百人會秘書長張永偉:對中國汽車晶片發展的六點建議
來源:中央廣電總臺國際在線  |  2022-12-16 15:55:29

  12月16日,2022全球智慧汽車産業峰會在合肥開幕,在主題為“全球視角下的智慧汽車發展之路”的企業家論壇上,中國電動汽車百人會副理事長兼秘書長張永偉我國汽車晶片發展提出了四方面重要思考和建議。

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  汽車晶片圖譜

  從目前來看,汽車晶片大概按照功能來分九大類,每輛智慧化程度偏高的單車晶片數量都在1000個以上。目前由於汽車還是相對分佈式電子電氣架構,每個不同控制域或者控制單元都有一些相對獨立的晶片組成,所以汽車晶片非常多,將來當汽車電子電氣架構越來越向集中式方向發展時,晶片數量可能會減少,但對性能的要求會越來越高,特別是算力要求會非常高。

  現在,晶片主要應用在五個方面:動力系統、智駕系統、智慧駕艙系統,汽車底盤和車身控制也需要大量晶片。總體看來,不同的晶片在不同的應用系統中都有施展功能的空間。特別是控制晶片,在五個領域都在使用,MCU、SOC晶片實際在每個系統都有使用,另外,計算晶片、傳感晶片的使用範圍也越來越大。

  全球汽車晶片發展趨勢

  全球汽車晶片的短缺有所緩解,但這種供應相對偏緊的狀態應該還會持續較長一段時間,主要是産能過慢。

  三年來,晶片短缺使全球汽車産量減産約1500萬輛,中國超過200萬輛,這就是汽車晶片對行業帶來的深刻影響。

  現在看來,多數晶圓廠新增産能仍處在建設爬坡區,而且為汽車晶片專門的晶圓廠少之甚少,産能緩解仍然是瓶頸。這也決定了汽車晶片雖然對最先進的製程要求不高,但成熟製程的産能不足仍然是常態。

  同時,晶片需求量越來越大,2022年我國汽車智慧化滲透率超過30%,2030年這個比例會達到70%。所以從智慧化的速度來判斷,對晶片的需求出現了一個爆髮式的增長態勢,單車晶片300-500個,到了電動智慧時代就超過了1000個,高等級自動駕駛會超過3000個晶片。到2030年,我國晶片規模預計約300億美金,需求數量約合1000-1200億顆/年,汽車晶片的需求越來越大,缺口也越來越大。

  從現在到未來,全球主要經濟體圍繞晶片的競爭已經成為國際技術競爭的核心。晶片競爭不僅決定汽車産業的競爭力,也決定未來各個主要經濟體的國家競爭力,但是這個領域的競爭格局已基本形成,改變現有晶片格局確實存在巨大難度。

  汽車晶片整個價值鏈最高端的是佔比比較小,但是價值量最高的核心軟體,96%的EDA的IP在美國公司手裏面,核心的汽車晶片IP歐洲和美國佔了95%,晶圓廠晶圓佔整個價值的2.5%,主要分佈在日本、歐盟,中國台灣還有一部分,設備和封測設備大概佔16%,主要是在歐美日。設計環節佔比最高,約為30%。現在看來,美國、韓國、日本和歐盟佔據了整個汽車晶片設計的高端市場。製造工廠是整個價值鏈當中佔比最高的,現在主要是先進製程,主要分佈在美國、韓國和中國台灣地區,封測場現在中國佔了一部分份額。

  中國汽車晶片面臨的挑戰

  對於我國來説,邁過晶片這道坎是必須要解決的問題,而且面臨著一系列嚴峻挑戰。

  挑戰1:擺脫進口依賴目前是當務之急。

  現在汽車晶片國內的供給度不到10%,也就是每一輛汽車90%以上的晶片都是進口或是在外資公司手裏,不論是小晶片,還是一些關鍵晶片,特別是智慧晶片,未來需求越來越大,瓶頸也越來越高,不同的汽車晶片,自主率水準最高的不到10%,最低的小于1%。這就是我國面臨的第一個挑戰,也是巨大的風險。

  挑戰2:整個汽車晶片鏈條都存在技術短板。

  EDA的工具市場,核心的半導體設備市場,特別是製造(代工),現在仍然是短板,我國有了14納米以上的製程,最缺的是更加先進的製程。

  挑戰3:晶片面臨嚴格的檢測認證。

  與消費晶片不一樣,汽車晶片要求的安全性越來越高。汽車晶片需要三級驗證:首先,把晶片裝到一個智慧産品裏,要進行部件驗證。第二,要進行系統驗證,軟體一體化之後一定要有系統的驗證。第三,要有整車級測試。三級測試缺一不可,恰恰在車規級晶片的測試和認證方面,我國幾乎是空白,國外也是剛剛起步,但是中國在這方面明顯處於短板,這讓很多晶片無法測試,也得不到企業認可,讓很多用戶找到了晶片不敢去測試,因為得不到最好的測試結果,所以解決測試和檢測也是現在的當務之急。

  挑戰4:人才短缺。

  在積體電路領域,包括汽車積體電路和消費積體電路,我國總共有54萬專業人員,到2023年缺口將達到20萬,這54萬人當中基本分佈在設計、製造和封測環節,20萬人的短缺會嚴重影響到的技術發展和産業推進,所以人才短缺已經成為現在技術背後巨大的瓶頸。

  對中國汽車晶片發展的建議

  現在,國家在推動半導體産業的進一步發展,從汽車晶片的角度,首先建議要全産業鏈進行技術提升。設計、製造、封測、軟體、設備、材料,這些目前看來都是要被卡的環節,所以突破這些短板,需要進行全面突破。二是要保障産能,現在建設14納米以上的先進産能還面臨挑戰,但是可優先保障28納米和40納米成熟製程的産能,這是汽車晶片目前最需要、最合適的産能,也是我國有基礎擴大的産能,所以既要做技術提升,也要增加晶片的産能供給。

  第二,要建立標準、檢測認證體系。三級體系的認證現在各個方面也在開展工作,但是力度不夠。

  第三,建議推動晶片上車。國産晶片能不能在新的環境下讓國産的汽車應用起來,這是新時期推動汽車産業轉型的一個戰略性選擇,可以幫助晶片在應用中迭代、在迭代中完善,也可以幫助整車企業建立産能的備胎。國産汽車用國産晶片,現在已經成為一個必然選擇,而且是緊迫行為。同時也要推動晶片行業的整合,現在多而散的問題不利於晶片競爭力的提升。

  第四,建議把産線抓起來,支持多元化商業模式。成熟製程産線是近期和中遠期的主要任務,先進製程的産線14納米、7納米、5納米在中遠期當前依靠海外的工藝,遠期也需要在本國建設擴大産能。多元化的商業模式,從晶片企業競爭力來看,集設計與製造一體化的模式目前是最有競爭力的,但是風險和投資都是巨大的,所以長期也應該擁有集設計與製造一體的晶片公司,短期可以支持一些晶片企業和製造企業建立共享的IDM模式,或者説支持一些企業建立虛擬的IDM模式,通過聯盟和協議方式進行垂直一體化,未來的發展方向是設計、製造的完全垂直一體化。

  第五,建議加大政策支持。特別是財政、資金的支持,讓那些對産能未來不足的企業有一個穩定的支持空間,讓那些做長時間研發的企業有一個穩定的投入機制,這樣的情況下,財政和金融手段就必不可少。

  最後,要解決好我們缺口的問題,人才成為支持我們晶片企業的重要保障。(中國電動汽車百人會 供圖)

責編:鄭思雯
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