隨著新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革深入推進(jìn),汽車與能源、交通、信息通信等領(lǐng)域加速融合,汽車正從單純的交通工具向移動智能終端、儲能空間和數(shù)字空間轉(zhuǎn)變,芯片在其中發(fā)揮的重要性與日俱增;芯片供應(yīng)已成為汽車產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展的關(guān)鍵影響因素。
近兩年,工信部等行業(yè)主管部門統(tǒng)籌發(fā)展與安全,先后組建汽車半導(dǎo)體推廣應(yīng)用工作組,組織編制《汽車半導(dǎo)體供需對接手冊》《國家汽車芯片標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)指南(2023版)》(征求意見稿),加強(qiáng)兩大行業(yè)供需對接和工作協(xié)同,推動我國汽車芯片技術(shù)研發(fā)和匹配應(yīng)用,促進(jìn)汽車芯片產(chǎn)品批量上車應(yīng)用。但是,現(xiàn)階段國內(nèi)汽車芯片面臨評測標(biāo)準(zhǔn)體系尚不完善、測試資源與能力不足、國產(chǎn)車規(guī)級芯片上車應(yīng)用難等情況,亟需發(fā)揮政策引領(lǐng)作用,引導(dǎo)、促進(jìn)國產(chǎn)車規(guī)級芯片上車應(yīng)用,為國產(chǎn)車規(guī)級芯片產(chǎn)品與技術(shù)升級提供平臺,構(gòu)建我國汽車芯片產(chǎn)業(yè)的基石,形成良好的產(chǎn)業(yè)生態(tài)。
一、車規(guī)級芯片是汽車產(chǎn)業(yè)變革的關(guān)鍵核心
汽車作為世界上規(guī)模最大的行業(yè)之一,現(xiàn)已成為美國、日本、德國、法國等全球工業(yè)發(fā)達(dá)國家的國民經(jīng)濟(jì)支柱產(chǎn)業(yè)。2022年,在俄烏戰(zhàn)事和芯片短缺雙重利空下,全球汽車產(chǎn)量實(shí)現(xiàn)5.4%年增長率。其中,我國汽車產(chǎn)量達(dá)到2702.1萬輛,連續(xù)14年穩(wěn)居全球第一,是全球汽車產(chǎn)業(yè)的最大貢獻(xiàn)國。然而,近兩年席卷全球的“芯片荒”,致使車企不得不大規(guī)模削減產(chǎn)量,嚴(yán)重影響汽車行業(yè)正常發(fā)展。車規(guī)級芯片作為核心零部件,已成為汽車產(chǎn)業(yè)鏈和價值鏈的中樞。
一是汽車產(chǎn)業(yè)加速電動化、智能化轉(zhuǎn)型發(fā)展。
在汽車電動化方面,2022年全球純電動汽車銷量達(dá)到780萬輛,同比增長68%,新車銷量占比首次達(dá)到10%。其中,我國全年新能源汽車產(chǎn)銷量同比分別增長了96.9%和93.4%,連續(xù)8年保持全球第一;新能源汽車新車銷量達(dá)到汽車新車總銷量的25.6%,發(fā)展勢頭強(qiáng)勁。在汽車智能化方面,目前全球已售車型中L1和L2級自動駕駛車輛滲透率超過了50%,據(jù)Strategy Analytics數(shù)據(jù)預(yù)計(jì),到2035年L2滲透率將達(dá)到59%,L3滲透率將達(dá)到10%。我國2022年L2級乘用車滲透率達(dá)34.9%,較去年同期增加11.4個百分點(diǎn),連續(xù)10個月超過30%,我國智能網(wǎng)聯(lián)汽車產(chǎn)業(yè)初步取得規(guī)模化發(fā)展。
二是芯片是推進(jìn)智能電動汽車變革的本源要素。
