猶記得,前幾年,疫情影響,疊加新能源汽車的逆勢(shì)狂飆使得供需錯(cuò)配問題日益凸顯,全球汽車產(chǎn)業(yè)陷入缺芯危機(jī)。
直至去年底,重慶長(zhǎng)安汽車股份有限公司首席專家李偉還在公開場(chǎng)合表示,芯片短缺還沒有完全過去,并坦誠(chéng)“長(zhǎng)安汽車2023年1-9月共計(jì)缺芯60萬顆。”
但今年以來,缺芯話題已鮮少被提及。且從市場(chǎng)消息來看,部分汽車芯片甚至出現(xiàn)庫(kù)存積壓情況。
在近期舉辦的中國(guó)汽車論壇上,中國(guó)一汽研發(fā)總院智能網(wǎng)聯(lián)開發(fā)院院長(zhǎng)王仕偉坦言,芯片短缺趨于緩和,當(dāng)前階段關(guān)注點(diǎn)已經(jīng)從芯片短缺、整芯融合轉(zhuǎn)變到芯片的高質(zhì)量發(fā)展上了。
國(guó)產(chǎn)芯片結(jié)構(gòu)性短缺,自給率不到10%
芯片應(yīng)用比重提高,已是不爭(zhēng)事實(shí)。
近年來,隨著新能源汽車的推廣和智能化趨勢(shì)的不斷演進(jìn),尤其在新的電子電氣架構(gòu)下,汽車芯片迎來巨大的市場(chǎng)需求。
王仕偉就提到,上一代電子電氣架構(gòu)下,芯片數(shù)量大概在300-500顆不等,例如上一代電子電氣架構(gòu)的H5應(yīng)用芯片約400顆,但E-HS9,由于是新能源汽車,對(duì)于芯片的需求數(shù)量明顯增加,整車應(yīng)用芯片已超過1000顆。
按照其說法,預(yù)計(jì)到2025年,單車平均芯片數(shù)量需求大概在1000顆以上,所占的比重由原來的8%提升到13%以上。
中汽協(xié)的預(yù)期更高,據(jù)其此前所提供的數(shù)據(jù),每輛電動(dòng)汽車所需芯片數(shù)量將提升至1600顆,數(shù)倍于傳統(tǒng)燃油車,而更高級(jí)別智能汽車的需求量有望提升至3000顆/輛。
蓋世汽車研究院亦指出,汽車電動(dòng)化、智能化有效拉動(dòng)汽車芯片數(shù)量增長(zhǎng),“從燃油車約300-500顆芯片增加到智能汽車的1000多顆,再到L4級(jí)自動(dòng)駕駛汽車單車使用超3000顆芯片,預(yù)計(jì)到2030年我國(guó)汽車芯片市場(chǎng)年需求量將超過450億顆。”
從成本價(jià)值來看,據(jù)王仕偉透露,單車芯片成本價(jià)值原來大概3000-5000元,現(xiàn)在在城市NOA的情況下,已達(dá)到萬元甚至更高的水平。
中商產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的報(bào)告顯示,2024年,中國(guó)汽車芯片市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到905億元,同比增長(zhǎng)6.5%。據(jù)蓋世汽車研究院預(yù)測(cè),2030年汽車電子芯片規(guī)模全球有望超過1100億美元,中國(guó)市場(chǎng)規(guī)模預(yù)計(jì)將接近300億美元。
中國(guó)汽車芯片市場(chǎng)空間廣闊,然而國(guó)產(chǎn)芯片結(jié)構(gòu)性短缺問題也很明顯。
在此次論壇上,工信部電子五所元器件與材料研究院高級(jí)副院長(zhǎng)羅道軍直言,中國(guó)擁有最大的新能源車產(chǎn)能,用量也是越來越多,但目前芯片的自給率確實(shí)不到10%,“我國(guó)國(guó)產(chǎn)高端芯片缺乏,低端過剩,是結(jié)構(gòu)性的短缺。”
