由中國汽車技術研究中心有限公司、中國汽車工程學會、中國汽車工業協會、中國汽車報社共同主辦,天津經濟技術開發區管理委員會特別支持,日本汽車工業協會、德國汽車工業協會、中國汽車動力電池產業創新聯盟、新能源汽車國家大數據聯盟聯合協辦的第二十屆中國汽車產業發展(泰達)國際論壇(以下簡稱“泰達汽車論壇”)于2024年8月29日至9月1日在天津濱海新區舉辦。本屆論壇以“風雨同舟二十載
攜手并肩向未來”為年度主題,邀請重磅嘉賓展開深入研討。
在8月30日“生態專場三:汽車生態科技投融資新機遇”中,國家新能源汽車技術創新中心副總經理、中國汽車芯片產業創新戰略聯盟副秘書長鄒廣才發表了題為“中國汽車芯片產業發展概述與分析”的演講。
國家新能源汽車技術創新中心副總經理、中國汽車芯片產業創新戰略聯盟副秘書長鄒廣才
以下為演講實錄:
謝謝會議主辦方的邀請,能夠有這樣一個機會跟大家分享一下我國汽車芯片產業發展進程中我們的一些思考和見解,今天主要是跟大家交流一下汽車芯片產業發展的情況。
我們首先看到汽車芯片整體的發展形勢還是在我們國家提倡新質生產力的大背景下呈現蓬勃發展,這是毋庸置疑的。特別是我們國家經歷疫情之后,經濟復蘇過程中還是碰到很多挑戰。在這個挑戰中有亮點的產業,新能源汽車是一個,集成電路是一個,而我們汽車芯片恰恰處在這兩個行業中間,也是我們現在行業中大家熱議的焦點話題。
汽車芯片大家都比較熟悉了,在整體來講車上的芯片分成十個大的類別,里邊有很多小的類別劃分。同時汽車芯片有可靠性、安全性、穩定性的要求,所以汽車芯片相比普通的芯片來講它的壁壘很高。
我們對汽車芯片在車上的應用做了梳理,如果不算二極管、三極管,我們純電動車芯片平均是437顆,混合動力車是511顆。我們這些芯片廣泛分布在車上主要的30個左右的汽車電子系統,但是更多的汽車電子系統如果小的都算上大概是50多個。
我們看一下汽車芯片在車上應用的范圍,總體來講,我們國家其實在電源模擬類芯片方面基礎是最好的。這些芯片首當其沖在車上應用量是比較大的,但是因為它非常便宜,甚至說有的芯片價值降到幾毛錢,所以它的價值占比不是很高。
近幾年大家特別關注的計算類,像自動駕駛、智能座艙用的SOC芯片,雖然它在車上用的數量不是很多,但是整體價值占比非常高。此外,像控制類、通訊類、功率類,既在車上起到關鍵作用,也是價值比較高的芯片種類,這幾類都是行業中所熱議、所關心的芯片領域。
從全球來看,國際上汽車芯片份額主要是幾家主要的廠商來占據,我們可以看到排名前十家占比超過全球的70%,主要是發達國家的企業。除此之外,他們除了占比高,每家企業都會涉足多個類別的汽車芯片產品的開發。這給我們一個啟示,我們國家要出現汽車芯片龍頭,他只專注于某一類芯片是很難在國際上生存下去,肯定要進行相應的品類拓展。
大家比較關心的是我國汽車芯片產品進展,我們前段時間做了一個調研統計。從控制芯片來講,高安全性能的MCU在車上量產應用的國產產品還比較少,但是我們在其他領域用的MCU已經有很多國產替代,整體上車比例達到10%。
計算芯片我國主要是在中低算力有很多產品已經上車,但是超過1000Tops算力的目前我們產品還比較空白,但是應用比例比較高,達到20%以上。存儲芯片領域有相應的突破,因為我們國家之前的產業基礎是非常不錯的,整體比例達到25%。
通信芯片里面有很多的細分品類,包括4G和5G通信、導航芯片、CAN /LIN/TSN這些芯片,整體應用比例還在5%~10%之間。
功率器件國內布局得比較早,我們國家的IGBT產品比較成熟,建議大家下一步更多關注碳化硅,整體量產比例15%。
電源芯片有很多產品在供給,量非常大,在10%。驅動芯片比電源芯片差一點,因為驅動芯片目前能夠替代國外產品的相對少一點。傳感器比較多,15%到20%。信息安全芯片是量最大的,可以達到50%。
