国产高性能超声芯片打破进口垄断了吗？医疗、车载、工业三赛道给出答案

从"跟跑"到"领跑"：国产高性能超声芯片的突破之路

超声技术早已渗透到现代工业的每一个角落——从医院里精确诊断心血管疾病的超声影像设备，到智能汽车上实现自动泊车的超声波雷达，再到半导体产线上检测微米级缺陷的"芯片B超"。而这一切的核心，都离不开一颗高性能的超声芯片。

长期以来，高性能超声芯片市场由TI、ADI、博世等国际巨头垄断，上游芯片对外依赖度一度超过90%。但近两年，国产超声芯片在医疗、车载、工业检测三大赛道同步发力，部分领域已从"替代"走向"超越"。本文将系统梳理国产高性能超声芯片的现状、技术路线与应用前景。

医疗超声芯片：从专用ASIC到超高频率成像

医疗超声是国产芯片突破最密集的领域之一。心腔内超声（ICE）和血管内超声（IVUS）这两条技术路线，都在近两年完成了从实验室到注册上市的关键跳跃。

ICE芯片：国产ASIC从零到一

心腔内超声成像需要通过导管头端的微型相控阵探头实时扫描心脏解剖结构，而驱动探头工作的核心正是ICE专用ASIC芯片。2023年11月，霆升科技的TINGSN Sonic Eyes 10导管获批，成为中国首款国产心腔内超声诊断导管。更为关键的是，霆升科技自主研发的ASIC芯片，是国内首款具备自主知识产权的心腔内超声专用商业化ASIC芯片，也是全球第三款同类型商业化芯片。

与此同时，赛禾医疗自主研发的ICE系统于2024年7月获NMPA批准，成为国内首个整套（导管+主机）进入创新绿色通道后获批的国产ICE系统。临床数据显示，该系统的导管操控性和图像质量"达到并部分超过进口同类产品水平"。心寰科技则开发出全球最细的ICE导管，冰晶智能全面布局了2D、HD、3D、4D ICE产品线。

4D ICE（实时三维心腔内超声）是当前的技术高地。它能在心脏介入手术中提供动态三维视图，对二尖瓣钳夹术等要求实时性的术式至关重要。目前国内仅霆升科技和心寰科技完成了4D ICE的临床研发，冰晶智能采用主流的电子矩阵换能器方案，正在准备动物实验。

血管内超声：90MHz全球最高频率

血管内超声（IVUS）面临一个天然矛盾：频率越高看得越清，但穿透深度越浅；频率低了能看深，但血管壁细节模糊。长期以来，全球IVUS产品的工作频率停留在40-60MHz。

2026年6月，中国科学院深圳先进技术研究院马腾团队给出了突破性答案。他们主导研发的超高清双频率血管内超声成像设备获批上市，中心频率达90MHz，最高工作频率120MHz，为全球应用于人体的血管内超声最高工作频率。团队在国际上首次实现了同一介入导管内集成60MHz和90MHz两个换能器——前者如"广角镜头"呈现血管全貌，后者如"微距镜头"捕捉15微米级别的精细结构，一次性解决了"看不清"和"看不全"两大临床难题。

从2015年提出双频IVUS概念，到2017年回国攻关，再到2026年获批，马腾团队探索出"科研做原创、平台做衔接、企业做落地"的协同创新模式，仅用五年即完成从技术验证到第三类医疗器械注册证的跨越——这在国内高端医疗器械转化中极为罕见。

值得关注的是，医疗超声设备的国产化不仅依赖整机厂商和科研机构，上游元器件的配套能力同样关键。超声成像系统需要高压模拟开关、脉冲发生器、接收前端IC等核心元器件，其性能直接影响图像质量和系统可靠性。以深耕电子元器件行业21年的嘉威创盈为例，其产品库中已覆盖高压模拟开关（如SY2642、SY2326系列）、脉冲发生器等医疗超声相关IC，可支持医疗超声影像和工业无损探伤场景的选型需求，为国产超声设备厂商提供从样片到量产的原厂渠道供应保障。

车载超声芯片：成本直降45%的国产替代样本

智能汽车是超声波传感器的最大单一市场——占全部应用的95%。一辆L3级智能汽车需配置12颗超声波传感器，ADAS系统成本中传感器占比达18%。2023年中国乘用车超声波雷达安装量达1.22亿颗，预计2025年将超过1.4亿颗。

