編者按：今年以來，汽車芯片產(chǎn)業(yè)整體短缺情況有所緩解，但算力和穩(wěn)定性高的車規(guī)級芯片國產(chǎn)化率仍較低，國產(chǎn)芯片的應(yīng)用體量相對不足，國內(nèi)芯片企業(yè)對整個芯片產(chǎn)業(yè)鏈的掌控能力還有較大提升空間。近日，《中國汽車報》對話四維圖新高級副總裁、杰發(fā)科技總經(jīng)理梁永杰，針對“如何提高國產(chǎn)芯片應(yīng)用率”的行業(yè)熱點話題展開探討。
來源 丨 中國汽車報
以下正文
“‘缺芯’帶來的保供問題雖然正在緩解，但這并不意味著情況完全好轉(zhuǎn)，部分芯片供應(yīng)還是短缺。對中國汽車行業(yè)而言，從根本上解決‘缺芯’難題依舊是一場持久戰(zhàn)。”日前，中國電動汽車百人會供應(yīng)鏈研究與合作中心主任高翔在接受本報記者采訪時坦言。
汽車芯片國產(chǎn)化率不足10％
“隨著國際頭部汽車芯片企業(yè)產(chǎn)能逐漸恢復(fù)以及紛紛擴產(chǎn)，價格也開始回歸理性，國產(chǎn)芯片企業(yè)面臨不小的沖擊。”國內(nèi)某芯片企業(yè)相關(guān)負責(zé)人告訴記者，“畢竟國產(chǎn)芯片的規(guī)模和成本競爭力在短期內(nèi)還不能和國外芯片企業(yè)相抗衡，因此當國外芯片恢復(fù)正常供應(yīng)后，國外芯片還是車企的主要選擇。”
在“芯荒”席卷汽車行業(yè)之前，國內(nèi)車企采用的車用芯片基本都被國外企業(yè)壟斷。必須正視的是，與國際巨頭相比，國內(nèi)芯片企業(yè)的綜合實力還較弱。“做到行業(yè)領(lǐng)先要具備4個條件：第一，優(yōu)越的產(chǎn)品性能；第二，過硬的質(zhì)量和可靠性；第三，有競爭力的成本控制；第四，長期穩(wěn)定的供應(yīng)能力。”國內(nèi)某汽車芯片領(lǐng)域?qū)＜姨寡裕霸趪H頭部企業(yè)產(chǎn)能緊張、芯片價格上漲的時段，國產(chǎn)芯片實現(xiàn)了短暫的替代，而一旦國外企業(yè)產(chǎn)能恢復(fù)，芯片價格回落，車企轉(zhuǎn)而再次選擇國外芯片也在常理之中。”
有業(yè)內(nèi)人士預(yù)測，美國芯片法案的正式落地，至少在短期內(nèi)會對國內(nèi)芯片行業(yè)產(chǎn)生一定的影響。由于目前國內(nèi)半導(dǎo)體行業(yè)對進口技術(shù)和設(shè)備的依賴度較高，按照芯片法案對出口的管制和技術(shù)封鎖政策，一些項目和產(chǎn)能的落地或?qū)⑼七t，與此同時也會導(dǎo)致國內(nèi)芯片企業(yè)生產(chǎn)成本增加以及市場份額下降。
在不斷變化的形勢下，目前，盡管芯片產(chǎn)業(yè)的整體短缺情況有所緩解，但算力和穩(wěn)定性高的車規(guī)級芯片國產(chǎn)化率仍較低，國產(chǎn)芯片的應(yīng)用體量相對不足，國內(nèi)芯片企業(yè)對整個芯片產(chǎn)業(yè)鏈的掌控能力還有較大提升空間。如何提高國產(chǎn)芯片應(yīng)用率也成為汽車行業(yè)熱議和關(guān)注的話題。今年全國兩會期間，全國人大代表，廣汽集團黨委副書記、總經(jīng)理馮興亞建議，為解決汽車行業(yè)芯片“卡脖子”難題，需大力提高國產(chǎn)芯片的應(yīng)用率。