這是我們國家的車企在芯片方面的布局,我們國家有一個特點,我們頭部的車企都在廣泛地布局汽車芯片的產業,方式各種各樣。有的是自研,有的是投資,有的是合資??傮w來講,大家都對控制、計算、功率這三個賽道非常關注。
比如說車上只要汽車電子的控制器基本上都會用到控制芯片,這也是前一段時間缺芯的時候給大家鬧得最緊張的一類芯片。計算芯片是汽車變成電子產品之后最強的核心,所以計算芯片大家也在布局。功率芯片是價值最高的單品類,其他像電源類、模擬類、驅動類,也有一部分企業在投資進行研究。整體來講這些研究的重點是保證供應鏈安全,也是在控制自己的成本。
我們分別看一下大家關注的幾類芯片:
第一個,MCU,目前全球MCU市場還是國際巨頭壟斷,特別是英飛凌,前段時間它報了自己的財報,全球來講還是遙遙領先,也在大幅增長。國內中低端的芯片在車身、座艙這個領域MCU已經大量上車了,但是在動力底盤、智駕這些領域,國內量產過程中車企比較猶豫,也做了大量的測試和驗證,感覺跟國外還是有一點差距。
第二個,SOC,分成兩類,一類是智駕用的,這里其實特斯拉用自己的芯片比較多,英偉達也是比較廣泛地采用,這兩家是比較領先的。在座艙方面高通也是領先很多,我們國內是在中低算力有很多產品,1000TOPS以上高算力的國產產品是比較缺失的,這是下一步的發展方向。
第三個,通信芯片:第一,TSN,已經逐步上車在使用了,而且我們國內車企有好多投資TSN芯片的企業。第二,SerDes,它的指標比TSN相對國際進展更快,我們國內的SerDes的企業技術指標實際上跟國外直接對標,TSN還是有一點差距。這兩類產品在國內發展非???,大家可以關注。
第四個碳化硅這一塊也是大家關注的重點,目前大家總是說碳化硅成本太高,良率上不去。實際上我們目前已經進入到碳化硅成本降低的周期,只是這個周期相對摩爾定律來講還是慢了一點。它的主要問題還是集中在外延片上,外延片決定了大部分成本,同時對它的良率有影響。目前來看,IDM這一類企業在產業中肯定是有非常大的優勢,我們國內有幾家在做,但是國內做碳化硅的太多了,可能是新聞也報得比較多,所以大家要仔細地進行篩選。
還有兩類趨勢:
第一,Chiplet芯片,實際上我們國家的產業特點,我們國家汽車芯片擺脫不了集成電路產業基礎的影響。我們國家集成電路產業基礎是在先進制程的流片方面比較弱薄弱,現在大家在探討如何用Chiplet這種方式滿足未來智駕高算力芯片的要求。它的特點是能夠用它的功能把一些功能獨立包裝成單獨的模塊,減少單顆SOC帶的面積,再選擇相對成熟的工藝進行組合的封裝。這種方式可以代替產品創新、性能提升,同時可以在一定程度上控制周期和成本。Chiplet是一個方向,但是它有本身的問題,就是接口協議和可靠性方面,目前還沒有得到車規驗證。
第二,開源架構芯片,這也是結合我國產業特點在主推的技術方向和領域。開源架構被認為是有望打破“雙寡頭壟斷格局”的指令集,具有一個開放特點,它特別適合物聯網的應用,所以我們國家結合到智能網聯汽車的開發,它很多大量上車的機會,但是RSIC-V在開發過程中,它也有碎片化的特點,最近我們看到RSIC-V汽車芯片產品已經出來了,但是在車上驗證還需要一個過程。
簡單做一個總結。
首先,我們看下來這么多企業,包括汽車企業的應用來看,我們還是有非常堅定的信心,我們國家汽車芯片產業是長期向好,這個我們大家要堅定。但是就像新能源汽車產業發展一樣,中間難免有制約的短板和形勢的起伏。但是我們國家在產品開發水平、IP/EDA、車規流片工藝(良率+先進制程),還有高安全場景應用方面還有短板。而且我們國家目前做汽車芯片的企業非常多,我們國家市場容量很難保證這么多企業都有良性的發展,所以未來3年會有一個優勝劣汰的過程,堅持10年以上應該是每個企業做汽車芯片必須要有的決心。
