近來，關(guān)于汽車芯片的討論熱度居高不下，一方是不斷調(diào)高價(jià)格的芯片制造商,，而另一方則是紛紛宣布減產(chǎn)的汽車廠商,。而夾雜其中的代工廠，更是高呼產(chǎn)能爆滿,。

　　前幾日,，有報(bào)道指出，中國臺(tái)灣經(jīng)濟(jì)部長Wang Mei-hua與臺(tái)積電高層進(jìn)行過交談,。之后臺(tái)積電表示,，如果能夠進(jìn)一步增加產(chǎn)能，將優(yōu)先生產(chǎn)汽車芯片,。

　　臺(tái)積電稱,，目前該公司的產(chǎn)能為滿負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)，但其已向經(jīng)濟(jì)部保證,，如果能通過優(yōu)化產(chǎn)能來提高產(chǎn)量,，該公司將與政府合作，優(yōu)先供應(yīng)汽車芯片,。

　　那些曾經(jīng)開著機(jī)械控制車子走南闖北的老司機(jī)們可能怎么也不會(huì)想到,，幾十年后的今天，汽車生產(chǎn)會(huì)被一顆小小的芯片所困,。而這,，涉及到了幾十年來汽車生產(chǎn)以及供應(yīng)鏈的變化。

　　汽車之變

　　在20世紀(jì)60年代之前，汽車的控制依靠機(jī)械控制,，機(jī)械器件雖然結(jié)構(gòu)簡單,，質(zhì)量穩(wěn)定，但效率不高,，所以發(fā)動(dòng)機(jī)的電噴和直噴技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生,，后兩者的共同之處都是可以通過電子信號(hào)去精準(zhǔn)控制噴油器，從而達(dá)到高效率,。

　　隨著發(fā)動(dòng)機(jī)上的傳感器越來越豐富,，發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣、溫度等等參數(shù)都可以被偵測(cè)到,，這些數(shù)據(jù)被統(tǒng)一回傳到 ECU,，ECU 再通過事先編好的程序去針對(duì)當(dāng)時(shí)的具體工況精確控制噴油量。

　　ECU,，就是如今導(dǎo)致汽車廠商減產(chǎn)的主角之一,。ECU中文名為電子控制單元，更通俗的說法是“行車電腦”,。

　　相關(guān)報(bào)道指出,，該產(chǎn)品首次出現(xiàn)在 1968 年，當(dāng)時(shí)率先被搭載在了大眾的一部車上,。ECU 作為一個(gè)集成化的部件,，它具備一定的信息運(yùn)算能力，而這運(yùn)算能力就需要依靠集成電路,，即芯片,。

　　在汽車技術(shù)的發(fā)展過程中，半導(dǎo)體成本（即電子系統(tǒng)零部件的成本）已經(jīng)從2013年的每車312美元增加到了如今約400美元,。汽車半導(dǎo)體供應(yīng)商正獲益于微控制單元,、傳感器、存儲(chǔ)器等各類半導(dǎo)體設(shè)備需求的大幅上漲,。到2022年,，半導(dǎo)體成本預(yù)計(jì)將達(dá)到每車近600美元。不難發(fā)現(xiàn),，如今汽車半導(dǎo)體的地位已今非昔比,。

　　在汽車半導(dǎo)體的供應(yīng)過程中，同樣存在變化,。在德勤發(fā)布的一份報(bào)告中指出,，在傳統(tǒng)汽車行業(yè)生態(tài)體系中，半導(dǎo)體供應(yīng)商屬于Tier2廠商（二級(jí)供應(yīng)商,，是跟一級(jí)供應(yīng)商簽訂合同的供應(yīng)商）,，他們將產(chǎn)品銷售給Tier1廠商（一級(jí)供應(yīng)商,，給設(shè)備廠商供貨，也就是說產(chǎn)品直接供應(yīng)整車廠的汽車零部件供應(yīng)商）,，后者將技術(shù)整合成模塊交給整車廠裝配。