王仕偉亦表示,今年以來,芯片已經(jīng)由全類型的短缺轉(zhuǎn)變?yōu)楦哔|(zhì)量發(fā)展結(jié)構(gòu)性的短缺,尤其隨著歐洲、美國(guó)、日本出臺(tái)了一些芯片相關(guān)的法案,高端芯片的發(fā)展受到了很大程度的制約。
他指出,目前自主可控的芯片很少,真正做到從設(shè)計(jì)制造到封測(cè)完全自主可控的不到三成,而且都是偏向低端的MCU或者存儲(chǔ)類的芯片,就高端芯片而言,目前對(duì)于跨國(guó)公司的依賴度非常高。
進(jìn)步很大,但整體差距仍然不小
地平線、黑芝麻智能、芯馳科技、紫光展銳、全志科技、芯擎科技……如今,談及中國(guó)芯片企業(yè),耳熟能詳?shù)拿忠言絹碓蕉唷?br />
事實(shí)上,從2021年2月由工信部指導(dǎo)編制的《汽車半導(dǎo)體供需對(duì)接手冊(cè)》正式發(fā)布,到以地平線、黑芝麻智能等為代表的本土芯片企業(yè)加速布局,再到國(guó)家隊(duì)下場(chǎng),在政府和企業(yè)的共同努力下,自主汽車芯片產(chǎn)業(yè)鏈逐漸形成合圍之勢(shì),且陸續(xù)取得了一些成績(jī)。
湖北芯擎科技有限公司副總裁兼產(chǎn)品規(guī)劃部總經(jīng)理蔣漢平就在此次論壇上透露,芯擎科技“龍鷹一號(hào)”去年出貨量超過20萬片,累計(jì)出貨量已經(jīng)超過40多萬片,“今年大概率沖到1kk(100萬片)。”
四維圖新旗下杰發(fā)科技則在近日宣布,公司新一代智能座艙域控SoC芯片AC8025已搭載到某自主品牌車型的智能座艙系統(tǒng)中,正式進(jìn)入量產(chǎn)階段。目前AC8025已簽訂多個(gè)海內(nèi)外車廠項(xiàng)目,將在今年下半年至明年陸續(xù)量產(chǎn),預(yù)計(jì)出貨規(guī)模近百萬顆。
正如中國(guó)汽車工業(yè)協(xié)會(huì)副秘書長(zhǎng)李邵華所言,隨著汽車與芯片兩個(gè)行業(yè)的加速融合發(fā)展,國(guó)內(nèi)涌現(xiàn)出了一批優(yōu)秀的汽車芯片設(shè)計(jì)、制造、封測(cè)企業(yè)。且國(guó)內(nèi)芯片產(chǎn)品和技術(shù)水平得到了快速的提升,市場(chǎng)規(guī)模快速擴(kuò)大,產(chǎn)業(yè)協(xié)同進(jìn)一步提高。
但拉寬到整個(gè)芯片產(chǎn)業(yè)來看,中外差距依然不小。
羅道軍坦言,我國(guó)車規(guī)芯片研制歷史周期短,經(jīng)驗(yàn)和應(yīng)用履歷不足,“國(guó)產(chǎn)芯片有差距,這是毋庸置疑的,不好用,因?yàn)楣逃酗L(fēng)險(xiǎn)大、多,存在批次性的風(fēng)險(xiǎn),用不好,是應(yīng)用的支撐數(shù)據(jù)少,應(yīng)用履歷少,不敢用,是不知道風(fēng)險(xiǎn)在哪里。”
據(jù)其統(tǒng)計(jì),有22家芯片企業(yè)推出第一款產(chǎn)品的時(shí)間是在2016年-2020年的5年間,僅有兩家早于2010年。
當(dāng)然正如他所說,“人從小到大成長(zhǎng)過來,都是經(jīng)過不斷的摸爬滾打摔過來的,如果剛剛開始研制就能夠生產(chǎn)出一個(gè)產(chǎn)品很成熟、用得好,理論上不現(xiàn)實(shí),實(shí)際上也不會(huì)這樣。”