提高國產(chǎn)芯片的應(yīng)用率背后，是國產(chǎn)芯片性能、質(zhì)量、規(guī)模和成本優(yōu)勢的全面提升。“我們必須面對的一個事實是，當下汽車芯片國產(chǎn)化率低于10％。”四維圖新高級副總裁、杰發(fā)科技總經(jīng)理梁永杰直言，“首先，芯片設(shè)計EDA軟件基本被全球三大廠商壟斷；其次，在芯片設(shè)計方面，盡管目前國內(nèi)SoC（系統(tǒng)級芯片）自主廠商開始嶄露頭角，但車規(guī)級MCU（微控制單元）、模擬和存儲芯片依舊被國外大廠壟斷，國產(chǎn)化率仍較低；另外，全球晶圓產(chǎn)能也主要集中在國外頭部與中國臺灣廠商；此外，在汽車行業(yè)，國內(nèi)主機廠和一級供應(yīng)商的傳統(tǒng)供應(yīng)鏈格局相對穩(wěn)定，新興的國產(chǎn)芯片廠商進入主機廠供應(yīng)鏈有難度，這些現(xiàn)實都導(dǎo)致汽車芯片國產(chǎn)化率不高。”
不過，梁永杰同時也表示，隨著新能源汽車的快速發(fā)展，中國無疑成為汽車產(chǎn)業(yè)電動化、智能化技術(shù)變革的主場。“這是時代賦予我們的機遇。”據(jù)了解，作為國內(nèi)最早且一直專注于汽車電子芯片及相關(guān)產(chǎn)品研發(fā)設(shè)計的杰發(fā)科技，目前旗下所有產(chǎn)品線均通過了車規(guī)認證，每條產(chǎn)品線至少完成兩代以上量產(chǎn)迭代。從2014年搭載安卓系統(tǒng)的車載信息娛樂芯片AC8225量產(chǎn)至今，杰發(fā)科技SoC芯片已歷經(jīng)五代。在MCU芯片領(lǐng)域，2018年杰發(fā)科技首顆32位車規(guī)級MCU芯片實現(xiàn)量產(chǎn)；2022年首顆滿足功能安全ASIL-B的車規(guī)級MCU芯片AC7840x發(fā)布……目前杰發(fā)科技累計出貨量突破2.5億顆，全球有超過8000萬輛車在使用杰發(fā)科技的芯片。“可以說，以杰發(fā)科技為代表的頭部國內(nèi)芯片企業(yè)，在車規(guī)級芯片產(chǎn)品的細分領(lǐng)域已經(jīng)具備國產(chǎn)替代的能力。”梁永杰說。
分級化解國產(chǎn)化率低難題
根據(jù)相關(guān)機構(gòu)預(yù)測，2023年芯片供應(yīng)不足將繼續(xù)影響全球汽車產(chǎn)業(yè)，因“芯荒”導(dǎo)致減產(chǎn)將達到300萬輛。未來，隨著電動化、智能化在汽車產(chǎn)業(yè)的深度滲透，我國對汽車芯片的需求將呈現(xiàn)爆發(fā)式增長態(tài)勢。
盡管部分領(lǐng)域的車規(guī)級芯片已經(jīng)逐步實現(xiàn)了國產(chǎn)替代，但眼下，國產(chǎn)芯片規(guī)模性上車依舊是個難題。那么，國產(chǎn)芯片上車難，究竟難在哪里？梁永杰進一步分析道：第一，汽車芯片設(shè)計有要求高、投入大、周期長、市場小等特點。車規(guī)級產(chǎn)品研發(fā)周期長，客戶導(dǎo)入周期長，與消費類、工業(yè)類芯片相比，晶圓廠缺乏向汽車領(lǐng)域轉(zhuǎn)移或擴張的動力；第二，汽車市場在進入智能汽車時代以前，迭代較慢，供應(yīng)鏈上下游穩(wěn)定，因此一級供應(yīng)商、主機廠冒風(fēng)險做芯片替代的意愿并不強；第三，成本高。無論是研發(fā)設(shè)計成本，還是晶圓的采購、制造和封測成本，國內(nèi)芯片設(shè)計公司對比國際大廠都很難有優(yōu)勢。
