2024年12月2日,美國商務部將140家中國企業列入實體清單,同時擴大對高端半導體設備及芯片的出口管制,隨后中國互聯網協會、中國半導體行業協會、中國汽車工業協會等多個行業協會發布聲明:美國芯片產品不再安全、不再可靠,中國相關行業將不得不謹慎采購美國芯片。
這一事件再次將芯片技術的戰略重要性置于全球焦點之下。尤其對于中國汽車行業而言,這不僅是外部供應鏈的一次劇烈沖擊,更是在技術層面提出了全新的挑戰。作為智能駕駛和汽車智能化轉型的關鍵支撐,芯片在感知、計算、通信和控制等環節發揮著至關重要的作用。這些功能背后的技術制高點,決定了自動駕駛和智能網聯汽車的未來。美國的出口管制不僅打破了中國企業的供應鏈穩定性,更對汽車行業上下游生態系統產生深遠影響。從感知芯片到AI計算平臺,從車載通信芯片到功率半導體,或無一不受到波及,但這也為中國汽車智駕行業自主創新提供了迫切動力。
芯片在汽車智能化中的關鍵作用
智能化已成為汽車行業不可逆轉的發展趨勢,而芯片則是支撐這一變革的核心要素。芯片技術不僅直接關系到智能駕駛系統的性能,還深刻影響著整車的安全性、穩定性和用戶體驗。
1. 感知芯片:賦能汽車的“眼睛”與“耳朵”
在智能駕駛系統中,感知層是實現環境理解和風險識別的基礎。感知芯片主要包括攝像頭圖像處理芯片(ISP)、激光雷達信號處理芯片和毫米波雷達芯片。這些芯片將傳感器采集的模擬信號轉化為數字數據,為后續的決策和控制提供輸入。例如,激光雷達信號處理芯片需要具備高帶寬和低延遲的特性,以實時處理海量的點云數據。毫米波雷達芯片則需要在復雜環境下實現精準的速度和距離測量。攝像頭的ISP芯片除了提升圖像質量,還需要針對自動駕駛應用進行優化,例如識別行人、車輛以及道路標線等。目前,國際市場上感知芯片的技術制高點由歐美企業掌控,如英偉達、博世和恩智浦等。出口管制可能導致高性能芯片的供應中斷,迫使中國車企尋找國產替代品或開發低算力方案,在短時間內,這種技術空白可能直接導致我國自動駕駛系統在復雜場景下的性能下降。
2. AI計算芯片:智能駕駛的“大腦”
AI計算芯片是自動駕駛汽車的核心。其功能是運行深度學習算法,完成從圖像識別到路徑規劃的全流程處理。當前,國際領先的AI計算芯片如英偉達的Orin和高通的Snapdragon Ride,已經能夠提供數百TOPS(每秒萬億次運算)的算力。高算力芯片的研發門檻極高,需要從芯片架構設計、制程工藝到生態支持全方位突破。中國的AI芯片雖然已在地平線、寒武紀等企業的推動下取得一定進展,但在產品成熟度和市場份額方面仍無法與國際巨頭抗衡。美國的出口管制將進一步放大這一差距,使得高性能計算芯片的缺失成為制約中國智能駕駛技術發展的關鍵短板。但這也給國內芯片企業提供了一次超車機會,面對龐大的中國市場和復雜的交通環境,我國芯片企業將獲得更多的測試場景和搭載量,可以為產品技術升級提供良好的環境基礎和資金支持。
3. 通信芯片:連接車與外部世界
在智能網聯汽車中,通信芯片負責實現車內與車外的高效信息交換。例如,C-V2X芯片可以支持車與車(V2V)、車與路(V2I)之間的實時通信,從而提升交通效率并降低事故風險。隨著5G技術的普及,通信芯片的低延遲和高帶寬特性更加重要,高通等國際芯片廠商的市場主導地位使得中國企業在標準制定和技術開發上處于劣勢,美國的出口管制可能直接影響車聯網生態的建設進程,尤其是在跨國場景中的適配性。
4. 功率芯片:驅動新能源車的“核心部件”
在新能源汽車中,功率芯片是實現電池管理和電機控制的核心元件。例如,MOSFET和IGBT芯片負責實現高效能量轉換和精確控制,從而提升整車的動力性能和能耗效率。這類芯片通常依賴高純度硅或碳化硅材料,而美國企業在高端制造設備和材料供應上擁有絕對優勢。
出口管制對中國汽車智駕行業的影響
不得不承認,我國芯片產業發展相對滯后,且短期內無法達到國際領先水平,在很多領域使用的芯片依舊以進口為主,美國的出口管制或將打擊中國汽車智駕行業的發展基礎,在供應鏈穩定性、技術發展進程和市場競爭力都將受到深遠影響。
1. 供應鏈穩定性受到沖擊
出口管制可能導致關鍵芯片的供應中斷,從而對汽車生產和技術研發造成直接影響。2019年,華為被美國列入實體清單,實行全面封鎖。高通5G芯片斷供,臺積電合作終止,華為生產與采購渠道被堵,經歷了很長一段時間的低谷期,若美國對國內車企進行出口管制,也將會讓汽車產業,尤其是在智駕領域受到波及,在國際上喪失現有的優勢。許多中國車企正在將英偉達的Orin芯片用于高階自動駕駛系統。一旦供應被切斷,這些研發計劃可能被迫擱置。此外,高端感知芯片的短缺可能使整車廠商不得不選擇低性能的替代方案,從而降低產品競爭力。