　　近幾年來,，汽車行業(yè)經(jīng)歷了翻天覆地的變革,，傳統(tǒng)汽車半導(dǎo)體行業(yè)的生態(tài)體系及合作模式不再固定不變，而是前所未有地相互交織,，緊密關(guān)聯(lián),。供應(yīng)鏈中的角色正在不斷模糊，如今,，部分汽車制造商正在設(shè)計(jì)自己的集成電路（如特斯拉）,。其他一級(jí)參與者亦正在設(shè)計(jì)集成電路并進(jìn)入軟件領(lǐng)域參與競爭，德國大陸集團(tuán)對(duì)Elektrobit公司的收購便是這一趨勢(shì)的印證,。

　　此外,，半導(dǎo)體供應(yīng)商也在加強(qiáng)與汽車制造商和一級(jí)汽車行業(yè)供應(yīng)商的合作。例如,，英偉達(dá)正在與奧迪合作,，采用無人駕駛的深度學(xué)習(xí)技術(shù)打造人工智能平臺(tái)。

　　在此之前,，作為Tier2的半導(dǎo)體廠商廠商基本上都是IDM（垂直整合制造工廠）,，20年來，先進(jìn)晶圓廠高昂成本早已令許多IDM廠商停止建立先進(jìn)的工廠,，轉(zhuǎn)向“無晶圓廠化/輕晶圓廠化”,。但是，這些IDM廠商均保留了自有的專利流程,，將部分生產(chǎn)外包至晶圓代工廠,。

　　一開始，這僅涉及一小部分重要的汽車產(chǎn)品（如信息娛樂及顯示驅(qū)動(dòng)）,，重要組件如動(dòng)力系統(tǒng)或底盤控制組件仍由IDM廠商自行制造,。然而，如今隨著IDM廠商逐步將重要應(yīng)用外包至晶圓代工廠,，這一趨勢(shì)正在改變轉(zhuǎn)變,。例如，高級(jí)駕駛輔助系統(tǒng)需要先進(jìn)的微控制單元,，但許多IDM廠商自身卻并不具備相應(yīng)的制造能力,。

　　這一因素，也就導(dǎo)致了本文一開始提到的：臺(tái)積電等代工廠產(chǎn)能爆滿,。數(shù)據(jù)顯示,，臺(tái)積電去年的銷售額中,，汽車芯片只占3%，而智能手機(jī)芯片占48%,，高性能芯片占33%,。去年第四季度，臺(tái)積電汽車芯片的銷售額較上一季度增長了27%,，但仍然只占該季度總銷售額的3%,。

　　這種銷售額的占比，導(dǎo)致汽車廠商的議價(jià)能力遠(yuǎn)不如消費(fèi)電子廠商,。因此,，近期也有不少報(bào)道提到，瑞薩,、恩智浦等芯片制造商因汽車需求飆升而提高半導(dǎo)體價(jià)格,。

　　達(dá)摩克利斯之劍

　　這次芯片短缺，無疑也對(duì)國內(nèi)不少車企敲響了警鐘,，供應(yīng)鏈安全問題更是成為了懸在國內(nèi)廠商頭頂?shù)倪_(dá)摩克利斯之劍,。

　　有關(guān)數(shù)據(jù)顯示，2019年,，我國車用芯片進(jìn)口率超90%,，先進(jìn)傳感器、車載網(wǎng)絡(luò),、三電系統(tǒng),、底盤電控、ADAS,、自動(dòng)駕駛等關(guān)鍵系統(tǒng)芯片過度依賴進(jìn)口,。其中，電動(dòng)汽車中價(jià)值僅次于動(dòng)力電池的IGBT,，98%以上需要從國外進(jìn)口,，且價(jià)格是國外的1.2倍至1.8倍。

　　在此次缺貨潮連番棒打之下,，國內(nèi)車企意識(shí)到,，在供應(yīng)環(huán)節(jié)不應(yīng)過度依賴海外。中國汽車工業(yè)協(xié)會(huì)高級(jí)官員陳世華曾表示：“芯片短缺的這一事件再次表明,，擁有自主和可控的供應(yīng)鏈?zhǔn)嵌嗝淳o迫和必要,。”