如何提高車規(guī)級國產(chǎn)芯片的自給率和應(yīng)用率，全面提升車規(guī)級芯片的自主可控能力成為當下整個行業(yè)的必答題。
此前，中國電動汽車百人會與中國質(zhì)量認證中心聯(lián)合牽頭開展的“提鏈計劃”，針對國內(nèi)車規(guī)級芯片國產(chǎn)化率低的痛點展開研究，提出了因地制宜分級化解車用芯片國產(chǎn)化率低問題的解決方案。采訪中，高翔告訴記者，根據(jù)實際情況，課題組將目前車規(guī)級芯片分為易國產(chǎn)化、難國產(chǎn)化和極難國產(chǎn)化3個級別。“易國產(chǎn)化的，顧名思義是國內(nèi)企業(yè)有一定技術(shù)和能力，但產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)一致性、質(zhì)量管理體系仍然有待提升，通過有效管理提升或技術(shù)改進提升產(chǎn)品質(zhì)量、降低成本，這類芯片預(yù)計在1-2年內(nèi)可較快實現(xiàn)國產(chǎn)替代；難國產(chǎn)化的是當前國內(nèi)企業(yè)的技術(shù)能力落后國際領(lǐng)先企業(yè)較多，產(chǎn)品的性能差距較大、穩(wěn)定性有待提升，這類芯片國產(chǎn)替代難度較大，實現(xiàn)國產(chǎn)替代的時間需要至少3-5年；至于極難國產(chǎn)化的芯片，國內(nèi)企業(yè)與國外企業(yè)在技術(shù)、材料、生產(chǎn)設(shè)備、制造能力、軟件工具鏈、知識產(chǎn)權(quán)等多方面都存在較大差距，產(chǎn)品供應(yīng)基本被國際企業(yè)壟斷，至少需要5年或者更長時間才能逐步實現(xiàn)國產(chǎn)化替代。”他說。
“整車廠對國產(chǎn)芯片信任度不高，對國產(chǎn)產(chǎn)品的信心不足，尤其是在國外芯片產(chǎn)能提升、價格下調(diào)后，車企還是會優(yōu)先考慮國外一線成熟產(chǎn)品，這不僅導(dǎo)致了國產(chǎn)芯片的自給率和應(yīng)用率偏低，也直接影響了國產(chǎn)芯片能力的提升。對行業(yè)而言，打造自主可控的汽車芯片供應(yīng)鏈體系，提升國產(chǎn)芯片的自給率和應(yīng)用率刻不容緩。”高翔坦言。
打通上下游
構(gòu)建國產(chǎn)芯片產(chǎn)業(yè)良性循環(huán)
高翔指出，提升汽車芯片國產(chǎn)化率的關(guān)鍵是，在芯片國產(chǎn)化難易程度分級的基礎(chǔ)上，根據(jù)不同級別的實際情況，推進政府、行業(yè)、上下游企業(yè)多方聯(lián)動發(fā)揮合力。比如，針對難國產(chǎn)的芯片，需要政府和行業(yè)上下游共同努力和支持，可通過一定的補貼政策進行幫扶，力圖在3-5年內(nèi)逐步實現(xiàn)國產(chǎn)化替代；極難國產(chǎn)的芯片，則需要國家層面制定科技戰(zhàn)略，提供專項扶持政策，堅持長期投入基礎(chǔ)研究，以及行業(yè)上下游企業(yè)的共同努力，預(yù)計用5-10年時間逐步實現(xiàn)國產(chǎn)化替代。