智能電動汽車產(chǎn)品的核心在于“可變、可控”。隨著汽車“四化”發(fā)展,車規(guī)級芯片在智能電動汽車的驅(qū)動系統(tǒng)、制動系統(tǒng)、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、安全控制、車載娛樂系統(tǒng)、智能駕駛系統(tǒng)等核心領(lǐng)域發(fā)揮舉足輕重的作用,芯片需求出現(xiàn)爆發(fā)式增長態(tài)勢。單車芯片用量將從傳統(tǒng)汽車的300-500顆,發(fā)展到電動智能汽車的1000多顆,到高等級自動駕駛階段將會超過3000個。預(yù)計(jì)到2030年,我國汽車芯片用量約1000億-1200億顆/年,市場規(guī)模將達(dá)300億美元。
在全球半導(dǎo)體市場增速放緩態(tài)勢下,汽車芯片成為市場增長主要動力。全球汽車芯片市場規(guī)模將從2021年的440億美元增長至2027年的807億美元,年復(fù)合增長率達(dá)11.1%,成為半導(dǎo)體應(yīng)用市場年復(fù)合增長率最高的門類,全球半導(dǎo)體廠商都在加速布局汽車芯片。
二、我國車規(guī)級芯片產(chǎn)業(yè)發(fā)展存在較大隱患
我國汽車芯片產(chǎn)業(yè)仍處在發(fā)展初期,在關(guān)鍵核心技術(shù)、生產(chǎn)與供應(yīng)能力、規(guī)模與成本、標(biāo)準(zhǔn)體系與測試能力等方面與國外差距較大。
一是我國汽車芯片供應(yīng)仍依賴進(jìn)口。
我國是全球最大的汽車芯片消費(fèi)市場,2019年我國汽車芯片市場規(guī)模約112億美元,占全球汽車芯片市場的27.2%,預(yù)計(jì)2025年將增加至216億美元。但我國汽車關(guān)鍵系統(tǒng)芯片進(jìn)口率超90%,能滿足汽車功能安全等級ASIL-D級要求的高端核心主控MCU芯片基本依賴進(jìn)口。全球汽車芯片基本被歐美日廠商把持,恩智浦、英飛凌、瑞薩電子、德州儀器和意法半導(dǎo)體等國際先進(jìn)汽車芯片供應(yīng)商的全球市場占有率超50%,也是我國汽車芯片的主要供應(yīng)商。
二是高端車規(guī)級芯片受控風(fēng)險日益增加。
2022年8月美國正式簽署《2022年芯片和科學(xué)法案》,此后又陸續(xù)出臺新政策,包括限制美國企業(yè)向我國提供制造先進(jìn)芯片所需的設(shè)備;施壓荷蘭阿斯麥和日本尼康,禁止向中國出售深紫外***;禁止向我國提供高端GPU芯片等。美國對我國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)開啟了一輪全產(chǎn)業(yè)鏈、力度空前的技術(shù)封鎖。
隨著高級別自動駕駛對芯片算力要求的提升,自動駕駛芯片制備技術(shù)逐步提升至7納米、甚至5納米制程工藝,還需要完成車規(guī)級封裝、電源和熱管理、成本控制、良率等方面的要求,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出國內(nèi)車規(guī)級芯片制備能力。隨著國外對我國先進(jìn)半導(dǎo)體領(lǐng)域技術(shù)封鎖不斷加劇,我國汽車智能化發(fā)展或?qū)o法保障高端芯片供應(yīng)而受到嚴(yán)重影響。
三是汽車芯片國際競爭日益激烈。
當(dāng)前國產(chǎn)汽車芯片已在部分領(lǐng)域取得一定突破、產(chǎn)品質(zhì)量與性能已能夠達(dá)到整車應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)。例如國產(chǎn)汽車功率芯片基本具備英飛凌第四代芯片的技術(shù)水平;部分成熟芯片已實(shí)現(xiàn)整車量產(chǎn)應(yīng)用,如圖像傳感器芯片、存儲芯片、低端MCU(微控制單元)芯片等。