　　自從中美貿(mào)易摩擦不斷,，加上美國政府不斷通過“實(shí)體清單”等手段制裁我國的科技企業(yè),，尤其是半導(dǎo)體芯片領(lǐng)域更是受災(zāi)嚴(yán)重。芯片遭遇了卡脖子的問題,，不只消費(fèi)電子領(lǐng)域,，而且也會(huì)慢慢向其他領(lǐng)域傳導(dǎo),，汽車行業(yè)也不會(huì)例外。而這,，也成為了國內(nèi)自主芯片研發(fā)廠商的一次機(jī)遇,。

　　許多車企已經(jīng)意識(shí)到芯片的重要性，紛紛走向自研或者聯(lián)合芯片公司研發(fā)的道路,。如北汽集團(tuán)與Imagination集團(tuán),、翠微股份合資成立了北京核芯達(dá)科技；上汽與英飛凌成立了上汽英飛凌汽車功率半導(dǎo)體有限公司,；零跑汽車與大華股份聯(lián)合研發(fā)AI自動(dòng)駕駛芯片。2020年9月19日,，由120余家整車,、零部件、芯片企業(yè)組成的中國汽車芯片產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟,，目標(biāo)顯然是解決汽車產(chǎn)業(yè)芯片供應(yīng)問題,。

　　從宏觀方面看，由于高級(jí)駕駛輔助系統(tǒng),、人工智能,、數(shù)字互聯(lián)以及傳感器等汽車電子的需求不斷增加使得汽車在其發(fā)展中提出了更多需求，同樣為國內(nèi)廠商創(chuàng)造了機(jī)遇,。

　　如在新能源汽車等新市場需求的驅(qū)動(dòng)下的第三代半導(dǎo)體材料,，中國就有追趕和超車的良機(jī)。

　　主要原因在于第三代半導(dǎo)體材料及應(yīng)用產(chǎn)業(yè)發(fā)明并實(shí)用于本世紀(jì)初年,，各國的研究和水平相差不遠(yuǎn),，國內(nèi)產(chǎn)業(yè)界和專家認(rèn)為第三代半導(dǎo)體材料可以讓我們擺脫集成電路（芯片）被動(dòng)局面。目前我國有露笑科技,、山東天岳,、三安廣電、揚(yáng)杰科技,、以及華潤微等眾多第三代半導(dǎo)體相關(guān)廠商,。近期新上市的比亞迪漢EV則已經(jīng)搭載了比亞迪自主研發(fā)并制造的高性能SiC-MOSFET 控制模塊。

　　在汽車智能化發(fā)展過程中,，自動(dòng)駕駛在眾多汽車應(yīng)用場景中廣受關(guān)注,，也是門檻較高的一個(gè)領(lǐng)域，在對(duì)AI芯片提出更高挑戰(zhàn)的同時(shí),，也增加了AI芯片的需求,。

　　現(xiàn)在國內(nèi)能夠提供車用自動(dòng)駕駛芯片的企業(yè)在快速增加，如地平線的“征程2號(hào)”自動(dòng)駕駛芯片已經(jīng)應(yīng)用于長安,、奇瑞等自主品牌汽車上,，出貨量已超過10萬個(gè),。華為基于自主設(shè)計(jì)的汽車芯片710A，以及自研的AI處理器Ascend910,，推出了智能駕駛MDC平臺(tái),。芯馳科技如今已經(jīng)正式發(fā)布了X9、V9,、G9三款車載芯片產(chǎn)品,，將分別應(yīng)用于智能座艙、自動(dòng)駕駛以及中央網(wǎng)關(guān),。

　　2016年成立的黑芝麻智能科技現(xiàn)如今已先后發(fā)布了華山一號(hào),、華山二號(hào)汽車芯片，華山二號(hào)A1000芯片具備40-70TOPS的強(qiáng)大算力,，小于8W的功耗及優(yōu)越的算力利用率,，是目前能支持L2+及以上級(jí)別自動(dòng)駕駛的唯一國產(chǎn)芯片。2021年,，黑芝麻智能計(jì)劃投片華山三號(hào)芯片,。華山三號(hào)采用7nm先進(jìn)制程，算力超過200TOPS,，全面支持L4/L5級(jí)別的自動(dòng)駕駛,，成為國內(nèi)算力第一的自動(dòng)駕駛芯片。

