探尋中國汽車芯片的自由之光

文 / 本刊記者 甄文媛

“汽車‘芯片自由’新進展”主題論壇現(xiàn)場

全行業(yè)苦“芯”久矣，尋找實現(xiàn)汽車芯片自由的終極方案還在不斷探索和推進中。各方協(xié)同發(fā)展，構(gòu)建汽車芯片供應鏈的全新生態(tài)已經(jīng)逐漸成為行業(yè)共識。

危機與重構(gòu)

經(jīng)過“搶芯團”大半年的全面出擊，四處掃貨，市面上的車用芯片資源幾近被“吃干榨凈”。

2021年下半年，作為全球芯片封測重地的馬來西亞突發(fā)疫情，讓當前的缺芯局面雪上加霜。業(yè)內(nèi)對汽車芯片危機緩解時間的預估，已經(jīng)從2021年第3季度后延遲至2022年春季。

一枚小小的芯片，不僅給芯片與汽車兩大全球化程度極高的行業(yè)狠狠“上了一課”，加深了各方對供應鏈安全、穩(wěn)定的反思，還加速了重構(gòu)生態(tài)的步伐。

2021年6月，中國汽車工業(yè)協(xié)會（以下簡稱中汽協(xié)）在中國汽車論壇上呼吁汽車“芯片自由”，很快得到業(yè)內(nèi)廣泛響應和熱議。時隔4個月，在由中汽協(xié)與重慶兩江新區(qū)管理委員會聯(lián)合主辦的“2021中國汽車供應鏈大會”上，“汽車‘芯片自由’新進展”主題論壇在中汽協(xié)副秘書長李邵華的主持下，集中討論如何落實芯片自由。重構(gòu)汽車芯片的供應鏈生態(tài)，促進協(xié)同發(fā)展，融合創(chuàng)新，成為多數(shù)人認可的終極方案。

“汽車芯片短缺是一個全球性問題，如何立足當前著眼長遠是關(guān)鍵?！敝衅麉f(xié)副秘書長劉宏指出，目前雖然兩個行業(yè)各自都存在很多困難，但也是千載難逢攜手發(fā)展的機會。芯片行業(yè)的發(fā)展支撐汽車產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新；汽車產(chǎn)業(yè)浪潮促進半導體行業(yè)的技術(shù)提升。智能網(wǎng)聯(lián)、新能源等技術(shù)的應用和發(fā)展傳遞了市場對汽車半導體產(chǎn)業(yè)鏈的新需求，汽車行業(yè)與半導體行業(yè)形成高度互動，互為產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級的“助推劑”。

工業(yè)和信息化部電子信息司副司長楊旭東也表示，單車芯片價值在迅速提高，趨勢非常明顯，還會持續(xù)很長時間，汽車芯片已經(jīng)成為連接兩大產(chǎn)業(yè)的戰(zhàn)略支點。

近年來，汽車電動化、智能化、網(wǎng)聯(lián)化的快速發(fā)展，已經(jīng)給汽車芯片帶來重大發(fā)展機遇，汽車芯片需求大幅增長。

當前導致汽車行業(yè)面臨芯片短缺的主要原因，簡言之，即汽車芯片需求量持續(xù)快速增長，而供給端能力不足。

特別是近兩年，新能源與智能網(wǎng)聯(lián)汽車快速普及，對芯片的需求量也快速增長?！霸谄囍悄芑D(zhuǎn)型過程中，我們認為芯片會發(fā)揮越來越重要的作用。”博世中國副總裁蔣健用一組數(shù)據(jù)進行說明。目前傳統(tǒng)內(nèi)燃機車輛中，半導體芯片用量約為100—200片/輛，而新能源汽車高達500—600片/輛。根據(jù)德國行業(yè)機構(gòu)預測，未來汽車創(chuàng)新的80%來自半導體。

地平線首席生態(tài)官徐健表示，在軟件定義汽車時代，軟件是寫在芯片上的。自動駕駛數(shù)據(jù)量的高速增長更是對AI算力提出了大量的需求，預計到L4級及以上的算力需求將達到400多T，所以芯片在汽車供應鏈中的重要性逐漸凸顯。

