車規(guī)級(jí)芯片距完全自主還有多遠(yuǎn)？

作者 | 龔宸芫

編輯 | 李國(guó)政

出品 | 幫寧工作室（gbngzs）

折騰3年之久的汽車芯片短缺問(wèn)題，雖然還沒完全落下帷幕，但給國(guó)內(nèi)相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈帶來(lái)不少啟示。

 “中國(guó)對(duì)車規(guī)級(jí)芯片的需求量特別高，因此更加需要芯片在中國(guó)本土化生產(chǎn)，才能確保汽車行業(yè)持續(xù)生產(chǎn)和經(jīng)營(yíng)。”3月11日晚，全國(guó)人大代表、廣汽集團(tuán)總經(jīng)理馮興亞在全國(guó)人大廣東省代表團(tuán)駐地接受媒體采訪時(shí)，提出了汽車端的迫切需求。

 場(chǎng)外，中國(guó)芯片產(chǎn)業(yè)正在崛起。

 2月底，全球知名知識(shí)產(chǎn)權(quán)機(jī)構(gòu)Mathys＆Squire發(fā)布的全球半導(dǎo)體（芯片）專利數(shù)據(jù)顯示，截至2022年9月，全球半導(dǎo)體專利過(guò)去一年申請(qǐng)量為69194件，刷新歷史紀(jì)錄，同環(huán)比雙增。

 此中值得注意的是，中國(guó)申請(qǐng)數(shù)量占全球比例達(dá)55％，排名第一。美國(guó)為18223件，比例為26％，不到中國(guó)申請(qǐng)量的一半。

 這顯然是個(gè)好消息，它意味著中國(guó)芯片產(chǎn)業(yè)正步入高速發(fā)展階段。然而，上海芝能初行信息科技有限公司創(chuàng)始人陶冶認(rèn)為，中國(guó)專利數(shù)量世界第一，主要是如今設(shè)計(jì)公司層出不窮，但其并不具備制造能力。

 技術(shù)卡脖子的局面還在持續(xù)，多國(guó)對(duì)中國(guó)科技打壓程度越來(lái)越嚴(yán)重。3月8日，荷蘭政府以國(guó)家安全為由，宣布對(duì)半導(dǎo)體技術(shù)出口實(shí)施新的限制，具體新規(guī)定將在“夏天之前”公布。此前，美國(guó)曾向荷蘭施壓，要求其停止向中國(guó)出售阿斯麥公司(ASML)的光刻機(jī)。

 好在中國(guó)車企和芯片企業(yè)一直在采取不同方式，應(yīng)對(duì)未來(lái)可能面臨的危機(jī)。

 3月1日，寒武紀(jì)表示，子公司行歌科技與中國(guó)一汽達(dá)成合作，行歌科技將依托自身優(yōu)勢(shì)，滿足中國(guó)一汽在智能駕駛領(lǐng)域的芯片需求和應(yīng)用部署。

再往前，2月22日，武漢經(jīng)開區(qū)攜手東風(fēng)公司前往上海招商“引芯”，與當(dāng)?shù)剀囈?guī)級(jí)芯片領(lǐng)軍企業(yè)對(duì)接、磋商，商討打造自主可控、安全穩(wěn)定的國(guó)產(chǎn)化車規(guī)級(jí)芯片供應(yīng)鏈。

 中國(guó)車企與國(guó)內(nèi)芯片企業(yè)的融合度正在加深，但還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。目前，中國(guó)汽車芯片供應(yīng)仍以外企為主。在國(guó)外限令隨時(shí)可能出現(xiàn)變卦的風(fēng)險(xiǎn)下，國(guó)內(nèi)汽車業(yè)和芯片業(yè)岌岌可危。

 中國(guó)汽車行業(yè)和芯片行業(yè)，是時(shí)候站出來(lái)做出更深遠(yuǎn)的謀劃了。

 01.