　　不難發(fā)現(xiàn),，在AI芯片方面,，盡管目前國外龍頭企業(yè)的高端芯片算力更強(qiáng)，但從市場和應(yīng)用的角度來說,，國產(chǎn)AI芯片仍有很大的機(jī)會(huì),。一方面，本土AI芯片在功耗控制方面有優(yōu)勢(shì),；另一方面,，國內(nèi)有大型企業(yè)推動(dòng)AI技術(shù)的創(chuàng)新和發(fā)展；此外,，無論國內(nèi)市場還是政策層面,，都為產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供了很多有利的條件。

　　從設(shè)備角度來看,，隨著功能組合的復(fù)雜性不斷提升,，汽車將需要不同類型的組件。一些細(xì)分領(lǐng)域的增長速度將超過其他領(lǐng)域,。例如,，無人駕駛將產(chǎn)生對(duì)傳感器和微控制器，以及處理傳感器數(shù)據(jù)的大量需求,。半導(dǎo)體行業(yè)亦正在開發(fā)更加強(qiáng)大的微控制單元/微處理單元以處理這些數(shù)據(jù),。

　　在通向智能駕駛的道路上,，汽車毫米波雷達(dá)受到大家垂青自有其道理。雖然毫米波雷達(dá)汽車ADAS應(yīng)用領(lǐng)域里前有博世,、德爾福等國外巨頭,，但目前國內(nèi)也出現(xiàn)了整車廠、華為等新玩家,，同時(shí)也有加特蘭微電子等半導(dǎo)體廠商,，持續(xù)在汽車領(lǐng)域發(fā)力。

　　當(dāng)然,，北京半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會(huì)副秘書長朱晶也在《全球汽車半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀及對(duì)我國該產(chǎn)業(yè)發(fā)展的建議》一文中指出了國內(nèi)汽車半導(dǎo)體發(fā)展中存在的一些問題,，包括基礎(chǔ)環(huán)節(jié)的差距巨大、標(biāo)準(zhǔn)和驗(yàn)證體系缺乏,、缺乏車規(guī)產(chǎn)品驗(yàn)證機(jī)會(huì)以及產(chǎn)業(yè)配套環(huán)節(jié)能力薄弱等,。

　　朱晶也給出了相關(guān)發(fā)展建議，建議指出,，我國在發(fā)展汽車半導(dǎo)體方面，應(yīng)當(dāng)聚焦重點(diǎn)方向,，實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)車規(guī)級(jí)半導(dǎo)體產(chǎn)品的突破,；加強(qiáng)平臺(tái)建設(shè)，解決車規(guī)半導(dǎo)體“上車”的共性需求,；加強(qiáng)標(biāo)準(zhǔn)布局,，構(gòu)筑中國自主的車規(guī)半導(dǎo)體標(biāo)準(zhǔn)體系以及注重協(xié)同聯(lián)動(dòng)，助推國產(chǎn)汽車半導(dǎo)體驗(yàn)證和規(guī)模商用,。

　　說在最后

　　芯片已經(jīng)成為汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要基礎(chǔ)部分,，毫不夸張地說，誰掌握車用芯片和相關(guān)車用半導(dǎo)體元器件的技術(shù)和供給,，誰就獲得了市場的勝出元素,。因此構(gòu)建安全可控的汽車芯片供應(yīng)體系，已經(jīng)成為了產(chǎn)業(yè)發(fā)展的“當(dāng)務(wù)之急”,。

　　而最近的缺貨也倒閉各大芯片廠乃至政策制定者重新思考,，如何才能更好地做好自己的供應(yīng)鏈保障。最近傳言的瑞薩砍掉外包,，增加芯片自產(chǎn)就是其中一個(gè)路徑,。

　　來到國內(nèi)方面，本土芯片企業(yè)距離大規(guī)模進(jìn)入全球汽車供應(yīng)鏈,，還有很長的路要走,，但動(dòng)態(tài)地看，中國芯片企業(yè)參與度正在提升,，其芯片業(yè)務(wù)的比例與整車業(yè)務(wù)拉平甚至反超,，只是時(shí)間問題,。