“‘车规级’芯片、操作系统,都是我们的短板弱项,缺芯少魂,车规级更是如此。”在日前举办的第八届中国电动汽车百人会论坛上,工信部原部长、全国政协经济委员会副主任苗圩在主旨演讲中直陈要害。

在中国汽车产销总量数据已经连续13年位居全球第一的背景下,这一短板正在变得越发突出。《中国经营报》记者注意到,在今年全国两会期间,全国人大代表、广州汽车集团股份有限公司党委书记、董事长曾庆洪公开表示,目前我国汽车芯片自给率不足10%,供应高度依赖国外。

尤其随着近年来智能网联汽车的普及,芯片作用愈加重要。记者从国内某车商人士处了解到,传统汽车搭载芯片的数量为500~600颗/辆,但在汽车电子化智能化趋势下,2021年车均芯片搭载量已接近1000颗/辆。

在此背景下,车载芯片将成为未来决定中国汽车业发展高度的核心器件。对此,苗圩形象地将新能源汽车比作上半场,智能网联汽车比作下半场。但摆在中国汽车产业面前的现实却非常严峻,公开数据显示,2019年全球汽车芯片市场规模约为475亿美元,其中中国自主汽车芯片产业规模占比只有4.5%,总额不到人民币150亿元。同时据Strategy Analytics报告指出,2020年全球市场占有率排名前八的汽车半导体供应商占据超过60%的份额,其中无一中国厂商。

“中国汽车行业上半场取得了很大成效,但决定胜负还在下半场。”苗圩表示。而解决车规级芯片这一受制于人的卡脖子问题,显然是中国汽车产业下半场发展的胜负手。

缺芯潮加剧困境

与手机类似,汽车在许多人日常生活中已成为一个重要的移动终端。而工具性的角色,也使得芯片在汽车中的作用日益重要,并单独发展出一个产品门类——“车规级”芯片。

“从定义上看,‘车规级’包括所有在汽车内使用到的芯片。”半导体产业分析师季维向记者介绍,汽车使用到的芯片种类和作用繁多,从功能上划分,主要可以分为“功能型芯片”“功率半导体”“传感器”三大类。

其中,功能类芯片主要负责对车辆的控制,包括MCU(微控制器)芯片和目前大行其道的智能驾驶AI芯片;功率半导体负责实现汽车内主要零件功率的变换;而传感器则以自动驾驶场景中各种探测雷达为主。

季维告诉记者,在所有芯片中,MCU依靠一枚芯片就能实现对车辆的所有控制功能,包括动力总成、车身控制、发动机控制单元等,因此最为重要,技术含量也最高,但目前车规级的MCU芯片市场基本被国外厂商垄断。

记者查阅公开信息发现,目前全球近98%份额的MCU市场被前七大供应商占据,分别为瑞萨、恩智浦、英飞凌、赛普拉斯、德州仪器、微芯、意法半导体,无一中国厂商。

而疫情带来的缺芯潮无疑加剧了“车规级”芯片的短缺。高盛所发布的报告指出,截至2021年6月,全球有多达169个行业在一定程度上受到芯片短缺影响,而汽车行业是其中受影响最大的行业之一。统计数据显示,2021年全球汽车产业因供应短缺而减产超过千万辆。

在此背景下,“车规级”芯片国产率不足的短板进一步加剧了中国汽车产业的困境。“在所有芯片中,MCU是目前国内汽车产业缺芯最集中的领域。”季维表示,此外还包括功率电源芯片、驱动芯片,三者占据了汽车芯片短缺的绝大部分份额。

据汽车市研机构AFS数据显示,截至2021年11月,由于芯片短缺,同年全球汽车市场累计减产量已达1009.7万辆,其中中国汽车市场累计减产量达198.1万辆,占总减产量的19.6%。

“车规级”难在何处

与手机芯片不同,研发制造车规级芯片的点,不在于制程的比拼,而更多在于其他方面。

“‘车规级’芯片的制程一般在65nm左右,最好的也基本是28nm,因此并不是最顶尖,但十分看重可靠性、安全性和长效性。”CHIP全球测试中心中国实验室主任罗国昭向记者表示,10~15年是“车规级”芯片普遍的使用寿命要求,研发周期也比较长,同时利润也不如消费级芯片高,因此早年没有太多国产厂商愿意做。

