《電子技術(shù)應(yīng)用》
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芯荒之下,誰在受困,?誰在突圍,?誰在整合?

2021-11-25
來源:幫寧工作室
關(guān)鍵詞: 5G 云計算 人工智能

130年前,,世界上第一輛汽車誕生,,在長達130年的汽車賽道中,先后歷經(jīng)工業(yè)化時代,、電氣化時代,、信息化時代,直到現(xiàn)在的智能化時代,。 

時代在進步,,技術(shù)在革新。當(dāng)下,,5G,、人工智能、大數(shù)據(jù),、云計算等這些技術(shù)驅(qū)動著汽車發(fā)生顛覆性的變化,。新技術(shù)對汽車業(yè)的影響蔓延至處于產(chǎn)業(yè)底層的供應(yīng)鏈企業(yè)。 

工信部原部長,、全國政協(xié)經(jīng)濟委員會副主任苗圩曾表示,,世界汽車工業(yè)正在經(jīng)歷百年未有之大變局,,在電池、電機,、電控方面,,我國企業(yè)已經(jīng)形成完整產(chǎn)業(yè)鏈和供應(yīng)鏈體系,但“缺芯少魂”一直是中國制造之痛,。 

值得肯定的是,,在新能源市場,以寧德時代,、比亞迪,、博泰等為代表的中國汽車零部件新勢力,其在電動化,、網(wǎng)聯(lián)化方面達到國際水平,。但在以芯片為核心、軟件定義汽車的智能化方面,,卻存在較大差距,。 

自2020年下半年以來,疫情,、天災(zāi),、人禍層層因素疊加,半導(dǎo)體危機持續(xù)發(fā)酵,,一步步推至高潮,。這對汽車半導(dǎo)體需求體量巨大,汽車芯片大部分依賴外購的中國汽車企業(yè)來說,,無疑是一記重拳,。 哀鴻遍野的芯荒之下,誰在受困,?誰在突圍,?誰在整合? 2021年10月12日,,全球新能源與智能汽車供應(yīng)鏈創(chuàng)新大會第二個會議日,,一場以“推動車用半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展”為主題的峰會備受關(guān)注,或許就與近期全球性車用半導(dǎo)體供應(yīng)短缺有關(guān),。 

為尋求半導(dǎo)體工業(yè)“卡脖子”解決之道,,眾多半導(dǎo)體行業(yè)一線從業(yè)者圍繞目前行業(yè)困境、市場變革和產(chǎn)業(yè)升級等內(nèi)容進行深入探討,。

▍危機持續(xù) 

10月12日,,中國汽車工業(yè)協(xié)會(簡稱中汽協(xié))發(fā)布最新一期產(chǎn)銷數(shù)據(jù)顯示,9月,我國汽車產(chǎn)銷分別完成207.7萬輛和206.7萬輛,,同比分別下降17.9%和19.6%,。

中汽協(xié)分析認為,芯片短缺一定程度影響了產(chǎn)銷量,,其中乘用車表現(xiàn)最為明顯,。

9月,,乘用車產(chǎn)銷分別完成176.7萬輛和175.1萬輛,,同比分別下降13.9%和16.5%,降幅比8月分別擴大2個和4.8個百分點,。 

中國電動汽車百人會數(shù)據(jù)顯示,,今年因缺芯導(dǎo)致停產(chǎn)的汽車企業(yè)達15家。其中,,一汽集團前7個月因芯片問題影響產(chǎn)量30萬輛,;長安汽車因博世ESP缺口,上半年減產(chǎn)13.4萬輛,;長城汽車上半年受芯片影響減產(chǎn)超過10%,。

此外,多家跨國公司在國外工廠亦受影響,。 由此可見半導(dǎo)體供應(yīng)緊張,,已威脅到全球汽車產(chǎn)業(yè)供應(yīng)鏈安全,在全局范圍內(nèi)導(dǎo)致多家國內(nèi)外整車集團減產(chǎn),、縮短工作時間,,或者停產(chǎn)。 “新能源汽車滲透率雖然在不斷提升,,但也有成長的煩惱,,從2012年開始,燃油車與新能源汽車的芯片使用量差距逐漸拉大,?!?/p>

蔚來汽車助理副總裁潘昱認為,銷量快速增長,,市場總體向好,,智能電動車半導(dǎo)體供應(yīng)鏈的重要度日趨凸顯,但在這個過程中也面臨非常大的挑戰(zhàn),。