采訪中，梁永杰告訴記者，目前，國產(chǎn)車規(guī)級芯片中，功率半導(dǎo)體、SiC國產(chǎn)化進程較快；車規(guī)MCU、模擬和存儲芯片國產(chǎn)化率仍較低，后續(xù)國產(chǎn)替代速度MCU相對較快；而智能新能源汽車關(guān)鍵芯片領(lǐng)域，比如控制、通信、存儲、安全產(chǎn)品98％被外國企業(yè)壟斷。“目前，在芯片制造的流程中，封測的國產(chǎn)化程度有很大提升，在設(shè)計和制造環(huán)節(jié)仍有較大提升空間。芯片設(shè)計依賴于芯片工藝來實現(xiàn)，優(yōu)秀的制造工藝能夠加快芯片設(shè)計速度，同時芯片設(shè)計的Know-How能夠幫助晶圓廠提升工藝水平。芯片產(chǎn)品、芯片工藝都是在發(fā)展中不斷迭代和優(yōu)化的。因此，希望國內(nèi)芯片設(shè)計公司、IP設(shè)計公司多用本土芯片工藝，也希望本土晶圓廠多支持國內(nèi)的芯片設(shè)計公司，尤其在車規(guī)工藝方面加大投入，為芯片設(shè)計公司提供更多的IP及工藝選項。大家各司其職、多反饋、多迭代，才能不斷提升整個國產(chǎn)汽車芯片水平。”梁永杰說。
提高汽車芯片的國產(chǎn)化率是一個循序漸進的過程，對此，梁永杰也呼吁，全產(chǎn)業(yè)鏈通力合作至關(guān)重要。“主機廠和一級供應(yīng)商應(yīng)給予國產(chǎn)芯片廠商更多的上車機會，并深度參與到芯片產(chǎn)品布局和規(guī)劃中，來共同豐富國產(chǎn)汽車芯片產(chǎn)品線；在國內(nèi)建立晶圓廠車規(guī)生產(chǎn)線，保證國產(chǎn)芯片的產(chǎn)能、提高抗風(fēng)險能力；另外從政府和行業(yè)層面扶持EDA/IP企業(yè)，提高EDA/IP廠商國產(chǎn)化率，以及提高芯片原廠的IP自研率。政、產(chǎn)、學(xué)、研、企合力構(gòu)建國產(chǎn)車規(guī)級芯片產(chǎn)業(yè)的良性循環(huán)。”他說，“針對高技術(shù)門檻芯片，推動設(shè)立整車、系統(tǒng)、芯片的重大聯(lián)合攻關(guān)專項項目，建議由政府、企業(yè)分攤研發(fā)資金，共享專利，占領(lǐng)未來行業(yè)制高點。成立重大聯(lián)合攻關(guān)專項項目，集中力量支持技術(shù)路線明確但技術(shù)儲備薄弱、應(yīng)用前景廣泛但前期投入巨大的項目，由政府或頭部企業(yè)牽頭需求端和供給端，分攤研發(fā)資金、共享專利，構(gòu)建需求驅(qū)動的協(xié)同創(chuàng)新鏈。”
談及政府政策扶持和產(chǎn)業(yè)上下游聯(lián)動，高翔表示，由于我國芯片產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)相對薄弱，產(chǎn)品競爭力和成本優(yōu)勢相對不足，短期內(nèi)政府可以通過補貼等方式幫助國內(nèi)企業(yè)的產(chǎn)品進入車企供應(yīng)鏈，當然為了確保產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展，對于政策設(shè)計和推出機制需要特別關(guān)注。“第一，政策的設(shè)計要盡可能嚴謹，避免某些企業(yè)‘騙補’等投機行為，擾亂市場秩序，使扶持國產(chǎn)芯片產(chǎn)業(yè)發(fā)展的初衷適得其反；第二，扶持政策要設(shè)置合理的退出機制，杜絕企業(yè)患上‘補貼依賴癥’。扶持政策只能在一段時間內(nèi)幫助企業(yè)度過成長期，而不是為企業(yè)長期提供資金支持。補貼政策要做到精準扶持真正有實力、有潛力的國內(nèi)優(yōu)質(zhì)芯片企業(yè)。”高翔說。