蓋世汽車研究院亦在相關(guān)報(bào)告中指出,國(guó)內(nèi)大部分車規(guī)級(jí)芯片產(chǎn)品均取得不錯(cuò)的進(jìn)展,不同汽車芯片國(guó)產(chǎn)化率從不到5%到15%左右,特別是功率半導(dǎo)體、計(jì)算控制芯片等領(lǐng)域較為突出,但整體上還面臨產(chǎn)品線覆蓋、工藝能力不足制造端短板等突出問題。
例如在計(jì)算芯片方面,存在工且鏈及軟件生態(tài)不足,制造依賴臺(tái)積電,EDA和IP被“卡脖子”、高端座艙算力芯片被高通壟斷等問題。
控制芯片方面,存在關(guān)鍵IP和制造工藝能力嚴(yán)重不足,制造工藝落后,產(chǎn)能不足,由于投資回報(bào)低,國(guó)內(nèi)產(chǎn)線開發(fā)積極性低等問題。
不僅如此,芯片的技術(shù)復(fù)雜性還在不斷提升。
王仕偉表示,原來電子電氣架構(gòu)是微控芯片為主導(dǎo)的分布式控制,如今面向高性能為核心的中央計(jì)算平臺(tái)和域控發(fā)展,對(duì)每個(gè)芯片提出更高的要求。
他提到,“現(xiàn)在,主機(jī)廠都在做SOA架構(gòu),大家只是進(jìn)行控制器集成,芯片并沒有減少反而增多,這是行業(yè)內(nèi)一個(gè)需求,怎么能進(jìn)一步服務(wù)集中化、控制器集中化?下一步芯片的集中化怎么做?這是在卷技術(shù),更是在卷成本、卷市場(chǎng)。”
不僅如此,自動(dòng)駕駛每增加一級(jí),芯片算力需求是指數(shù)級(jí)的增加,大概10倍以上增加的算力需求。現(xiàn)在行業(yè)硬件預(yù)埋,軟件OTA升級(jí)提供服務(wù),對(duì)芯片、對(duì)算力、對(duì)功耗、對(duì)成本、對(duì)數(shù)據(jù)傳輸?shù)男拾踩雀鞣矫嬉蠖汲尸F(xiàn)指數(shù)級(jí)的增長(zhǎng),車規(guī)級(jí)芯片的集成度、工藝制程、兼容算法、復(fù)雜度快速上升。
“在這樣的背景下,國(guó)產(chǎn)芯片怎么能不卷起來呢?”有業(yè)內(nèi)人士如此感慨。
“低端卷得不行了,我們鼓勵(lì)做車規(guī)芯片的企業(yè)往高端走。”羅道軍如此表示。
長(zhǎng)城資本(長(zhǎng)城汽車產(chǎn)業(yè)基金)上海區(qū)總經(jīng)理貢璽在演講中提到,接下來,大家可能會(huì)卷工藝。
他指出,“一般來說,主機(jī)廠Tier1的國(guó)產(chǎn)化芯片會(huì)從兩顆芯片開始,一顆是MCU,一顆是IGBT,這兩個(gè)支撐了0%-10%過程當(dāng)中大部分國(guó)產(chǎn)化替代的物料和類型。從10%的節(jié)點(diǎn)開始,到20%甚至30%的過程當(dāng)中,特色工藝帶來的卡脖子問題,會(huì)是未來3-5年國(guó)產(chǎn)化芯片替代里面亟待解決的重要問題,包括MEMS工藝。”
當(dāng)然,在芯片領(lǐng)域,要卷的東西十分之多,但需指出的是,不管卷什么,都不光是車規(guī)芯片企業(yè)的事兒,整個(gè)汽車芯片產(chǎn)業(yè)需組起“高端局”,有序分工,破局高端。
“目前,中國(guó)汽車企業(yè)在新能源領(lǐng)域已經(jīng)有標(biāo)準(zhǔn)定制的話語權(quán)了,但是在智能網(wǎng)聯(lián)下半場(chǎng),在半導(dǎo)體行業(yè),我們還需要努力,還需要主機(jī)廠、Tier1和芯片商,真正掌握核心技術(shù)的公司一起努力,圍繞智能網(wǎng)聯(lián)下半場(chǎng)打造一些高技術(shù)含量的芯片。”王仕偉如是說。
