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汽车半导体行业市场分析

一、电动化、智能化引领汽车半导体单车价值量提升

1、电动平台替代传统内燃机平台，推动智能化发展

电动车采用以电源、电驱、电控为核心的三电系统替代发动机和变

速器等。纯电动汽车的结构主要包括电源系统、驱动电机系统、整车控

制器和辅助系统等。动力电池输出电能，通过电机控制器驱动电机运转

产生动力，再通过减速机构，将动力传给驱动车轮，使电动汽车行驶。

电动车省略了内燃引擎、燃料系统、进气系统、排气系统及点火装置等，

因此零部件数量相比普通燃油车减少约1/3，机械结构大幅简化。

电源系统包括动力电池、电池管理系统（BMS）、车载充电机及辅

助动力源等。电池管理系统实时监控动力电池的使用情况，对动力电池

的端电压、内阻、温度、蓄电池电解液浓度、电池剩余电量、放电时间、

放电电流或放电深度等状态参数进行检测，并按动力电池对环境温度的

要求进行调温控制。电驱动单元主要包括电驱动电机、逆变器，与减速

器等。驱动电机的作用是将电源的电能转化为机械能，通过传动装置驱

动或直接驱动车轮。减速器是用来调整车辆的扭矩、速度等，作用类似

于变速箱。电控系统包括电机控制器和整车控制器（VCU）。电机控制

器从整车控制器获得整车的需求，从动力电池包获得电能，经过自身逆

变器的调制，获得控制电机需要的电流和电压，提供给电动机，使得电

机的转速和转矩满足整车的要求。电机控制器内含功能诊断电路，当诊

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断出现异常时，它将会激活一个错误代码，发送给整车控制器，起到保

护的功能。VCU是电机系统的控制中心，它对所有的输入信号进行处

理，并将电机控制系统运行状态的信息发送给电机控制器，

根据驾驶员输入的加速踏板和制动踏板的信号，向电机控制器发出

相应的控制指令。VCU还将与汽车行驶状况有关的速度、功率、电压、

电流等信息传输到车载信息显示系统进行相应的数字或模拟显示。电动

机控制延迟低、电池容量大，电动化推动智能化发展。一方面，发动机

控制比电机控制更复杂，电机对指令的响应速度和准确性极高，使得自

动驾驶可以获得更低的操作时延。另一方面，传统燃油车的电池容量不

够，难以满足自动驾驶和智能化的用电需求，而增加更大的电池系统将

使得汽车结构更为复杂，纯电汽车天然具有足够的电池容量和充放电系

统，更符合未来智能化的需要。

2、电气架构由传统分布式向域控制器发展，最终向中央集中式发

展

汽车ECU种类繁多，遍布三大电控系统。由于ECU是汽车控制的

关键，汽车三大电控系统发动机、底盘、车身均需要ECU，小到雨刷、

座椅控制，大到转向、发动机控制，因此汽车ECU种类繁多。如发动

机电控系统中需要发动机ECU控制发动机供油、点火、怠速等，底盘

电控系统中需要变速器ECU控制自动变速器的升挡、降挡、锁止等，

车身电控系统需要门窗ECU控制门窗的闭锁、开锁等。

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传统汽车主要采用分布式ECU架构，汽车功能增加主要靠ECU数

量的堆叠。随着发展，ECU数量逐步提升。分布式架构下汽车各个功能

由不同的单一ECU控制单元来完成，通过ECU的累加来实现更多的功

能，汽车的主体架构不发生改变。根据OFweek电子工程官网数据，

目前普通汽车上的ECU数量为50-70个，高端汽车上的ECU数量超过

100个。

电气架构往域集中式架构发展，未