第二,我們看到汽車和芯片的融合這個趨勢是越來越明顯了,特別是在打破了傳統的分工。我們汽車行業傳統的分工是車管整車、Tier1管控制器、芯片管好自己。但是現在我們有很多車廠它是自研芯片,或者是它指定Tier1選定一些芯片,這會打破分工,特別是原來大家分層的責任劃分和質量管控風險的劃分,這一塊帶來最直接的影響是壓縮了Tier1的生存空間,主要是開發權,特別是包括成本的控制。所以未來這個機制如何捋清,是有待于我們產業上下游合作回答的問題,目前這個機制我覺得沒有完全捋清。
第三就是我們E/E架構的發展,就是電子電氣架構,行業中認為主流的趨勢未來一定會形成“1個中央計算平臺+N個區域控制器”的架構,這種架構也隨之把汽車芯片產品的產品定義做了一個明確的限定。未來5年到15年,我們國產汽車芯片將會向著“高性能、高集成度、低功耗、高安全性、高可靠性”方向進行發展,這個也是前段時間跟產業專家和企業探討下來,大家共同認可的一個趨勢。在這個過程中,其實對我們的產品,無論是對車還是對芯片都提出相應的要求。
最后一個特點,我們還是要看到,我們國家汽車芯片產業鏈的基礎環節還是相對比較薄弱的,它跟我們國家集成電路產業基礎是息息相關的。應該說我們國家目前在產品的設計開發、集成,包括我們的測試方面,發展是比較快的。但是在其他環節,像IP/EDA、車規級工藝這些方面確實還有比較大的差距。
最近國內已經有很多流片廠上馬,很多流片廠在它的規劃中都有汽車芯片的產業規劃,但是大部分在二期、三期才會進行建設。因為很多企業先考慮經營,先用消費電子把經營盤活再考慮汽車芯片的問題。
另外一方面,企業從建設到真正能夠拿出來產品服務行業,估計得有四、五年時間,所以我們可能還得熬一段時間。但我相信四、五年之后,我們汽車芯片流片產能會上來的。
作為IP/EDA來講,這是我們國家最薄弱的環節,目前我們國內真正自己做IP的企業,就是純自主的約1~2家,大部分做IP企業都有一些外資背景,這方面還需要繼續努力。
另外是學術培養環節,我們國家的產業界和學術界之間,在汽車芯片方面還沒有完全好的形成良性循環。特別是高校的研究聚焦于高精尖,而我們汽車芯片聚焦于工程問題,這方面沒有完全打通。
我們也是基于這些調研的結果和分析結果,對未來的發展提一些自己的建議和思考:
第一,明確未來我們國家汽車芯片產業發展愿景。我們認為在未來5年到15年,我們國產的芯片產品一定會形成系列化,面向中高端有不同的應用和布局。高端產品的水平一定要達到世界先進水平,中低端融入國際大循環,爭取好的發展生態。我們汽車芯片產業不可能完全封閉,一定要跟國際上產業鏈上融通合作的環節,形成部分汽車芯片產品的成本和產業鏈優勢,也要得到國際上的認可和應用。這里邊我們從產業鏈、產業格局、生態系統和融合發展方面都有很多工作要做。
第二,回到產業發展本身以產品為核心。車廠在應用芯片的時候,首先考慮“價格、性能、可靠性”,這是產品的核心競爭力,而不是最先進的技術,同時看重質量穩定和供給穩定,這是芯片企業的核心競爭力。我們建議芯片企業盡量避免同質化競爭,但是在目前這么多家芯片企業的情況下想不同質化很難,希望大家找到自己的路。一個建議是芯片企業多聯合汽車企業多開展產品定義的研究,多關注高端、特色、創新產品的開發,建立長期的競爭力。
最后還是提個建議,就是建立一個完整的生態,因為這個生態是解決我們良性可持續發展的基礎,國產芯片上車絕對不是一個簡單的技術問題,它是一個產業問題,特別是生態的挑戰。我們從設計、制造、封測、標準、測試認證、電子控制器開發、整車認證,這些方面都需要我們上下游共同協作,共擔風險,共享收益。
最后總結一下,我們認為上下同欲者勝,風雨同舟者行,希望我們中國的汽車芯片產業越來越好,謝謝大家!
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