其中,新能源汽車出口53.4萬輛,占比接近25%。

圖源:演講嘉賓PPT
在技術層面,汪家紅詳細闡述了全球新能源汽車的三大技術趨勢:一是800V高壓化快充,二是整車電驅系統(tǒng)集成化,三是智能化與電動化的融合發(fā)展。
“對于800V高壓化快充技術,考慮到充電性能、電池包及產業(yè)鏈現(xiàn)狀,早期業(yè)界一度持有謹慎態(tài)度。然而,隨著動力電池等關鍵技術的不斷突破和日趨成熟,這條路線逐漸成為汽車廠商、電池制造商以及配套的充電設備企業(yè)的主流選擇?!?/p>
據汪家紅介紹,目前業(yè)界提出了兩個主流方案,旨在實現(xiàn)從400V電壓平臺到800V高壓化快充的轉變。第一個方案是進一步提高系統(tǒng)電流或電壓,以增加充電功率和縮短充電時間。然而,這種方法可能導致電池過熱,引發(fā)電池熱失控和能量消耗等隱患。第二個方案是將平臺電壓從400V提升到800V、1000V及以上的電壓等級,以擴容系統(tǒng)并降低傳輸電流,減少系統(tǒng)能量損耗,縮小高壓線束的體積并降低線束重量。

深圳市新能源汽車促進會副秘書長?汪家紅
隨著技術難題的逐步攻克,國內外車企紛紛推出大功率高壓快充車型,掀起了一輪800V電壓平臺車型的發(fā)布熱潮。根據國內主要車企發(fā)布的800V及以上高壓快充車型規(guī)劃,2023年滿足3C以上高端高電壓平臺車型將密集上市,而到了2025年,主流車型都將支持高壓快充。預計到2026年,800V及以上高電壓平臺車型的銷量將達到580萬輛,占國內電動汽車市場的50%。
此外,未來新能源汽車行業(yè)的重要趨勢之一是整車電驅系統(tǒng)集成化。通常,電驅動系統(tǒng)主要由大、小三電總成組成。然而,隨著整車驅動系統(tǒng)的高度集成化以及電力電子器件與系統(tǒng)技術的進步,大小三電總成呈現(xiàn)出進一步融合的趨勢。具體來說,一體化整合電機、電控、減速器、充電機(OBC)和電源轉換器(DC/DC)等部件進行物理集成,多合一總成逐步從單純的物理集成向電氣集成發(fā)展。通過這種技術,可以讓電驅體積更小、重量更輕、效率更高,同時大幅降低成本、節(jié)省車內空間。
就目前情況而言,汽車智能化與電動化的融合發(fā)展已經是大勢所趨。作為連接用戶與車輛的直接橋梁,智能座艙已成為新能源汽車超越傳統(tǒng)汽車的重要突破口。隨著座艙交互新窗口的打開,許多新興技術如氛圍燈、聲學系統(tǒng)、語音交互、AR-HUD、CMS和DMS等正在加速應用于汽車領域。
當前,全球新能源汽車行業(yè)正在以前所未有的速度發(fā)展。這一發(fā)展不僅推動了半導體的技術創(chuàng)新,帶來了巨大的市場機遇,同時也對供應鏈、生產模式等提出了新的挑戰(zhàn)。
具體來看,在前述新能源汽車趨勢的驅動下,智能汽車對底層芯片需求大幅提升。“到2030年,中國汽車智能化滲透率預計將達70%,汽車芯片市場規(guī)模將達290億美元,產量將達1000億-1200億顆/年。”
汪家紅提出,在電動智能化過程中,計算、功率、通信、存儲芯片和傳感器等汽車芯片的使用量會大幅增長,并帶來大量國產替代機會。但不可否認的是,目前國內芯片公司滲透進度較慢,車規(guī)級芯片國產化率較低,對海外依賴程度較高,汽車半導體國產化進程亟待加速。

圖源:演講嘉賓PPT
在“軟件定義汽車”的時代,大算力芯片將成為后續(xù)軟件升級的基礎保障。目前,車載計算平臺算力上限決定了汽車生命周期內可承載的軟件服務升級上限,進而影響著智能電動汽車的性能和可交互性。
因此,為了保證持續(xù)軟件升級服務能力,主機廠將采取預置大算力芯片的策略,為后續(xù)服務提供充足的空間。在這種情況下,以大算力主控芯片為代表的高性能硬件會率先上車,而異構式架構趨勢下低功耗、低成本ASIC芯片具有長線投資價值。
此外,隨著汽車電動化和智能化程度的提升,各種汽車組件如電機、電驅動系統(tǒng)、電池管理系統(tǒng)、車載充電系統(tǒng)等都在朝著高壓方向發(fā)展,這也促使了碳化硅功率半導體的需求大幅上漲。隨著SiC芯片功率模塊進入大規(guī)模應用階段,相關半導體廠商迎來了新一輪市場機遇,但同時也面臨著更為迫切的自主研發(fā)和產業(yè)化需求。
“我們期待,國內半導體企業(yè)能夠抓住新材料升級機遇,打破國外龍頭企業(yè)壟斷格局,改變當前新能源汽車基礎設施關鍵零器件嚴重依賴進口的卡脖子局面,進一步推動SiC芯片國產化進程。”汪家紅如是說。
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