需求旺盛

 一般而言，芯片分為消費(fèi)級(jí)、工業(yè)級(jí)、車規(guī)級(jí)、軍工（航天）級(jí)等4個(gè)等級(jí)。與消費(fèi)級(jí)、工業(yè)級(jí)相比，車規(guī)級(jí)對(duì)芯片的穩(wěn)定性、安全性、可靠性要求更高。

 按使用功能劃分，車規(guī)級(jí)芯片包括計(jì)算與控制芯片、傳感器芯片、功率半導(dǎo)體、模擬和通信芯片、存儲(chǔ)芯片等種類。

 其中，計(jì)算與控制類芯片主要用于計(jì)算分析和決策，如單片機(jī)MCU和系統(tǒng)級(jí)芯片SoC；功率類芯片主要負(fù)責(zé)功率轉(zhuǎn)換，多用于電源和接口，如IGBT和MOSFET；傳感器類芯片主要負(fù)責(zé)車身狀態(tài)和外界環(huán)境的感知和采集，包括車輛感知和環(huán)境感知。

▲地平線Matrix5智能芯片

 模擬芯片主要處理自然模擬信號(hào)的集成電路。通訊芯片主要用于總線控制、藍(lán)牙或Wi-Fi等方面。存儲(chǔ)器芯片則用于數(shù)據(jù)儲(chǔ)存。

 行業(yè)專家表示，要達(dá)到車規(guī)級(jí)，原廠和芯片要經(jīng)過(guò)質(zhì)量管理體系、功能安全等認(rèn)證，常見的國(guó)際認(rèn)證有ISO/TS16949（判斷一家芯片原廠是否具有車規(guī)級(jí)芯片設(shè)計(jì)、生產(chǎn)流程管控能力）、AEC-Q100（判斷芯片產(chǎn)品是否具備車用資格的標(biāo)志之一）、ISO 26262（判斷芯片產(chǎn)品是否具備車用資格的標(biāo)志之一）等。

 目前，中國(guó)還沒有一套屬于自己的芯片標(biāo)準(zhǔn)體系。

 一顆小小的芯片，誕生之路并不容易。芯馳科技副總裁徐超曾表示，一顆車規(guī)芯片從設(shè)計(jì)到上市，需要2~3年，而一輛車的整個(gè)生命周期需要10年之久。如何把芯片供應(yīng)5~10年，再支撐車輛5~10年的售后保障，是考驗(yàn)芯片供應(yīng)商的一個(gè)重要課題。

 車規(guī)級(jí)芯片雖然制作費(fèi)時(shí)費(fèi)精力，但市場(chǎng)需求卻出奇地高。作為智能汽車的“大腦”，車規(guī)級(jí)芯片廣泛應(yīng)用于動(dòng)力、車身、座艙、底盤和安全等領(lǐng)域，車輛智能化程度與芯片數(shù)量成正比。

 一方面，隨著汽車電動(dòng)智能化發(fā)展，單車的芯片用量繼續(xù)上升，新能源汽車平均每輛車要1500顆芯片，未來(lái)到自動(dòng)駕駛階段將超過(guò)3000顆芯片，遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于消費(fèi)類電子產(chǎn)品的芯片量。

 江蘇省半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會(huì)秘書長(zhǎng)秦舒曾表示，汽車電子占整車成本的比重，已從2012年的25%上升到2021年的55%。根據(jù)賽迪數(shù)據(jù)，預(yù)計(jì)2025年，乘用車電子成本在整車成本中占比有望達(dá)到60%。

 另一方面，市場(chǎng)對(duì)新能源汽車的需求持續(xù)高漲，車規(guī)級(jí)芯片需求量隨之正向增長(zhǎng)。今年1-2月，新能源汽車銷量同比增長(zhǎng)超過(guò)20%，2022年同比增長(zhǎng)達(dá)93.4%。

▲圖表來(lái)源：汽車工業(yè)協(xié)會(huì)

在芯片行業(yè)，大部分企業(yè)雖然全年業(yè)績(jī)不亮眼，但汽車業(yè)務(wù)均成業(yè)績(jī)?cè)鲩L(zhǎng)主力。英飛凌甚至在2月宣布，汽車部門的產(chǎn)能在2023財(cái)年已全部售罄。

 對(duì)于汽車行業(yè)而言，車規(guī)級(jí)芯片越來(lái)越重要，促使車企與芯片制造商關(guān)系邁入新階段。用黑芝麻智能CMO楊宇欣的話來(lái)說(shuō)是：汽車公司與芯片企業(yè)從供需關(guān)系正走向共創(chuàng)，兩者的關(guān)系正發(fā)生改變。