2. 技術進程被迫放緩
在智能駕駛領域,芯片的技術進步直接決定了行業的創新速度。如AI芯片算力的提升使得復雜算法可以更快地迭代。出口管制可能導致中國車企在短期內無法獲得頂尖芯片,從而拖慢技術進化的步伐,在國際上逐漸失去優勢。
3. 市場競爭力面臨挑戰
出口管制不僅限制了中國車企獲取先進技術的能力,還可能降低其在國際市場上的競爭力。如車聯網技術的國際標準化進程需要與全球市場緊密協同。一旦通信芯片的適配性受到限制,中國車企的產品在國際市場上可能面臨技術壁壘。當技術上無法獲取話語權后,規則的制定上也將受到影響,這一影響將是深遠的,可能會讓中國車企在很多智駕關鍵技術上,被別國拖著鼻子走,將會非常被動。
應對策略與技術突圍路徑
面對出口管制的嚴峻挑戰,中國汽車智駕行業必須全面推動技術自主化,這是保障行業持續發展的根本出路。芯片作為汽車智能化的核心基礎,其供應鏈穩定性和技術掌控能力直接關系到整個產業的未來競爭力。尤其是在感知芯片、AI計算芯片、通信芯片和功率芯片四大關鍵領域,中國企業需要通過技術創新和產業協作,實現從“跟跑”到“領跑”的轉型。
在感知芯片領域,中國企業應著力于高性能傳感器芯片的自主研發,包括激光雷達、毫米波雷達以及攝像頭的信號處理芯片。這些芯片是實現環境感知的核心,其性能直接決定了自動駕駛系統的安全性和可靠性。目前高端感知芯片的市場大多被國外巨頭壟斷,出口管制的實施無疑進一步加劇了國內企業在該領域的技術空白,中國必須加強芯片設計與制造能力,從底層算法到工藝實現,打造全鏈條自主研發能力。在短期內,車企也可以通過算法優化提升現有芯片的性能,或采用多傳感器融合方案,彌補單一芯片算力不足的問題。
在AI計算芯片領域,自主化進程更是重中之重。作為智能駕駛系統的“大腦”,AI芯片承擔著從感知數據處理到路徑規劃和決策執行的全部計算任務。現階段國際領先的AI芯片廠商如英偉達、英特爾等,憑借頂尖的設計能力和制造技術占據了市場主導地位,而美國的出口管制進一步限制了中國企業獲得高算力芯片的機會。這要求中國企業加快布局開源芯片架構,如RISC-V,并通過技術協同和生態建設,逐步構建自主化的AI計算平臺。此外,國內AI芯片廠商需要與智能駕駛算法團隊緊密合作,通過軟件優化提升硬件算力效率,開發更加貼合實際場景的AI計算解決方案。
在通信芯片領域,中國需要加速擺脫對進口芯片的依賴。車聯網(V2X)技術的迅速普及,使通信芯片成為連接車輛與外部環境的關鍵紐帶,在該領域的高端產品同樣掌握在少數國外企業手中,出口管制可能導致通信芯片的供應中斷,從而影響車聯網生態建設和國際市場競爭力。我國企業應加強自主研發力度,尤其是在C-V2X芯片的技術攻關和產品落地方面。同時,在國際通信標準制定中,中國需要爭取更多話語權,推動自主標準的廣泛應用,以減少對國外技術體系的依賴。通過跨領域協作,如與5G技術開發團隊和通信設備廠商的合作,可以加速通信芯片的自主化進程。
在功率芯片領域,中國面臨既有挑戰也有機遇。功率芯片作為新能源汽車動力系統的核心部件,決定了電能轉換效率和電機控制的精準性。碳化硅(SiC)和氮化鎵(GaN)等第三代半導體材料因其優異性能成為功率芯片技術發展的重點。碳化硅芯片的生產需要高純度材料和高端設備,而這些資源目前仍由歐美企業控制。因此,中國需要在功率芯片的材料研究、設備制造和工藝優化等方面進行全方位布局。政府和企業也應加強協同,加大對第三代半導體產業的政策支持力度,通過引進人才、促進科研合作等方式,加快國產功率芯片的規模化生產和市場推廣。
總體來看,中國汽車智駕行業在面對出口管制的壓力時,既需要迎難而上解決眼前的供應鏈問題,更要著眼長遠,通過技術自主化夯實產業根基。這不僅關乎中國車企的未來競爭力,也關系到全球汽車行業的產業格局。唯有在關鍵領域實現技術突破,中國才能在智能駕駛的全球競爭中占據主動權。
危機中的突圍之路
美國的出口管制對中國汽車智駕行業或將構成前所未有的挑戰。但危急背后恰是機遇,正是在危機中,才能看清自己的不足和缺失,技術突圍的契機也更加清晰,破局道路也更加明了。中國企業需要以創新驅動為核心,全面推進芯片自主化,從而擺脫對國外供應鏈的依賴,這不僅關乎企業的生存,更是對國家科技自主權的一次檢驗,只有在核心技術上取得突破,中國汽車行業才能在未來的全球競爭中立于不敗之地。永遠要相信一句話,唯有自己的,才真的是自己的!
審核編輯 黃宇
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