搭平臺 立標準
三步走推動國產(chǎn)芯片破局
盡管從整體看，國產(chǎn)芯片與國外芯片存在一定差距，但在局部領(lǐng)域，國產(chǎn)芯片的綜合質(zhì)量和水平已經(jīng)基本具備了“平替”國外芯片的能力。如何強化提升國產(chǎn)芯片在供應(yīng)鏈中的認可度，從而提升國產(chǎn)芯片的應(yīng)用率，也是汽車芯片國產(chǎn)化破局的關(guān)鍵。
“建立健全國產(chǎn)汽車芯片標準體系和測試認證平臺，打通產(chǎn)業(yè)鏈上下游供需平臺資源，可以解決因信息不對稱帶來的供需不平衡問題。”梁永杰說。
“調(diào)研中，很多車企、供應(yīng)商以及芯片企業(yè)都不約而同地建議，從行業(yè)層面開展對國內(nèi)主要芯片產(chǎn)品的評價研究，通過檢測、認證等手段，客觀準確地對國產(chǎn)芯片的性能、可靠性、耐久性、安全性等重要指標進行評價。”高翔說，“事實上，在推進國產(chǎn)替代的過程中，國內(nèi)車企和國產(chǎn)芯片企業(yè)都有強烈的合作需求，這樣既可以緩解短期的‘缺芯’難題，也可以促進國產(chǎn)汽車芯片產(chǎn)業(yè)全面提升自主可控能力。但目前的痛點在于缺乏權(quán)威的評價體系，建立客觀的評價體系，可以幫助車企更準確地把控整車產(chǎn)品質(zhì)量；對芯片企業(yè)來說，更有利于國產(chǎn)芯片更快進入車企供應(yīng)鏈，也可有效提升國產(chǎn)芯片綜合性能和提高國產(chǎn)芯片應(yīng)用率。在客觀準確評價的基礎(chǔ)上，再通過失效分析找到關(guān)鍵問題點，并找出解決的方法，幫助國內(nèi)芯片企業(yè)通過快速迭代不斷進步，盡快達到或接近國外主流芯片企業(yè)的水平。”
據(jù)了解，此前中國電動汽車百人會與中國質(zhì)量認證中心聯(lián)合成立了車用半導(dǎo)體合作平臺，制定客觀權(quán)威的評價體系、構(gòu)建完整的車規(guī)級芯片審核評價能力，為汽車芯片國產(chǎn)化破局提供支撐。按照計劃，第一步，聯(lián)合車企、一級供應(yīng)商、龍頭芯片設(shè)計企業(yè)、晶圓加工企業(yè)、封測企業(yè)、權(quán)威檢測機構(gòu)和行業(yè)專家，共同研究制定符合國內(nèi)實際需求的、權(quán)威公正的產(chǎn)品測試標準和評價方法，推動國產(chǎn)芯片企業(yè)達到完整車規(guī)級要求；第二步，在易國產(chǎn)化芯片領(lǐng)域，推動國產(chǎn)芯片進入主流車企供應(yīng)鏈；第三步，在難國產(chǎn)化和極難國產(chǎn)化芯片領(lǐng)域，推動國產(chǎn)芯片進入主流車企供應(yīng)鏈。
道阻且長，行則將至。關(guān)于未來，梁永杰有著樂觀的判斷：“未來3-10年，新能源汽車需求持續(xù)增長，將帶動第三代半導(dǎo)體在汽車電子器件領(lǐng)域上量，在新能源汽車和自動駕駛等領(lǐng)域，中國的自主創(chuàng)新力度將越來越大，最終成為中國綠色經(jīng)濟發(fā)展的驅(qū)動力。”
