90%靠進(jìn)口,國產(chǎn)汽車芯片做大做強(qiáng)還需多久
四年間,中國汽車芯片逐漸完成從0到1的突破。
2020年,一場芯片荒席卷全球汽車業(yè),原本70多元的汽車芯片在當(dāng)時(shí)漲價(jià)到2000多元,而且車企排長隊(duì)也不一定買得到。奧迪、大眾、福特、戴姆勒、豐田等汽車巨頭紛紛因芯片短缺而減產(chǎn)、推遲汽車交付,部分工廠甚至停工。
這場芯片荒也暴露了中國智能汽車產(chǎn)業(yè)在芯片供應(yīng)鏈上的薄弱點(diǎn)——汽車芯片高度依賴進(jìn)口,越高端的芯片,越需要進(jìn)口。德國英飛凌、荷蘭恩智浦等公司產(chǎn)品幾乎占據(jù)了中國汽車芯片市場的大半江山。
為了破解“卡脖子”的問題,2020年開始中國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)加大了投入。這一年中國出臺(tái)了《新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2021—2035年)》,強(qiáng)調(diào)突破車規(guī)級芯片、汽車操作系統(tǒng)等關(guān)鍵技術(shù)和產(chǎn)品。同年,國務(wù)院辦公廳印發(fā)《新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2021-2035年)》,明確將著力推動(dòng)突破車規(guī)級芯片等關(guān)鍵技術(shù)和產(chǎn)品。
國內(nèi)企業(yè)奮發(fā)圖強(qiáng),在細(xì)分領(lǐng)域深耕。在智能汽車高頻使用的MCU領(lǐng)域,杰華特、四維圖新、國芯科技、兆易創(chuàng)新等紛紛加大投入,不斷提升車規(guī)級MCU國產(chǎn)化率。在功率器件領(lǐng)域,比亞迪半導(dǎo)、斯達(dá)半導(dǎo)、時(shí)代電氣等企業(yè)也在積極推動(dòng)國產(chǎn)化進(jìn)程。
車載芯片國產(chǎn)化率不斷提高,工信部電子五所元器件與材料研究院高級副院長羅道軍指出,2024年整體芯片自給率提升到10%,但還是存在結(jié)構(gòu)性短缺問題。高端汽車芯片,尤其是7納米及更高制程芯片的量產(chǎn)仍被外資企業(yè)把握。
一場關(guān)乎高算力智駕芯片的自研戰(zhàn),就此展開。
汽車芯片國產(chǎn)化率提高
芯片產(chǎn)業(yè)是一個(gè)長鏈路、高技術(shù)門檻的產(chǎn)業(yè),要提升國產(chǎn)化率要從芯片設(shè)備、制造、設(shè)計(jì)、封裝、測試各個(gè)環(huán)節(jié)做到提升。
隨著智能汽車時(shí)代的到來,車載芯片的需求量快速提升。燃油車時(shí)代,單車芯片需求約為300-500顆,而當(dāng)下的智能電動(dòng)車單車芯片搭載量則超過了1000顆,未來L4級別車輛的單車芯片需求更將超過3000顆。
從整車角度,汽車芯片大致可分為十個(gè)類別,包括控制芯片、計(jì)算芯片、傳感芯片、存儲(chǔ)芯片、通信芯片、安全芯片、功率芯片、驅(qū)動(dòng)芯片、電源芯片和模擬芯片等。
需求的增長導(dǎo)致產(chǎn)能一度出現(xiàn)短缺。2020年開始,通用汽車、福特汽車、豐田汽車,以及眾多國內(nèi)車企受到芯片荒影響,不得不減產(chǎn)。
尤其是芯片供給來自海外,在地緣政治下,中國車企面臨供應(yīng)鏈不穩(wěn)定問題。
2024年12月2日,美國政府宣布了新一輪對華出口限制措施,將140余家中國企業(yè)加入貿(mào)易限制清單,涉及半導(dǎo)體制造設(shè)備、電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化工具等多個(gè)種類的半導(dǎo)體產(chǎn)品。次日,中國半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會(huì)、中國互聯(lián)網(wǎng)協(xié)會(huì)、中國汽車工業(yè)協(xié)會(huì)、中國通信企業(yè)協(xié)會(huì)發(fā)聲,呼吁謹(jǐn)慎采購美國芯片。
在美國公布大規(guī)模限制措施前,中國方面已開始加強(qiáng)自研能力建設(shè)。工業(yè)和信息化部2024年1月發(fā)布的《國家汽車芯片標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)指南》(下稱《指南》)提出,到2025年將制定30項(xiàng)以上汽車芯片重點(diǎn)標(biāo)準(zhǔn);到2030年,制定70項(xiàng)以上汽車芯片相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),基本完成對汽車芯片典型應(yīng)用場景及其試驗(yàn)方法的全覆蓋。