芯片供應鏈變革時代到了。汽車評價研究院院長李慶文指出，當前全球芯片供應鏈的崩潰足以說明傳統(tǒng)的思路和方式不能滿足和適應當前汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展格局與形勢，這條產(chǎn)業(yè)鏈需要重構(gòu)。半導體行業(yè)應該看到的一個趨勢是，要在中國擁有完整的設(shè)計、制造、應用鏈條，有助于其在全球的穩(wěn)定性。

李慶文強調(diào)，這是汽車行業(yè)的機會，也是中國汽車零部件核心競爭力底層的機會。

重構(gòu)的挑戰(zhàn)

中國汽車及芯片行業(yè)要抓住這個機會重構(gòu)供應鏈，首先要解決哪些問題？面臨的核心挑戰(zhàn)是什么？

李慶文指出，當下中國的芯片供應鏈體系首先要解決的是進口替代，能否用最短的時間盡快解決進口率95%以上的問題。

有統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明，中國占全球芯片使用量的30%—40%，9成以上的芯片依賴進口，而國產(chǎn)化率不足5%，高端芯片國產(chǎn)化率更低。作為模擬芯片設(shè)計公司，杰華特微電子股份有限公司銷售總監(jiān)臧真波還透露，目前全球模擬芯片市場規(guī)模在540億美元左右，中國約占200億美元，模擬芯片國產(chǎn)化率也不足。

“當前這種情況給了國產(chǎn)汽車芯片替代的機會?！弊瞎鈬疚㈦娮庸煞萦邢薰靖笨偛锰K琳琳分析認為，首先，目前車規(guī)級芯片普遍采用更為成熟的制程，除了智能駕駛方向的，對算力要求并不太高，而且車機空間比較寬裕，給國內(nèi)的設(shè)計廠商相應降低了要求。其次，汽車芯片普遍是40納米這一類的，國內(nèi)完全有代工的能力，經(jīng)過我們的努力，整個汽車芯片產(chǎn)業(yè)鏈往往比CPU或者手機芯片更快滿足國內(nèi)生產(chǎn)的需求。

能否順利推進國產(chǎn)替代，不僅需要政策法規(guī)等方面的支持，整個產(chǎn)業(yè)特別是車企對“上車”的態(tài)度至關(guān)重要。

“整個供應鏈新生態(tài)需要靠應用，好的產(chǎn)品都是在市場中應用出來的，只有在量產(chǎn)中才能逐漸迭代、驗證，從而優(yōu)化設(shè)計。” 徐健表示，車規(guī)級芯片更需要與整個產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同，推動量產(chǎn)應用。

“汽車‘芯片自由’新進展”主題論壇嘉賓合影

目前地平線是唯一實現(xiàn)車規(guī)級AI芯片前裝量產(chǎn)的公司，很重要的一個原因是，從2020年地平線征程2搭載在長安旗艦車型UNI-T上起，地平線正式開啟前裝量產(chǎn)之路，至今已有50萬片的出貨量，14個車企的40余個前裝量產(chǎn)項目正在不斷交付完成。

其次，價格和利潤是國內(nèi)芯片供應鏈面臨的核心挑戰(zhàn)之一。“芯片的價格太低了，芯片公司對于做汽車芯片積極性不高?！崩顟c文一針見血地指出，在2020年之前，芯片在整車廠沒有得到過應有的重視，在原有的汽車行業(yè)垂直供應鏈體系中，芯片的價格也被一層一層下壓。有業(yè)內(nèi)人士透露，目前全球主要芯片代工廠臺積電，其代工汽車芯片的收入占比不到10%。

李慶文強調(diào)，價格問題很重要，要想使供應鏈建立起來，必須調(diào)整價格杠桿，整車、系統(tǒng)集成商、二級集成商等要給芯片供應商合理的價格，要讓芯片公司給汽車行業(yè)配套時有利潤，并且利潤要比別的行業(yè)稍微高一點。芯片處于完全競爭的市場，是全球化競爭的產(chǎn)品，“只要價格合理了，又有市場需求，這個產(chǎn)業(yè)是能起來的。”

