汽車(chē)半導(dǎo)體已成為連接汽車(chē)工業(yè)和半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的戰(zhàn)略焦點(diǎn),也是汽車(chē)產(chǎn)業(yè)供應(yīng)鏈得以正常運(yùn)行的重要保障,它不僅關(guān)系到汽車(chē)生產(chǎn),,還直接影響人們的出行方式和社會(huì)經(jīng)濟(jì),。
在汽車(chē)電動(dòng)化、網(wǎng)聯(lián)化、智能化發(fā)展趨勢(shì)下,汽車(chē)對(duì)半導(dǎo)體的性能和用量需求均大幅增加,從應(yīng)用層面推進(jìn)了汽車(chē)半導(dǎo)體市場(chǎng)的高速發(fā)展,,成為增速最快的細(xì)分市場(chǎng)之一。然而,,始于新冠疫情之后的汽車(chē)缺芯潮蔓延全球,,嚴(yán)重沖擊了汽車(chē)產(chǎn)業(yè),使車(chē)廠(chǎng)出現(xiàn)不同程度的減產(chǎn),、停產(chǎn),。
不過(guò),缺芯潮危機(jī)也為我國(guó)汽車(chē)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展帶來(lái)了機(jī)遇,,而關(guān)鍵在于如何去把握,。在第十六屆“中國(guó)芯”集成電路產(chǎn)業(yè)促進(jìn)大會(huì)同期舉辦的“汽車(chē)半導(dǎo)體高峰論壇”上,國(guó)家新能源汽車(chē)技術(shù)創(chuàng)新中心副總經(jīng)理,、中國(guó)汽車(chē)芯片產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟副秘書(shū)長(zhǎng)鄒廣才針對(duì)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)發(fā)展和芯片荒,、“卡脖子”矛盾,,分析了原因,分享了汽車(chē)芯片產(chǎn)業(yè)生態(tài)建設(shè)方面的實(shí)踐與思考,。
經(jīng)過(guò)近幾年的發(fā)展,,我國(guó)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)迎來(lái)突飛猛進(jìn)的變化,特別是新能源和智能汽車(chē)迎來(lái)了發(fā)展黃金期,。2015-2020年,,全球新能源汽車(chē)年復(fù)合增長(zhǎng)率超過(guò)40%,中國(guó)更高,,每年新能源汽車(chē)產(chǎn)量占到全球一半以上,。得益于政策、市場(chǎng)和技術(shù)以及節(jié)能減排,,各國(guó)都非常重視新能源汽車(chē)的發(fā)展,。未來(lái)其滲透率將進(jìn)一步加速,發(fā)展空間巨大,。預(yù)測(cè)表明,,2022年我國(guó)新能源汽車(chē)的產(chǎn)銷(xiāo)量將達(dá)500萬(wàn)輛,提前實(shí)現(xiàn)2025年目標(biāo),。
鄒廣才指出,,從去年汽車(chē)芯片荒開(kāi)始,就引起了行業(yè)主管部門(mén)的高度重視,。我國(guó)汽車(chē)電子領(lǐng)域最關(guān)注的就是汽車(chē)芯片,,因?yàn)樗俏磥?lái)新能源汽車(chē)及傳統(tǒng)汽車(chē)實(shí)現(xiàn)主要功能,特別是電動(dòng),、智能化功能的核心基礎(chǔ)硬件,。
目前,傳統(tǒng)汽車(chē)和智能化,、電動(dòng)化領(lǐng)域的芯片主要是國(guó)外進(jìn)口,占比高達(dá)95%以上,;關(guān)鍵系統(tǒng)芯片全部由國(guó)外壟斷,;進(jìn)口渠道風(fēng)險(xiǎn)對(duì)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)和整個(gè)國(guó)民經(jīng)濟(jì)都有重大影響。預(yù)計(jì)2022-2025年,,一輛車(chē)上芯片價(jià)值將在1500-2000美元,,汽車(chē)芯片市場(chǎng)空間高達(dá)幾百億,機(jī)會(huì)巨大,。
何為汽車(chē)芯片,?
