◎ 科技日報記者 王祝華
近期全球汽車芯片短缺將會造成2021年全球汽車產量下降的消息,讓整個汽車行業尤其是新能源汽車陷入焦慮。
眾所周知,芯片是整個信息時代發展的基礎。電動化、網聯化、智能化作為汽車行業發展方向,芯片成了支撐汽車產業轉型升級的關鍵。
“第三屆世界新能源汽車大會”(WNEVC 2021)9月15日-17日在?谡匍_。其間,針對行業焦慮,多位專家從汽車產業深度變革對芯片的機遇和挑戰,以及自主汽車芯片產業化發展路徑等方面進行了深入探討。
零排放實現、駕駛員變乘客,未來無汽車不智能,這是可以預見的汽車發展宏觀趨勢和方向。而智能時代的汽車對芯片的應用,從最前面的車燈,到最后面的攝像頭,還有中間部位上百種電子設備,無不滲透。
在國家對新能源汽車系列支持政策和“雙碳”目標驅動下,近幾年新能源汽車快速發展,更是帶動全球芯片需求量快速增加。
“去年我國新能源汽車銷量超過136萬輛。美國是以傳統燃油車為主力的市場,新能源車的銷量同樣是逐年上升!笔袌、技術兩方面的需求,對汽車芯片的發展帶來了巨大的機遇,浙江大學先進集成電路制造技術研究所副所長張睿分析,“芯片荒”并不僅僅是影響新能源汽車,而是汽車行業整體的發展。
對我國汽車“芯片荒”背后的原因,除了外部被動因素,內部的主動性問題不應忽視。張睿分析,從芯片制造的角度來看,根本原因是供需不平衡。另外,車規級芯片驗證周期非常長,門檻較高,企業必須提前積累。
據統計,目前在我國整個汽車產業規模中,進口芯片占有率達到90%,甚至關鍵系統芯片全部為國外壟斷,其他車身電子簡單系統上的芯片自主化率不超過10%。
國家新能源汽車技術創新中心總經理原誠寅表示,隨著新能源智能車芯片的成本大幅、快速提升,“中國能在這個巨大的市場中占領多大的份額是我們所面臨的問題!
專家分析,中國已經成為全球最大的汽車市場,車規級芯片國產化已擁有規;A。雖然我國汽車芯片企業數量較多,但是還未形成核心競爭力,尤其是芯片產業鏈關鍵環節缺失。
正所謂挑戰與機遇并存,我國汽車行業在2020年展現出了頑強變革能力。2020年2月,國家出臺《智能汽車創新發展戰略》,提出增強產業核心競爭力,推進車載高精度傳感器、車規級芯片、智能操作系統、車載智能終端、智能計算平臺等產品研發與產業化,建設智能汽車關鍵零部件產業集群。優化發展環境,加強產業投資引導,鼓勵社會資本重點投向智能汽車關鍵技術研發等領域。數據顯示,2021年以來,我國芯片企業不斷獲取新的融資,各種極大利好帶動產業發展。
深耕芯片技術領域實現盈利
“車規級芯片作為汽車產業核心關鍵零部件,決定著中國未來汽車市場的走向,是必須自力更生解決的‘卡脖子’問題!痹\寅表示。
“為什么我們國家能生產芯片,但是我們生產不了汽車芯片,尤其生產不了高附加值的芯片?”張睿拋出的問題同樣值得深思。
“我國生產的芯片功耗比進口的高55%,在同樣的功耗情況下,國內的芯片性能比進口芯片低8%。我國芯片制造的成套工藝弱于國外先進水平,這個導致了我國生產的芯片比較難形成市場優勢!睆堫7治。
芯片制造可以簡單地劃分成設計、制作、封測這三個階段。圍繞這三個階段需要有很多的支撐行業或者支撐企業,包括芯片制造所需要的硅片、光刻機、電子特種氣體、高精度光刻膠等,以及工藝設備和檢測的設備等,每個環節都可能出現技術“卡脖子”情況。
張睿認為,汽車芯片制造領域的競爭實際上是全產業鏈的競爭。我國目前芯片制造面臨的問題,恰恰說明了我們在全產業鏈上都需要進步。
從技術盈利點分析,對于芯片制造企業的產業發展的優選方案,張睿認為,未來我國在芯片技術上的機遇,需要沖擊更先進的制造工藝!爸袊髽I可以瞄準55納米工藝節點。這在技術方面有諸多優勢,如產品線非常多,壽命非常長等!
功率半導體器件是新能源汽車電機驅動系統的核心零部件,對整車的性能、可靠性和成本有重要的影響!皩﹄妱榆嚿系墓β拾雽w技術,有4個方面的要求,高電壓等級、續航里程、高可靠性和高功率密度,降低體積及成本,這個是現在和今后的方向!奔闻d斯達半導體股份有限公司董事長沈華表示。
“在車用功率半導體器件領域特別是IGBT領域,國內廠家已經可以提供所有功率段的IGBT產品!鄙蛉A帶來的消息讓在場的汽車芯片制造企業非常振奮!八惯_公司率先打破了國內車規級功率模塊一直被國外廠家壟斷的局面。公司碳化硅模塊獲得了國內外乘用車和商務用車的訂單,今年開始量產,明年大規模生產!
推動中國汽車芯片產業生態建設
“中國汽車芯片產業創新生態,應是行業標準到關鍵技術攻關,到核心芯片研制,到產品評測認證,到最后實車驗證的全生命周期業態!痹\寅對車企與芯片供應商之間未來互生與再生的關系提出思考并付諸實踐。
“芯片行業是一個強綁定的供應鏈體系,行業壁壘比較高。我們做汽車產業鏈分析時候發現,新品設計出來后拿到主機廠沒有辦法快速上車!
他分析,一款芯片一般需要2到3年時間才能完成車規認證并進入整車廠供應鏈。一款汽車新產品開發需要36個月到48個月,產品的壽命周期是10年,還有10年的備件的要求。這對芯片生產企業提出了更高的要求。
“目前在汽車芯片的關鍵技術上,國產企業與海外公司雖然存在一定差距,但差距已明顯縮小。不過,在研發層進行突破后,國產汽車芯片企業還面臨著生產制造的瓶頸。目前國內能夠承擔車規級芯片制造的企業非常之少,因此國產汽車芯片的崛起,要靠研發和制造的雙重提升!薄耙虼,我們提出打造個鏈條,由共性的創新平臺牽頭,實現信息通暢、企業主導、政府支持、產業成鏈、生成聯盟!
去年9月份,原誠寅發起并聯合多部門成立中國汽車芯片產業戰略聯盟。原誠寅介紹,汽車芯片聯盟自去年9月正式成立后主要圍繞著以下幾方面做了諸多工作。首先是推出汽車芯片的商用保險,讓車企敢于使用國產汽車芯片;其次是協同產業鏈各界,共同推動汽車芯片的標準體系建設,預計會在年底有相關成果對外發布。除此以外,聯盟也在積極推動汽車芯片的測試驗證流程,促進汽車芯片廠商與整車企業的上下游供需對接,包括聯合開發等。(來源:科技日報)