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猶記得，前幾年，疫情影響，疊加新能源汽車的逆勢狂飆使得供需錯配問題日益凸顯，全球汽車產(chǎn)業(yè)陷入缺芯危機(jī)。
直至去年底，重慶長安汽車股份有限公司首席專家李偉還在公開場合表示，芯片短缺還沒有完全過去，并坦誠“長安汽車2023年1-9月共計缺芯60萬顆。”
但今年以來，缺芯話題已鮮少被提及。且從市場消息來看，部分汽車芯片甚至出現(xiàn)庫存積壓情況。
在近期舉辦的中國汽車論壇上，中國一汽研發(fā)總院智能網(wǎng)聯(lián)開發(fā)院院長王仕偉坦言，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，已是不爭事實(shí)。
近年來，隨著新能源汽車的推廣和智能化趨勢的不斷演進(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，汽車電動化、智能化有效拉動汽車芯片數(shù)量增長，“從燃油車約300-500顆芯片增加到智能汽車的1000多顆，再到L4級自動駕駛汽車單車使用超3000顆芯片，預(yù)計到2030年我國汽車芯片市場年需求量將超過450億顆。”
從成本價值來看，據(jù)王仕偉透露，單車芯片成本價值原來大概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)布的報告顯示，2024年，中國汽車芯片市場規(guī)模將達(dá)到905億元，同比增長6.5%。據(jù)蓋世汽車研究院預(yù)測，2030年汽車電子芯片規(guī)模全球有望超過1100億美元，中國市場規(guī)模預(yù)計將接近300億美元。
中國汽車芯片市場空間廣闊，然而國產(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副院長羅道軍直言，中國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%，“我國國產(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、日本出臺了一些芯片相關(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)計制造到封測完全自主可控的不到三成，而且都是偏向低端的MCU或者存儲類的芯片，就高端芯片而言，目前對于跨國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)體供需對接手冊》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，再到國家隊下場，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，且陸續(xù)取得了一些成績。
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”去年出貨量超過20萬片，累計出貨量已經(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已簽訂多個海內(nèi)外車廠項目，將在今年下半年至明年陸續(xù)量產(chǎn)，預(yù)計出貨規(guī)模近百萬顆。
正如中國汽車工業(yè)協(xié)會副秘書長李邵華所言，隨著汽車與芯片兩個行業(yè)的加速融合發(fā)展，國內(nèi)涌現(xiàn)出了一批優(yōu)秀的汽車芯片設(shè)計、制造、封測企業(yè)。且國內(nèi)芯片產(chǎn)品和技術(shù)水平得到了快速的提升，市場規(guī)模快速擴(kuò)大，產(chǎn)業(yè)協(xié)同進(jìn)一步提高。
但拉寬到整個芯片產(chǎn)業(yè)來看，中外差距依然不小。
羅道軍坦言，我國車規(guī)芯片研制歷史周期短，經(jīng)驗和應(yīng)用履歷不足，“國產(chǎn)芯片有差距，這是毋庸置疑的，不好用，因為固有風(fēng)險大、多，存在批次性的風(fēng)險，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)險在哪里。”
據(jù)其統(tǒng)計，有22家芯片企業(yè)推出第一款產(chǎn)品的時間是在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)出一個產(chǎn)品很成熟、用得好，理論上不現(xiàn)實(shí)，實(shí)際上也不會這樣。”
蓋世汽車研究院亦在相關(guān)報告中指出，國內(nèi)大部分車規(guī)級芯片產(chǎn)品均取得不錯的進(jìn)展，不同汽車芯片國產(chǎn)化率從不到5%到15%左右，特別是功率半導(dǎo)體、計算控制芯片等領(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。
例如在計算芯片方面，存在工且鏈及軟件生態(tài)不足，制造依賴臺積電，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，由于投資回報低，國內(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算平臺和域控發(fā)展，對每個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。”
不僅如此，自動駕駛每增加一級，芯片算力需求是指數(shù)級的增加，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升級提供服務(wù)，對芯片、對算力、對功耗、對成本、對數(shù)據(jù)傳輸?shù)男拾踩雀鞣矫嬉蠖汲尸F(xiàn)指數(shù)級的增長，車規(guī)級芯片的集成度、工藝制程、兼容算法、復(fù)雜度快速上升。
“在這樣的背景下，國產(chǎn)芯片怎么能不卷起來呢？”有業(yè)內(nèi)人士如此感慨。
破局高端，需組“高端局”
“低端卷得不行了，我們鼓勵做車規(guī)芯片的企業(yè)往高端走。”羅道軍如此表示。
長城資本(長城汽車產(chǎn)業(yè)基金)上海區(qū)總經(jīng)理貢璽在演講中提到，接下來，大家可能會卷工藝。
他指出，“一般來說，主機(jī)廠Tier1的國產(chǎn)化芯片會從兩顆芯片開始，一顆是MCU，一顆是IGBT，這兩個支撐了0%-10%過程當(dāng)中大部分國產(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，會是未來3-5年國產(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，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，要提速自主攻堅的步伐，其中對品種多、需求量大的車規(guī)級常規(guī)芯片，政策上要加強(qiáng)芯片企業(yè)主導(dǎo)，主機(jī)廠也會積極應(yīng)用和提出一些需求，分類型聯(lián)手組建車規(guī)級芯片攻關(guān)聯(lián)合體，集中優(yōu)勢資源打通從芯片的設(shè)計、制造到封測的產(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、資源配置效率等問題。
而對于技術(shù)資本密集的計算類、存儲類的高性能芯片，則要持續(xù)加大研發(fā)投入，持續(xù)創(chuàng)新攻關(guān)工程，打破跨國公司的技術(shù)壟斷。同時還要推進(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，對于主機(jī)廠來說是有價值的，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，但對于芯片企業(yè)來說，可能是一個偽命題。
“對于芯片來說，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)中國半導(dǎo)體協(xié)會的預(yù)測，近幾年來，中國芯片的專業(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)。目前國內(nèi)芯片的認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)還是以國外AEC-Q系列的標(biāo)準(zhǔn)為主，但這僅僅是一個入門級標(biāo)準(zhǔn)。
好消息是，目前國內(nèi)汽車芯片標(biāo)準(zhǔn)制定進(jìn)程正在加快，超20項相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)已立項申請或啟動。按照《國家汽車芯片標(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項以上，到2030年制定汽車芯片標(biāo)準(zhǔn)70項以上。
此外，在強(qiáng)化政策保障方面，王仕偉提到，要加大對整車企業(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，鼓勵優(yōu)先采用國內(nèi)的芯片軟件，用好首臺套、首版次的保障措施。
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