极海半导体是国内首家实现超声波传感芯片量产的本土厂商。其与广汽联合研发的G-S01/G-T03系列，突破了AK2标准超声波芯片的技术壁垒。实测数据显示：测距精度达±1cm，温度适应范围-40℃至125℃，在雨雪雾霾等复杂工况下仍可保持0.5米内测距误差，振动耐久性超国际竞品30%。

更具产业意义的是，极海GURC01芯片实现进口替代后，使超声波模组成本下降45%，直接推动国内超声波雷达装机量年增217%。该产品已通过ISO 16750-4机械冲击测试和AEC-Q100 Grade 0认证（可在150℃环境连续工作5000小时），产品故障率仅0.12ppm，达到国际Tier1供应商水准。目前极海车规芯片累计装车量突破870万台，已与15家主流车企建立联合实验室。

泰矽微则从另一个方向切入，推出国内首款车规级无变压器直驱超声波雷达芯片TCAU33，实现供应链全国产化，外围电路更简单、性价比更高。行业预测，2025年中国车规芯片市场规模将突破150亿美元，超声波传感芯片国产化率有望从2022年的7%跃升至42%。

工业超声检测：半导体制造背后的"芯片B超"

在工业无损检测领域，超声波检测（UT）占据最大市场份额，全球市场预计2024年达126亿美元。但长期以来，超高频超声检测设备被国外垄断，尤其在半导体制造的精密封装、晶圆检测环节。

武汉思波微智能科技有限公司开发的"芯片B超"设备，采用230MHz超高频超声波配合AI算法，能精准识别芯片内部微米级气泡和裂纹，仅用一年时间就从实验室走向量产供货，打破了半导体检测领域长期被国外垄断的局面。东方金荣超声则致力于打破兆赫兹级超高频超声波在半导体清洗等关键工艺中的国外垄断。

超声波指纹识别模组是另一快速增长的应用方向。2024年中国超声波指纹识别模组市场规模约26.97亿元，国产厂商通过核心技术和制造成本的双重突破，正推动该技术从高端旗舰向大众消费领域渗透。

国产超声芯片的挑战与未来方向

尽管在多个细分赛道实现突破，国产高性能超声芯片仍面临几个核心挑战。

首先是上游材料与工艺依赖。医疗超声换能器依赖高性能压电单晶复合材料和精密封装工艺，车载芯片依赖28nm及以上车规晶圆产线。虽然传感器层面已实现国产化，但高端材料、EDA工具、晶圆代工产能仍存在短板。在这一背景下，具备原厂渠道和丰富产品线的元器件供应商（如嘉威创盈）能帮助超声设备企业缩短选型周期、降低多源采购的沟通成本，尤其在高压模拟IC、连接器和被动元器件的BOM配套上提供更灵活的支持。

其次是产品稳定性与一致性。国际Tier1供应商的超声波雷达返修率接近于0，而国内部分厂商由于研发投入不足（年研发成本普遍低于100万元），产品性能稳定性仍有差距。

第三是新兴技术竞争。4D ICE、高频PMUT/CMUT换能器、超声+AI融合算法等都需要持续的研发投入。极海规划的第三代超声波芯片将集成边缘计算模块，实现障碍物特征提取——这意味着芯片企业必须同时具备"芯片+算法+传感器"的垂直整合能力。

从趋势看，三个方向值得关注：一是医疗超声芯片向更高频率、更多模态演进，从解剖成像拓展到血流动力学、血管成分分析；二是车载超声芯片从单一测距走向多传感器融合，与视觉、毫米波雷达形成互补；三是工业超声检测结合AI算法，将应用边界从半导体扩展到新能源、航空航天等高端制造领域。

国产高性能超声芯片正处于从"能用"到"好用"、从"替代"到"引领"的关键转折期。极海的成本革命、中科院的技术突破、霆升和赛禾在ICE赛道的齐头并进，都在说明同一个事实：这场芯片突围战，国产力量已经不是旁观者。

本文基于公开行业报告、企业披露信息及科研文献整理，所引用数据截至2026年6月。