季维告诉记者,“车规级”芯片单片价格区间一般在1至3美元,利润较薄,在此轮缺芯潮前,很多代工厂更愿意把产能优先安排给利润较高的消费级芯片,这使得“车规级”芯片的行业巨头竞争小,多年来一直垄断市场,中国芯片企业难以切入。

此外,研发工艺与标准也是国产“车规级”芯片较难涉足的一大原因。据记者了解,常用芯片分为军工级、汽车级、工业级和消费级四大类,其中“车规级”芯片标准仅次于军工级,但高于工业级和消费级。“这要求企业在技术积累上具备丰富经验。”罗国昭认为,这也使得超越拥有先发优势的外企巨头难度更大。

季维向记者表示,汽车芯片要符合“车规级”标准,认证非常难,需要经过各种严苛的元件测试,这样可靠性才能基本得到保证,因为测试周期很长,不能说换就换。“国内目前只有比亚迪等少数厂商具备研发车规级MCU芯片的能力。”季维表示。

不过,值得注意的是,随着缺芯潮带来的价格上涨,很多国产车厂开始从成本角度考虑采购更多本土的MCU厂商产品,这也使得近两年投入国产MCU的厂商逐渐冒头,除比亚迪外,包括兆易创新、芯海科技、杰发科技、华大半导体等都已开始进入国产车厂的核心供应链名单。

国海证券研报指出,在汽车主机厂因缺芯面临减产的压力下,国内企业正迎来导入大客户供应链的窗口,优秀企业有望把握机会乘风而起。

不过,季维也提醒道,缺芯潮带来的涨价红利期不会永远持续,一旦疫情结束,“车规级”芯片供应恢复,中国“车规级”芯片企业仍然需要直面国外传统巨头的竞争和冲击,因此应该抓住窗口期加快自身发展。

如何破局

随着“车规级”芯片的重要性日益提升,国产率不足的问题已受到产业上层及国家层面的高度重视。记者注意到,从今年初以来,补足“车规级”芯片的国产化短板已频繁见诸公共舆论场。

在今年两会期间,全国人大代表、上汽集团董事长陈虹公开建议,应着眼“产业链补链强链”,推进“车规级”、大算力芯片的本土化,支持国内汽车芯片产业链协同发展。

全国人大代表、长城汽车总裁王凤英则在建议中表示,中国芯片企业造“车规级”芯片意愿低,且当前芯片扶植政策存在错位,“车规级”芯片产业初期缺乏保护。对此,王凤英建议,短期优先解决“缺芯”问题,中期完善产业布局,此外构建产业人才的引进与培养机制,实现长期可持续发展。

值得注意的是,对于产能短缺问题,苗圩近日曾公开指出,过去汽车厂基本不管这些事,而都交给一级配套商,相比国外已有车厂直接向代工厂喊话要投资与产能,而国内汽车厂更多缺少行动。

“产能短缺还是当下国产车厂应该最先解决的危机。”季维表示,向代工厂积极争取产能应该是企业的本能,但除此以外,主管与监管部门也应该发挥统筹作用,协调相关产业链的正常运转。

记者注意到,在今年两会前夕,工信部副部长辛国斌指出,随着产能逐步提升,全球包括国内的汽车芯片供应短缺情况已在逐步缓解,同时国内部分芯片产品供给能力逐步提升,预计今年汽车芯片供应形势会持续向好。

而在危机之外,长远来看,罗国昭认为,技术经验没法一蹴而就,国外厂商十几年积累才实现的领先,国产厂商不可能一两年内就实现超越,这不符合科学发展的产业规律。因此,尊重事实,保持耐心,在存在短板的领域针对性发展,是未来中国“车规级”芯片厂商应该具备的素质。

(来源:中国经营网 记者谭伦)

编辑:刘梦羽
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