作為芯片供應商代表的蘇琳琳對此亦有同感。她透露：“芯片代工廠的28納米、40納米產(chǎn)品在近五年都沒有太大發(fā)展，這是造成2020年下半年以來汽車行業(yè)缺芯問題的主要原因之一。因為這些產(chǎn)品為代工廠帶來的利潤率沒有這么高，而造成這種局面歸根結(jié)底其實是產(chǎn)業(yè)鏈沒有溝通的結(jié)果。

因此，她建議，在未來的變革中，產(chǎn)業(yè)鏈上下游一定要不斷溝通碰撞，發(fā)現(xiàn)需求在哪里，從而不斷適配需求，才能讓迭代加快，這也是解決問題的方案之一。

再次，目前的中國汽車半導體行業(yè)部分核心技術(shù)依然缺失。“核心技術(shù)產(chǎn)品的難點不在科學原理，而在于工程細節(jié)的完善?！饼埿局锌萍夹g(shù)股份有限公司董事長胡偉武認為，高復雜系統(tǒng)影響質(zhì)量和性能的因素非常多，只能在試錯中演進。在多輪“試錯”中，技術(shù)平臺和產(chǎn)業(yè)鏈才會不斷完善。而試錯需要時間，時間是核心技術(shù)產(chǎn)品最重要的門檻。

對于試錯，蔣健則指出，汽車是對安全性要求極高的行業(yè)，整車廠受召回法規(guī)的嚴格約束，試錯可以“錯”到什么程度，企業(yè)能承擔多少成本則是非常現(xiàn)實的問題。

但無論如何，“發(fā)展核心技術(shù)只有一步一個腳印地追趕，不能幻想彎道超車。就是要擼起袖子加油干+耐著性子堅持干。”胡偉武特別指出，“在不斷試錯中改進是復雜系統(tǒng)創(chuàng)新的必要過程，好的體制機制及更多的經(jīng)費可以加速試錯迭代，但不能取代試錯迭代……我們沒有取巧的理由，有些表面上的直道是更彎的彎道?！?/p>

胡偉武以企業(yè)CPU產(chǎn)品的成長歷程建議，中國汽車電子要走市場帶技術(shù)的道路，通過體制內(nèi)市場引導，帶動技術(shù)進步，再參與體制外市場競爭，要建自己的生態(tài)體系，建立自主可控的信息技術(shù)體系，“我們失去的只有鎖鏈，得到的將是整個世界”。

從全球芯片產(chǎn)業(yè)鏈格局看，當前的產(chǎn)業(yè)布局是造成中國汽車行業(yè)芯片短缺的重要原因。中國每年的新車產(chǎn)量已經(jīng)占世界總量的近30%，芯片使用規(guī)模龐大，已經(jīng)成為芯片供應鏈全球體系穩(wěn)定的重要主體。而原有的芯片產(chǎn)業(yè)鏈主要圍繞過去跨國汽車集團“6+3”俱樂部進行布局，不少芯片巨頭及重要環(huán)節(jié)供應商并未在中國設(shè)立基地。當世界汽車產(chǎn)業(yè)全球化不再是這些集團完全控制的時代，而供應鏈沒有隨之及時調(diào)整，在這場前所未有的新冠疫情沖擊下，這種“不適應”與“不匹配”的問題被充分暴露出來。

蘇琳琳認為，“中國作為全球最大的汽車消費市場，中國的消費者會定義自己的汽車，中國的汽車行業(yè)會定義自己的功能，一定會需要本地化的芯片服務以滿足需求?！边@就是中國芯片企業(yè)需要進入汽車行業(yè)補內(nèi)功的重要原因，中國企業(yè)要更好地服務中國的消費者。

李慶文指出，在新的全球芯片供應鏈中，中國要解決的核心問題之一就是給自己重新定位。

在產(chǎn)業(yè)格局重塑的過程中，供應鏈安全問題已成為各方關(guān)注的重點。如果要犧牲一定的規(guī)模效益、成本的優(yōu)勢以保障供應鏈安全，具體落實到芯片行業(yè)，這一程度將如何把握？是不是不計工本？蔣健提出的這一問題引人深思。

如何構(gòu)建新生態(tài)

傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)鏈垂直整合的模式（從OEM到Tier1再到Tier2再到Tier3），已經(jīng)無法應對如今的挑戰(zhàn)。徐健判斷，未來芯片供應鏈生態(tài)將形成融合網(wǎng)狀組織，所有的整車廠、主要零部件供應商、芯片公司和軟件公司等，將進行圓桌式創(chuàng)新，共同滿足消費者不斷升級的對智能汽車功能、安全等全方位的要求。

各方協(xié)同打造全新汽車芯片供應鏈生態(tài)，已成為公認的實現(xiàn)芯片自由的終極方案。

構(gòu)建供應鏈新生態(tài)有3大重要因素。徐健以地平線的實踐和觀察指出，一是產(chǎn)品，二是推動應用，三是合作共贏。

“汽車‘芯片自由’新進展”主題論壇圓桌對話

具體而言，整車企業(yè)是鏈主，各參與方要助力整車企業(yè)把產(chǎn)品打造好，服務于整車企業(yè)的戰(zhàn)略，讓它集中精力把握市場、把握消費者的需求，從而設(shè)計出消費者喜歡的產(chǎn)品。

關(guān)于如何促進各方更好地合作，徐健建議，要在思想上、意識上拉通、打開，找到自己的優(yōu)勢點，鼓勵每個合作伙伴充分發(fā)揮自己的優(yōu)勢、做強做好。特別是在軟件定義汽車時代，供應鏈會出現(xiàn)新的商業(yè)模式，行業(yè)、產(chǎn)業(yè)的邊界在不斷被打破，新的情況層出不窮，保持足夠的開放和互信，才能共同解決問題。

“我也呼吁芯片公司之間的合作。”徐健還表示，芯片種類很多，我們要降低整車企業(yè)在供應鏈管理中的復雜程度，讓協(xié)同更加穩(wěn)定。

“無論是解決今天芯片短缺的問題，還是應對整個汽車革命，最末端的芯片供應商和最前端的整車廠需要密切開放地合作，充分溝通消費者的新需求，及時把握新發(fā)展趨勢，我們要服務最終的消費者，希望與整車廠、零部件廠商一起拆解這些需求。”蘇琳琳也表達了與各方合作的重要性。

“芯片企業(yè)要加強投入，車企要敢用第一次量產(chǎn)的芯片，而最根本的解決方案是整個產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同重新定義智能汽車的架構(gòu)?！毙旖”硎?，從最初的控制器再到ECU再到MCU再到中央控制平臺，整車企業(yè)在重新思考電子電氣架構(gòu)的改革，整個產(chǎn)業(yè)要聯(lián)動起來，思考在軟件發(fā)揮重要作用的智能汽車領(lǐng)域，汽車架構(gòu)應如何適應這些需求。

徐健認為，這其中有3個問題需要重點考慮。

首先是如何讓軟件更好地迭代、優(yōu)化，適應消費者的需求；其次是如何在供應鏈的管理過程中提高集成度，降低供應鏈管理的復雜程度，這是整個行業(yè)面臨的更大的課題和挑戰(zhàn)。徐健認為，整個產(chǎn)業(yè)鏈要協(xié)同規(guī)劃，而不是僅考慮各自產(chǎn)品有多少集成和優(yōu)化的空間。再次是發(fā)揮協(xié)同攻關(guān)、協(xié)同創(chuàng)新的優(yōu)勢，整車企業(yè)針對未知領(lǐng)域的創(chuàng)新要給予支持，從原來的成本導向向價值創(chuàng)造導向轉(zhuǎn)變，營造新型整零協(xié)同關(guān)系。

對芯片產(chǎn)業(yè)鏈而言，“每個主體發(fā)揮各自的作用，承擔各自的責任才能夠?qū)崿F(xiàn)芯片自由?！标罢娌ń榻B說，汽車芯片產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè)一共包含五類主體：芯片設(shè)計公司、晶圓廠、封測廠、零部件公司（Tier1）和主機廠。