鄒廣才說(shuō),對(duì)于汽車(chē)芯片,,目前行業(yè)還沒(méi)有一個(gè)廣泛認(rèn)可的定義,。通過(guò)采用的標(biāo)準(zhǔn)以及行業(yè)報(bào)告中的一些技術(shù)特征,,可以形成以下定義:汽車(chē)芯片要求高可靠性、高安全性,、高穩(wěn)定性,,需要經(jīng)過(guò)2-3年嚴(yán)苛認(rèn)證才能進(jìn)入汽車(chē)供應(yīng)鏈,擁有5-10年供貨周期,。
高可靠性主要指適用的工作溫度范圍,、濕度、抗振動(dòng),、抗電磁干擾以及設(shè)計(jì)壽命,;高安全性主要指功能安全和信息安全,通常用ISO 26262及ASIL-B至ASIL-D等信息安全標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行認(rèn)證,;高穩(wěn)定性主要指產(chǎn)品大批量生產(chǎn)情況下的穩(wěn)定性,,并實(shí)現(xiàn)零缺陷。還有一些其他要求,,如工藝,、材料和模塊化要求,這些都是汽車(chē)產(chǎn)業(yè)長(zhǎng)期發(fā)展形成并折射到汽車(chē)芯片層面的特殊要求,。
汽車(chē)芯片行業(yè)壁壘比較高,,芯片要經(jīng)過(guò)質(zhì)量管理、功能安全及信息安全等標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)和認(rèn)證,,然后才能進(jìn)入產(chǎn)業(yè)鏈上車(chē)應(yīng)用,。一般來(lái)講,一款芯片需要兩年開(kāi)發(fā)時(shí)間,,認(rèn)證還需要兩年時(shí)間,,進(jìn)入門(mén)檻非常高。即使進(jìn)入產(chǎn)業(yè)鏈,,還需要有5-10年的供貨周期,。所以,在嚴(yán)格技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和超長(zhǎng)供貨周期下,,芯片企業(yè),、汽車(chē)電子廠(chǎng)商和整車(chē)企業(yè)形成了強(qiáng)綁定供應(yīng)鏈,行業(yè)壁壘高,,合作格局穩(wěn)定,。
解決卡脖子從哪里入手?
從整個(gè)生態(tài)鏈來(lái)看,,我國(guó)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)“缺芯少魂”是在全球產(chǎn)業(yè)鏈中處于較低位置的標(biāo)志性痛點(diǎn),。建立產(chǎn)業(yè)生態(tài)是解決“卡脖子”問(wèn)題的核心手段。從國(guó)民經(jīng)濟(jì)的高質(zhì)量安全發(fā)展、汽車(chē)產(chǎn)業(yè)供應(yīng)鏈的自主可控,、汽車(chē)芯片產(chǎn)業(yè)的巨大市場(chǎng)機(jī)遇看,,實(shí)現(xiàn)車(chē)規(guī)芯片的國(guó)產(chǎn)化和自主化,都具有十分重要的戰(zhàn)略意義,、現(xiàn)實(shí)意義和經(jīng)濟(jì)效益,。
為實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo),鄒廣才認(rèn)為應(yīng)該從以下方面入手加以解決,。
一是沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)體系,。國(guó)內(nèi)沒(méi)有汽車(chē)芯片標(biāo)準(zhǔn)體系,上下游沒(méi)有統(tǒng)一的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)語(yǔ)言,,更多是借鑒國(guó)際使用的標(biāo)準(zhǔn)做汽車(chē)芯片測(cè)試,、評(píng)價(jià),而這些標(biāo)準(zhǔn)滯后于中國(guó)日新月異的龐大市場(chǎng)的新要求,,一些新部件技術(shù)要求無(wú)法體現(xiàn),。國(guó)外一些標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)比較煩瑣,做一次測(cè)試評(píng)價(jià)需要5個(gè)月時(shí)間,。所以,,需要有一個(gè)既滿(mǎn)足汽車(chē)行業(yè)應(yīng)用,又能夠相對(duì)簡(jiǎn)化的測(cè)試標(biāo)準(zhǔn),,滿(mǎn)足上下游技術(shù)和應(yīng)用的對(duì)接要求,。
二是缺少評(píng)價(jià)平臺(tái)。國(guó)內(nèi)以前用的都是國(guó)外芯片,,這些芯片在國(guó)外產(chǎn)品上進(jìn)行了大規(guī)模驗(yàn)證和應(yīng)用,,在國(guó)產(chǎn)芯片上車(chē)時(shí),還需要一個(gè)完整的評(píng)價(jià)過(guò)程,。所以,,國(guó)內(nèi)芯片行業(yè)和汽車(chē)行業(yè)之間需要有一個(gè)比較完備的測(cè)試評(píng)價(jià)機(jī)制和認(rèn)證機(jī)制的平臺(tái)。