汽車智能化發(fā)展不僅提供了全新的出行體驗(yàn),更重塑了汽車產(chǎn)業(yè)生態(tài)與商業(yè)模式。除恩智浦、意法半導(dǎo)體、英飛凌、瑞薩電子等傳統(tǒng)汽車芯片廠商持續(xù)技術(shù)創(chuàng)新外,英特爾、三星、高通等國際消費(fèi)電子巨頭與整車企業(yè)從芯片研制、供應(yīng)等各環(huán)節(jié)不斷加深加快合作。我國汽車芯片企業(yè)將面臨更大的國際技術(shù)競爭壓力,尤其是在高端芯片領(lǐng)域。
四是國產(chǎn)汽車芯片上車應(yīng)用難度較大。
車規(guī)級芯片上車應(yīng)用需要經(jīng)過嚴(yán)苛的測試與認(rèn)證。現(xiàn)階段,國內(nèi)針對汽車芯片的測試標(biāo)準(zhǔn)和評價體系尚不完善,能夠開展完整車規(guī)級測試認(rèn)證的實(shí)驗(yàn)室資源相當(dāng)匱乏。我國車規(guī)級芯片起步較晚,在芯片設(shè)計(jì)、芯片制備、封裝測試等方面有諸多不足,考慮到汽車產(chǎn)品可靠性和召回風(fēng)險,國內(nèi)整車企業(yè)多選擇外國芯片產(chǎn)品。
缺乏上車驗(yàn)證機(jī)會,市場難以打開,不僅給車規(guī)級芯片研發(fā)企業(yè)帶來資金鏈斷裂破產(chǎn)的風(fēng)險,還會使國產(chǎn)車規(guī)級芯片產(chǎn)品在技術(shù)層面陷入缺用戶、缺反饋、難以改進(jìn)提高的惡性循環(huán),進(jìn)而制約我國智能汽車產(chǎn)業(yè)的安全自主可控。
三、構(gòu)建應(yīng)用替代試點(diǎn)是我國汽車芯片規(guī)模化應(yīng)用的有效途徑
全球車企都積極尋求多種方式解決芯片供應(yīng)與汽車產(chǎn)品協(xié)同發(fā)展的問題,例如以聯(lián)合開發(fā)、聯(lián)合建廠、投資并購等多種方式加深與芯片制造商的合作關(guān)系,保障芯片供應(yīng);部分企業(yè)嘗試自研自建芯片產(chǎn)業(yè)鏈,把握關(guān)鍵技術(shù)。在我國大力推進(jìn)芯片國產(chǎn)化替代背景下,國內(nèi)部分整車企業(yè)也承擔(dān)國企使命,積極采用國產(chǎn)車規(guī)級芯片,有意識地尋求并培養(yǎng)潛在制造商。
選擇部分車型作為國產(chǎn)車規(guī)級芯片應(yīng)用替代試點(diǎn)產(chǎn)品,由整車企業(yè)牽頭,與Tier1、芯片企業(yè)組成試點(diǎn)聯(lián)合體,協(xié)同開發(fā),確保產(chǎn)品功能與可靠性。同時利用財政手段,對試點(diǎn)產(chǎn)品進(jìn)行一定補(bǔ)貼,促進(jìn)試點(diǎn)車型規(guī)模化推廣。
一是試點(diǎn)機(jī)制可提升整車企業(yè)與芯片廠商積極性。
當(dāng)前,我國車規(guī)級芯片上車應(yīng)用難的主要原因是產(chǎn)品可靠性不高,整車企業(yè)積極性不高。采用試點(diǎn)機(jī)制,Tier1、芯片企業(yè)深度參與車型開發(fā),明確功能性、安全性與可靠性需求,開發(fā)滿足其場景需求的芯片。經(jīng)過試點(diǎn)機(jī)制開發(fā)、篩選、驗(yàn)證的車規(guī)級芯片,最大限度打消整車企業(yè)顧慮。
二是試點(diǎn)機(jī)制促進(jìn)國產(chǎn)車規(guī)級芯片產(chǎn)業(yè)升級。