他指出,要提速自主攻堅(jiān)的步伐,其中對(duì)品種多、需求量大的車規(guī)級(jí)常規(guī)芯片,政策上要加強(qiáng)芯片企業(yè)主導(dǎo),主機(jī)廠也會(huì)積極應(yīng)用和提出一些需求,分類型聯(lián)手組建車規(guī)級(jí)芯片攻關(guān)聯(lián)合體,集中優(yōu)勢(shì)資源打通從芯片的設(shè)計(jì)、制造到封測(cè)的產(chǎn)業(yè)鏈關(guān)鍵環(huán)節(jié),解決芯片產(chǎn)業(yè)投資高、回收周期長(zhǎng)、資源配置效率等問題。
而對(duì)于技術(shù)資本密集的計(jì)算類、存儲(chǔ)類的高性能芯片,則要持續(xù)加大研發(fā)投入,持續(xù)創(chuàng)新攻關(guān)工程,打破跨國(guó)公司的技術(shù)壟斷。同時(shí)還要推進(jìn)配套的軟件開發(fā),培育本土化能力比較強(qiáng)的提供底層軟件和應(yīng)用層軟件一體化的服務(wù)商。
在他看來,軟硬解耦,對(duì)于主機(jī)廠來說是有價(jià)值的,數(shù)字底座并不是經(jīng)常變化,但是應(yīng)用層軟件可以持續(xù)更新,但對(duì)于芯片企業(yè)來說,可能是一個(gè)偽命題。
“對(duì)于芯片來說,軟硬無法解耦,而是軟硬有效結(jié)合在一起,把芯片算力發(fā)揮出來,把代碼數(shù)量減下去。這需要整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈的協(xié)同,讓芯片企業(yè)更懂算法,讓算法工程師更懂芯片,只有大家結(jié)合在一起才能更好創(chuàng)新發(fā)力。”他補(bǔ)充道。
由此也能夠看到,培養(yǎng)復(fù)合型人才的重要性。據(jù)中國(guó)半導(dǎo)體協(xié)會(huì)的預(yù)測(cè),近幾年來,中國(guó)芯片的專業(yè)人才一直供給不足,到2025年,這一人才缺口將擴(kuò)大至30萬人。總體上看,行業(yè)存在國(guó)內(nèi)芯片人才總量不足、高端芯片人才稀缺等問題。站在企業(yè)角度,不止要搶人才,加快汽車與芯片行業(yè)人才的快速融合也十分關(guān)鍵。
當(dāng)然,還要完善全鏈路標(biāo)準(zhǔn)。目前國(guó)內(nèi)芯片的認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)還是以國(guó)外AEC-Q系列的標(biāo)準(zhǔn)為主,但這僅僅是一個(gè)入門級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。
好消息是,目前國(guó)內(nèi)汽車芯片標(biāo)準(zhǔn)制定進(jìn)程正在加快,超20項(xiàng)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)已立項(xiàng)申請(qǐng)或啟動(dòng)。按照《國(guó)家汽車芯片標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)指南》,到2025年至少制定汽車芯片標(biāo)準(zhǔn)30項(xiàng)以上,到2030年制定汽車芯片標(biāo)準(zhǔn)70項(xiàng)以上。
此外,在強(qiáng)化政策保障方面,王仕偉提到,要加大對(duì)整車企業(yè)、芯片企業(yè)、軟件企業(yè)及相關(guān)單位的政策支持,提高資源配置的效率,平衡好不同階段的利益關(guān)系,鼓勵(lì)優(yōu)先采用國(guó)內(nèi)的芯片軟件,用好首臺(tái)套、首版次的保障措施。