三是研發(fā)能力不足,。目前雖然有很多企業(yè)進(jìn)入汽車(chē)芯片領(lǐng)域,,已經(jīng)進(jìn)行了第一輪和第二輪迭代,但國(guó)內(nèi)汽車(chē)芯片技術(shù)研發(fā)能力仍然不足,,在可靠性,、可測(cè)性、功能安全方面與國(guó)外技術(shù)產(chǎn)品相比還有一定差距,。
四是上下游對(duì)接不利。產(chǎn)品的應(yīng)用是上下游對(duì)接的關(guān)鍵所在,,如果上游研發(fā)制造的芯片沒(méi)有下游使用,,上游投資就白白浪費(fèi)了。集成電路產(chǎn)業(yè)應(yīng)用迭代周期比汽車(chē)產(chǎn)業(yè)快,下游有了應(yīng)用機(jī)會(huì),,也無(wú)法很快迭代,,完善性能。因此需要上下游一起努力,,給國(guó)產(chǎn)芯片應(yīng)用和試用的機(jī)會(huì),。
五是產(chǎn)能缺乏。本輪缺芯最重要的原因是芯片產(chǎn)能問(wèn)題,,在大陸地區(qū),,目前SoC、MCU都沒(méi)有成熟的流片線(xiàn),,缺乏底線(xiàn)保留能力,。所以呼吁在國(guó)內(nèi)建立一些高性能的流片線(xiàn),以保障芯片生產(chǎn)能力,。
鄒廣才強(qiáng)調(diào),,這些不是上游和下游一兩個(gè)企業(yè)就能解決的問(wèn)題,而是一個(gè)生態(tài)問(wèn)題,。生態(tài)分為技術(shù)和產(chǎn)業(yè)兩個(gè)方面,,技術(shù)生態(tài)指芯片設(shè)計(jì)直到應(yīng)用,包括設(shè)計(jì),、制造,、封裝、測(cè)試,、認(rèn)證等,。產(chǎn)業(yè)生態(tài)包括每個(gè)環(huán)節(jié)的企業(yè)或機(jī)構(gòu),芯片設(shè)計(jì)公司是主力,,關(guān)鍵院校在關(guān)鍵技術(shù)上協(xié)助,,還包括零部件和封裝廠(chǎng)商,還包括一些為共性平臺(tái)測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)及認(rèn)證提供技術(shù)支撐的機(jī)構(gòu),。
國(guó)際上汽車(chē)芯片企業(yè)和產(chǎn)業(yè)鏈上下游之間都采用產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟的方式,,通過(guò)長(zhǎng)期合作形成一個(gè)利益共同體,從而建立一個(gè)比較穩(wěn)定的利益共享,、合作共贏(yíng)的協(xié)同機(jī)制,。國(guó)內(nèi)也在效仿國(guó)際上成熟的做法,嘗試走產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟的道路,。
鄒廣才介紹說(shuō),,中國(guó)汽車(chē)芯片產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟2020年9月成立,定位是一個(gè)行業(yè)組織,,目標(biāo)是跨界融合半導(dǎo)體和汽車(chē)產(chǎn)業(yè),,建立我國(guó)汽車(chē)芯片產(chǎn)業(yè)生態(tài),實(shí)現(xiàn)自主完全可控和全面發(fā)展,推動(dòng)國(guó)產(chǎn)替代和國(guó)際合作,。
2021年2月,,聯(lián)盟在工信部電子司、裝備司指導(dǎo)下開(kāi)展了我國(guó)汽車(chē)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)供需調(diào)研,,向國(guó)內(nèi)80多家企業(yè)征集供給信息,,發(fā)布了汽車(chē)半導(dǎo)體供給手冊(cè)。手冊(cè)收錄了國(guó)內(nèi)59家半導(dǎo)體企業(yè)的產(chǎn)品,,涵蓋幾個(gè)大類(lèi)和53個(gè)小類(lèi),,收錄了26家汽車(chē)零部件的1030條產(chǎn)品需求信息。同時(shí)對(duì)汽車(chē)芯片做了完整分類(lèi)體系,,以指導(dǎo)其他工作,。
在線(xiàn)下調(diào)研的基礎(chǔ)上,聯(lián)盟開(kāi)始建立線(xiàn)上汽車(chē)半導(dǎo)體供需對(duì)接產(chǎn)業(yè)平臺(tái),,12月初正式啟動(dòng)內(nèi)部測(cè)試工作,,并向聯(lián)盟內(nèi)成員開(kāi)放。該平臺(tái)計(jì)劃明年年初正式開(kāi)放,,在上面可以直接尋找國(guó)產(chǎn)芯片產(chǎn)品,。