8月17日,,馬來西亞疫情暴發(fā),一家工廠減產(chǎn),,逼得某公司一二把手“相約跳樓”后,,芯片供應(yīng)造成汽車企業(yè)停產(chǎn)的影響再次加劇。 

麥肯錫發(fā)布報告預(yù)測,車用半導(dǎo)體日益增長的需求,,將長期面臨有限的可用供應(yīng),。由于車用半導(dǎo)體產(chǎn)品的復(fù)雜性和特殊性,即便是現(xiàn)有半導(dǎo)體代工廠想擴大產(chǎn)能,,至少也需要6個月以上時間,。

因此,對汽車行業(yè)和汽車企業(yè)而言,,汽車半導(dǎo)體危機還將持續(xù),。 ▍缺芯少魂 在傳統(tǒng)汽車領(lǐng)域,車用半導(dǎo)體應(yīng)用非常有限,。但對當(dāng)下汽車而言,,可將汽車看成一個機器人。相關(guān)統(tǒng)計顯示,,目前高端車ECU(電子控制單元)數(shù)量已超過79個,,成本占比超過50%,未來成本占比還會進一步提高,,這對原有電子電氣架構(gòu)提出挑戰(zhàn),。 

苗圩在第三屆全球新能源與智能汽車供應(yīng)鏈創(chuàng)新大會中表示,如果按照功能劃分,,可將車規(guī)級芯片劃分為功能型芯片,、功率半導(dǎo)體和傳感器芯片三大類。

功能型芯片包括CPU(中央處理器),、GPU(圖形處理器),、AI(人工智能)、存儲芯片等,,約占車規(guī)級芯片20%,。

今后,隨著智能網(wǎng)聯(lián)汽車發(fā)展,,高運算能力的AI芯片將有較大幅度增長,。 功率半導(dǎo)體包括IGBT(絕緣柵雙極型晶體管)、場效應(yīng)晶體管(MOSFET)和電源管理芯片,。

其在傳統(tǒng)車中占比約40%,,在新能源車中占比達到50%,為目前最緊缺的芯片,。 

由中國電動汽車百人會與中國質(zhì)量認證中心聯(lián)合完成的《新一代汽車供應(yīng)鏈痛點研究——車用半導(dǎo)體篇》白皮書寫道,,如果按照車用半導(dǎo)體產(chǎn)品分類,可劃分為易國產(chǎn)化,、難國產(chǎn)化和極難國產(chǎn)化三類,。 易國產(chǎn)化,,即國內(nèi)企業(yè)有一定技術(shù)和能力,但產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)一致性,、質(zhì)量管理體系有待提升,,包含視覺傳感器、晶振,、存儲器件,、紅外激光器等在內(nèi)62個車用半導(dǎo)體產(chǎn)品。

預(yù)估1-3年內(nèi)可完成國產(chǎn)化目標,。 難國產(chǎn)化車用半導(dǎo)體產(chǎn)品共75個,,包含SBC半導(dǎo)體、H橋區(qū)動器,、電子油門踏板,、電平轉(zhuǎn)化等產(chǎn)品,。該類產(chǎn)品國內(nèi)起步晚,,具有技術(shù)基礎(chǔ)薄弱,產(chǎn)品成熟度低等特點,,主要集中在涉及車輛功能安全的重要部件上,。

國產(chǎn)替代難度較大,需要政府和行業(yè)支持,,如用3-5年時間,,通過一定補助政策進行幫扶,才可能實現(xiàn)國產(chǎn)化替代,。 極難國產(chǎn)化問題部件共10個,,包含SoC(嵌入式系統(tǒng)半導(dǎo)體)、Autosar基礎(chǔ)軟件及開發(fā)工具等產(chǎn)品,。

這些產(chǎn)品在技術(shù),、材料、元器件,、生產(chǎn)設(shè)備,、軟件、制造能力,、專利等多方面存在壁壘,,且差距很大,產(chǎn)品供應(yīng)基本被國際企業(yè)壟斷,,因此國產(chǎn)替代很難,。需要國家制定科技戰(zhàn)略,如花費5年以上時間突破提升,,要較長時間才可實現(xiàn)國產(chǎn)化替代,。 “難國產(chǎn)化產(chǎn)品是我們必須要啃的硬骨頭,極難國產(chǎn)化產(chǎn)品就是壟斷性技術(shù)、缺失性技術(shù),,比如EDA(電子設(shè)計自動化),、光刻等,我們要進行研究和突破,?!敝袊妱悠嚢偃藭履茉雌囇芯吭焊痹洪L高翔說。