作為芯片設(shè)計公司，要在實現(xiàn)芯片自由中發(fā)揮應有的作用，臧真波認為，第一是必須掌握核心技術(shù)，包括正向研發(fā)和先進的芯片工藝；第二是有成熟的車規(guī)級芯片供應鏈，能與國際、國內(nèi)的晶圓廠聯(lián)合開發(fā)滿足車規(guī)級的芯片；第三是進行全系列產(chǎn)品布局，由于整車上用到的芯片種類涉及幾十甚至上百種，只能制作幾種簡單芯片無法滿足整車需求。第四是品質(zhì)管控能力，不僅能造出來，還要保證品質(zhì)可靠。

對于晶圓廠和封測廠，要解決車規(guī)級芯片產(chǎn)能和車規(guī)級品質(zhì)管控的問題。由于芯片是需要不斷試錯和迭代才能成熟的行業(yè)，需要零部件公司和主機廠使用本土廠商的芯片，幫助本土芯片廠商不斷升級迭代產(chǎn)品。同時也需要零部件公司、整車廠商和設(shè)計公司加強溝通，把系統(tǒng)和性能需求反饋給芯片設(shè)計公司，面向未來更長時間合作開發(fā)產(chǎn)品，才能解決持續(xù)發(fā)展的問題。

構(gòu)建汽車芯片供應鏈新生態(tài)，增強產(chǎn)業(yè)鏈的安全性、穩(wěn)定性，充分發(fā)揮中國優(yōu)勢資源，實現(xiàn)跨產(chǎn)業(yè)跨行業(yè)的聯(lián)動發(fā)展，這些目標的實現(xiàn)更離不開頂層設(shè)計的引導與支持。

楊旭東透露，下一步工信部將繼續(xù)指導企業(yè)加強汽車芯片的技術(shù)攻關(guān)，推動汽車芯片生產(chǎn)線制造能力提升，指導車規(guī)級檢測認證能力建設(shè)，加強優(yōu)秀汽車芯片方案的應用推廣，用好重大設(shè)備保險補償機制，發(fā)揮商業(yè)保險的積極性，建立完善的汽車芯片批量上市應用的工作機制。

作為汽車行業(yè)的主管部門之一，工信部自2020年下半年汽車行業(yè)出現(xiàn)缺芯問題以來，在促進汽車與芯片行業(yè)供需對接、優(yōu)化生產(chǎn)計劃、調(diào)配資源促進針對性技術(shù)攻關(guān)等方面做了大量工作。

楊旭東希望，汽車行業(yè)能進一步關(guān)注和支持相關(guān)的芯片企業(yè)和創(chuàng)新產(chǎn)品，加強多元化供應鏈建設(shè)，為提升汽車芯片技術(shù)能力提供強大的應用支持?！版溨鬟€是汽車企業(yè)，汽車行業(yè)要進一步發(fā)揮主動性。”

對于芯片行業(yè)，楊旭東指出，國內(nèi)相應的汽車芯片企業(yè)要搶抓機遇?！皺C遇能不能抓住，能不能穩(wěn)定下來，對芯片企業(yè)是一個考驗，芯片企業(yè)需要加強對汽車領(lǐng)域關(guān)鍵半導體的梳理和研究，選擇汽車產(chǎn)業(yè)需求最為迫切、技術(shù)基礎(chǔ)較好的產(chǎn)品加大研發(fā)，加快產(chǎn)品化，配合汽車行業(yè)車規(guī)級認證?！?/p>

此外，楊旭東還提出，研究機構(gòu)、行業(yè)協(xié)會、聯(lián)盟、高校及平臺性機構(gòu)等要充分發(fā)揮公共服務的作用，加強產(chǎn)業(yè)研究和關(guān)鍵技術(shù)的研發(fā)，培育跨行業(yè)的復合型人才，搭建汽車行業(yè)和芯片行業(yè)溝通的橋梁，促進產(chǎn)業(yè)發(fā)展，提供公共技術(shù)和服務保障。

在當前合作大于競爭的時代，實現(xiàn)“芯片自由”最根本的還是要加強戰(zhàn)略協(xié)同，共建供應鏈新生態(tài)。協(xié)同創(chuàng)新，聯(lián)合研發(fā)，打通斷點，突破難點，整個產(chǎn)業(yè)鏈正在共同努力。