試點(diǎn)機(jī)制可成為國產(chǎn)車規(guī)級芯片、系統(tǒng)級組件篩選、驗(yàn)證的有力平臺,促進(jìn)相關(guān)產(chǎn)品在更多車型上應(yīng)用。通過應(yīng)用替代試點(diǎn)機(jī)制,實(shí)現(xiàn)由簡到難,以點(diǎn)帶面,全面推動國產(chǎn)高、中、低端車規(guī)級芯片產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
四、發(fā)展建議
新車型開發(fā)具有高投入、高風(fēng)險的特點(diǎn),尤其在我國車規(guī)級芯片技術(shù)與國外存在一定差距的情況下,應(yīng)用替代試點(diǎn)將進(jìn)一步放大整車企業(yè)面臨的投資風(fēng)險和安全風(fēng)險,甚至影響企業(yè)口碑。因此,通過相關(guān)扶持政策,降低整車企業(yè)的投資風(fēng)險和安全隱患,提高芯片企業(yè)技術(shù)水平,對于推動國產(chǎn)車規(guī)級芯片應(yīng)用與發(fā)展,提升汽車供應(yīng)能力具有重要意義。
一是明確應(yīng)用替代試點(diǎn)政策扶持重點(diǎn)。
一方面,明確開展應(yīng)用替代試點(diǎn)的芯片產(chǎn)品。對我國車規(guī)級芯片企業(yè)、車規(guī)級芯片產(chǎn)品與技術(shù),開展科學(xué)、合理的評價,通過分析不同類別國產(chǎn)車規(guī)級芯片產(chǎn)品的功能、性能參數(shù)、認(rèn)證與標(biāo)準(zhǔn)等情況,明確應(yīng)用替代試點(diǎn)的芯片產(chǎn)品。一方面,明確開展應(yīng)用替代試點(diǎn)的整車產(chǎn)品。以多場景應(yīng)用、多區(qū)域運(yùn)行、數(shù)量范圍可控等為原則,選擇自主品牌作為應(yīng)用替代試點(diǎn)的整車產(chǎn)品。
二是利用財政手段,促進(jìn)試點(diǎn)車型芯片應(yīng)用。
對參與應(yīng)用替代試點(diǎn)的整車企業(yè)、Tier1企業(yè)制定相應(yīng)的稅收優(yōu)惠政策,鼓勵企業(yè)積極申報。對應(yīng)用替代試點(diǎn)車型開展購買補(bǔ)貼、購置稅減免、召回扶持等,促進(jìn)試點(diǎn)車型芯片應(yīng)用。
三是健全評測能力,為試點(diǎn)車型芯片選型提供技術(shù)背書。
建立測試能力全面先進(jìn)、測試場景齊全、符合國際標(biāo)準(zhǔn)的國家級汽車電子驗(yàn)證中心,為試點(diǎn)機(jī)制中選用的各類國產(chǎn)車規(guī)級芯片開展上車驗(yàn)證,積累測試數(shù)據(jù)形成數(shù)據(jù)庫,充分調(diào)動產(chǎn)業(yè)鏈上下游資源,降低企業(yè)汽車芯片測試成本。
四是構(gòu)建專屬召回保險,發(fā)揮保險作用。
針對應(yīng)用替代試點(diǎn)整車產(chǎn)品,建議保險行業(yè)構(gòu)建專屬召回保險產(chǎn)品,試點(diǎn)聯(lián)合體共同投保召回保險,利用風(fēng)險分?jǐn)偂p失共擔(dān)機(jī)制降低企業(yè)運(yùn)營風(fēng)險,切實(shí)推進(jìn)國產(chǎn)車規(guī)級芯片的推廣和應(yīng)用。
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原文標(biāo)題:我國汽車芯片產(chǎn)業(yè)發(fā)展模式思考
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