中汽創(chuàng)智科技有限公司CTO周劍光認為,,在看到發(fā)展機遇的同時,,大家也很清楚所面臨的諸多挑戰(zhàn)。這個挑戰(zhàn)主要是,,車規(guī)級半導(dǎo)體還處于發(fā)展初期,,汽車產(chǎn)業(yè)“缺芯少魂”現(xiàn)狀非常突出。 總體看,,國內(nèi)車用半導(dǎo)體產(chǎn)品在整車供應(yīng)鏈應(yīng)用中,,具有很強的行業(yè)壁壘。 ▍兩三年窗口期

硬幣的另一面,,這也是重塑汽車半導(dǎo)體供應(yīng)鏈的一次歷史性機遇,。 作為全球新車產(chǎn)銷量最大市場,我國已具備完整汽車產(chǎn)業(yè)鏈,。此次遭遇半導(dǎo)體短缺,,國內(nèi)半導(dǎo)體制造商及汽車企業(yè)已意識到自研半導(dǎo)體的重要性,發(fā)展高精尖半導(dǎo)體技術(shù)迫在眉睫,。 深陷車用半導(dǎo)體缺貨與漲價雙面夾擊的汽車制造商們,,開始積極探索、布局半導(dǎo)體研發(fā),。全球疫情導(dǎo)致缺芯荒正在倒逼中國半導(dǎo)體快速崛起,,并且為中國探索本土半導(dǎo)體發(fā)展帶來巨大風(fēng)口。

面對半導(dǎo)體對外依賴度過高的窘境,,國內(nèi)眾汽車企業(yè)已在積蓄力量布局,。比如比亞迪為加快研發(fā)速度,將拆分半導(dǎo)體業(yè)務(wù)單獨上市,。長城汽車與地平線簽署戰(zhàn)略合作框架協(xié)議,。

上汽集團聯(lián)合地平線組建人工智能聯(lián)合實驗室。

上汽通用五菱建立TDC半導(dǎo)體國產(chǎn)化工作小組,,推進整車半導(dǎo)體國產(chǎn)化…… 去年10月,,吉利集團旗下科技公司億咖通攜手Arm中國成立芯擎科技。芯擎科技自成立以來,,已創(chuàng)造出E,、AD,、V、H四個系列半導(dǎo)體,,全面覆蓋行車輔助,、語音控制等多個智能化功能。 

與此同時,,在國內(nèi),,以地平線、華為,、芯馳科技,、黑芝麻智能等為代表的公司正在加速拓展。 地平線征程5芯片的發(fā)布,,意味著與英偉達Orin正面交鋒,。華為擁有可支持L4級別自動駕駛的高算力芯片和MDC自動駕駛計算平臺??梢?,這些公司已具備較強國產(chǎn)替代實力。

“今年的芯痛時刻其實是一場壓力測試,?!?/p>

潘昱認為,,在這個階段經(jīng)歷這一場壓力測試,,從某種意義上是一件好事,可以讓大家意識到,,汽車企業(yè)必須與半導(dǎo)體供應(yīng)鏈整體鏈路上各個環(huán)節(jié)的合作伙伴加強合作,。 

中國電動汽車百人會理事長陳清泰表示,近年來,,我國芯片設(shè)計企業(yè)快速成長,,車用芯片設(shè)計不斷取得新突破。在傳統(tǒng)芯片供應(yīng)鏈卡脖子情況下,,國內(nèi)汽車企業(yè)增強了選擇國內(nèi)企業(yè)研發(fā)設(shè)計芯片的意愿,。國內(nèi)芯片批量裝車后,驗證效果很好,,增強了供需雙方對國產(chǎn)芯片的信心,。 在國家新能源汽車技術(shù)創(chuàng)新中心副總經(jīng)理鄒廣才看來,汽車產(chǎn)業(yè)鏈上下游已逐步達成共識,,未來2-3年是國產(chǎn)半導(dǎo)體企業(yè)的黃金窗口期,。但也僅有這2-3年窗口期留給國內(nèi)半導(dǎo)體企業(yè)。 

因此,,國內(nèi)半導(dǎo)體企業(yè)需要有清醒的預(yù)期,,才能稍縱即逝的黃金機遇期,。集中力量,加速研發(fā)產(chǎn)品和提升自身能力,,追趕國際巨頭腳步,。




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