《指南》中提出,將加快汽車芯片環(huán)境及可靠性、電動(dòng)汽車芯片環(huán)境及可靠性、汽車芯片信息安全等關(guān)鍵標(biāo)準(zhǔn)的研制工作。此外,還將推動(dòng)制定智能駕駛計(jì)算芯片、汽車ETC芯片、紅外熱成像芯片、蜂窩通信芯片、安全芯片、電動(dòng)汽車用功率驅(qū)動(dòng)芯片等一系列重要標(biāo)準(zhǔn),以進(jìn)一步細(xì)化并明確各類汽車芯片的技術(shù)要求和試驗(yàn)方法。
經(jīng)過數(shù)年的投資,國內(nèi)有眾多芯片廠家投入自主芯片研發(fā),如中芯國際、華虹集團(tuán)、紫光展銳、華潤微電子、長電科技、上海微電子等。這些企業(yè)在各自的領(lǐng)域都取得了顯著的進(jìn)展。
比如中芯國際在芯片制造方面技術(shù)先進(jìn),為全球電子設(shè)備制造商提供產(chǎn)品;華虹集團(tuán)專攻特色工藝芯片制造,在功率半導(dǎo)體等領(lǐng)域表現(xiàn)出色。
紫光展銳專注于移動(dòng)通信芯片和物聯(lián)網(wǎng)芯片研發(fā),產(chǎn)品覆蓋多個(gè)領(lǐng)域;華潤微電子擁有完整半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈,在功率半導(dǎo)體等領(lǐng)域積累豐富經(jīng)驗(yàn);長電科技在芯片封裝測試領(lǐng)域處于領(lǐng)先地位。
蓋世汽車研究院分析數(shù)據(jù)顯示,2024年功率半導(dǎo)體國產(chǎn)化率則提升到了15%-20%。比亞迪半導(dǎo)體已進(jìn)入小鵬汽車、東風(fēng)嵐圖、宇通汽車、小康汽車、長安汽車等車企的供應(yīng)商體系。
東軟睿馳副總裁劉威告訴《財(cái)經(jīng)》,東軟睿馳最新的產(chǎn)品中,只要算力要求不是特別高的應(yīng)用,東軟睿馳就選擇了國產(chǎn)芯片。
智駕芯片成下一個(gè)攻克點(diǎn)
隨著智駕需求的上升,尤其是端到端模型、世界模型等應(yīng)用,整車企業(yè)對于高算力智駕芯片的需求不斷提高。
為了改善以往被動(dòng)局面,全球市場調(diào)研機(jī)構(gòu)Omdia中國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)研究總監(jiān)何暉告訴《財(cái)經(jīng)》,隨著汽車智能化的推進(jìn),主機(jī)廠已經(jīng)開始與核心半導(dǎo)體公司如英偉達(dá)、高通等,合作參與產(chǎn)品的早期定義階段。
通過提前介入,主機(jī)廠能夠更準(zhǔn)確地傳達(dá)未來三年到五年的技術(shù)需求,確保芯片設(shè)計(jì)更加貼近市場實(shí)際需求。
蓋世汽車研究院數(shù)據(jù)顯示,2024年1月-9月,英偉達(dá)和特斯拉智駕域控芯片在中國市場合計(jì)占有率超過60%,華為昇騰610市場占有率為9.8%,地平線征程5市場占有率為5.5%。在座艙域控芯片市場內(nèi),2024年1月-10月,高通一家市占率就超60%。
座艙域控芯片供應(yīng)商裝機(jī)量排行 來源:蓋世汽車研究院
在和外資合作的同時(shí),國內(nèi)企業(yè)也認(rèn)識(shí)到高端芯片國產(chǎn)化的重要性。蔚來創(chuàng)始人李斌告訴《財(cái)經(jīng)》,蔚來一直在投資國產(chǎn)芯片和自研智駕芯片。今年7月蔚來智能駕駛芯片“神璣NX9031”成功流片。
小鵬汽車在8月底宣布智駕芯片圖靈芯片流片,圖靈芯片可以用于L4級自動(dòng)駕駛,擁有40個(gè)核心CPU,兩個(gè)NPU,以及兩個(gè)獨(dú)立圖像ISP。同時(shí)還可支持300億參數(shù)的大模型在端側(cè)運(yùn)行。
在整車上游領(lǐng)域,地平線、黑芝麻、華為等都推出了以智駕芯片為核心的計(jì)算方案。獨(dú)立芯片廠新芯航途、輝羲、芯擎、后摩智能、愛芯元智等都在備戰(zhàn)高算力智駕芯片,但目前沒有形成規(guī)?;某鲐?。
盡管各家都在布局,但目前在國產(chǎn)芯片在產(chǎn)品的核心競爭力“價(jià)格、性能、可靠性”方面還有差距。
比如自動(dòng)駕駛芯片方面,英偉達(dá)的OrinX芯片依舊廣受國內(nèi)汽車業(yè)界歡迎,其性能領(lǐng)先且在AI市場建立的,由英偉達(dá)主導(dǎo),涵蓋硬件、軟件、工具和庫的完整生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)使得諸多自動(dòng)駕駛訓(xùn)練模型都采用該芯片,自然地在汽車自動(dòng)駕駛領(lǐng)域占據(jù)了重要地位。而中國的自動(dòng)駕駛芯片在性能和生態(tài)建設(shè)方面仍需努力追趕。
智駕域控芯片供應(yīng)商裝機(jī)量排行 來源:蓋世汽車研究院
對于國產(chǎn)廠商來說,要借助核心供應(yīng)能力,以及對中國市場創(chuàng)新源頭的快速響應(yīng),才能通過快速迭代,提升自身智駕芯片水平,完成從追趕到持平的過程。
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