6月,國(guó)內(nèi)汽車(chē)芯片保險(xiǎn)機(jī)制上線(xiàn),,主要面向國(guó)產(chǎn)汽車(chē)芯片應(yīng)用,,希望用這種方案分擔(dān)國(guó)產(chǎn)汽車(chē)芯片在應(yīng)用過(guò)程中上下游的經(jīng)濟(jì)風(fēng)險(xiǎn),推進(jìn)國(guó)產(chǎn)芯片盡快上市應(yīng)用,。
同月,,汽車(chē)芯片標(biāo)準(zhǔn)體系研究課題啟動(dòng),將根據(jù)產(chǎn)業(yè)實(shí)際需要和技術(shù)攻關(guān)需求,,搭建面向國(guó)產(chǎn)芯片的汽車(chē)芯片標(biāo)準(zhǔn)體系,,并制訂汽車(chē)芯片標(biāo)準(zhǔn)化工作路線(xiàn)圖,形成汽車(chē)芯片標(biāo)準(zhǔn)化工作的中長(zhǎng)期規(guī)劃,,并逐步開(kāi)展汽車(chē)芯片應(yīng)用場(chǎng)景,、環(huán)境工況、產(chǎn)品性能,、試驗(yàn)方法,、測(cè)試評(píng)價(jià)等方面標(biāo)準(zhǔn)的研究制訂工作。標(biāo)準(zhǔn)體系包括基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn),、產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn),、試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)和通用標(biāo)準(zhǔn)四大類(lèi)別,下面又分13個(gè)工作組,。目前,,標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)做了多次課題研究,,有50多家成員單位共140多名專(zhuān)家參與,累計(jì)完成標(biāo)準(zhǔn)的梳理,、技術(shù)結(jié)構(gòu)分析、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化的調(diào)度,,現(xiàn)已進(jìn)入汽車(chē)芯片標(biāo)準(zhǔn)體系的框架搭建階段,,計(jì)劃2022年7月完成標(biāo)準(zhǔn)化路線(xiàn)圖制定。
10月,,聯(lián)盟宣布舉辦首屆中國(guó)汽車(chē)芯片應(yīng)用創(chuàng)新拉力賽,,聯(lián)合國(guó)內(nèi)汽車(chē)芯片企業(yè),圍繞國(guó)產(chǎn)汽車(chē)芯片產(chǎn)品開(kāi)展汽車(chē)電子設(shè)計(jì),,并邀請(qǐng)行業(yè)專(zhuān)家對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行評(píng)選和評(píng)優(yōu),。通過(guò)這種方式推廣國(guó)產(chǎn)汽車(chē)芯片,讓下游盡快了解和應(yīng)用,。參與拉力賽的設(shè)計(jì)方案覆蓋三電控制,、域控制系、智能駕駛,、智能車(chē)燈等各種汽車(chē)電子應(yīng)用,。
11月,聯(lián)盟在北京舉辦高校創(chuàng)新成果對(duì)接會(huì),,將學(xué)校在半導(dǎo)體,、智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)方面的科研成果與企業(yè)交流對(duì)接,幫助企業(yè)了解前沿技術(shù),,形成校企合作,。
12月,聯(lián)盟宣布在北京義莊設(shè)立比較完整的從芯片級(jí)到系統(tǒng)級(jí)的一站式測(cè)試平臺(tái),,主要幫助國(guó)產(chǎn)芯片完成上市前芯片可靠性,、功能安全方面的測(cè)試評(píng)價(jià)。通過(guò)評(píng)價(jià)打通下游到上游之間的信任通道,,將模塊環(huán)境,、芯片表現(xiàn)完整準(zhǔn)確地告訴下游。未來(lái)測(cè)試評(píng)價(jià)將拓展到電磁兼容及其他領(lǐng)域,。
以產(chǎn)業(yè)生態(tài)打造汽車(chē)芯片創(chuàng)新高地
鄒廣才最后表示,,“十四五”期間,聯(lián)盟將繼續(xù)開(kāi)展技術(shù)探索,、成果應(yīng)用,、資源對(duì)接、產(chǎn)品推廣,、人才培養(yǎng),、行業(yè)交流,、國(guó)際合作等工作。
中國(guó)汽車(chē)行業(yè)發(fā)展速度很快,,但還有很大差距,。只有國(guó)內(nèi)上下游企業(yè),芯片,、汽車(chē),、高等院校、行業(yè)組織一起努力,,才能早日建成中國(guó)汽車(chē)芯片產(chǎn)業(yè)生態(tài),,打造世界汽車(chē)芯片的創(chuàng)新高地。