国产率不足10% 车规级芯片亟待破局
导读：“车规级芯片、操作系统，都是我们的短板弱项，缺芯少魂，车规级更是如此。”在日前举办的第八届中国电动汽车百人会论坛上，工信部原部长、全国政协经济委员会副主任苗圩在主旨演讲中直陈要害。
记者 谭伦
“车规级芯片、操作系统，都是我们的短板弱项，缺芯少魂，车规级更是如此。”在日前举办的第八届中国电动汽车百人会论坛上，工信部原部长、全国政协经济委员会副主任苗圩在主旨演讲中直陈要害。
在中国汽车产销总量数据已经连续13年位居全球第一的背景下，这一短板正在变得越发突出。《中国经营报》记者注意到，在今年全国两会期间，全国人大代表、广州汽车集团股份有限公司党委书记、董事长曾庆洪便公开表示，目前我国汽车芯片自给率不足10%、国产化率仅为5%，供应高度依赖国外。
尤其随着近年来智能网联汽车的普及，芯片作用愈加重要。记者从国内某车商人士处了解到，传统汽车搭载芯片的数量为500～600颗/辆，但在汽车电子化智能化趋势下，2021年车均芯片搭载量已接近1000颗/辆。以小鹏汽车为例，其创始人何小鹏此前曾公开透露，目前旗下每辆汽车差不多需要1700颗芯片。
在此背景下，车载芯片将成为未来决定中国汽车业发展高度的核心器件。对此，苗圩形象地将新能源汽车比作上半场，智能网联汽车比作下半场。但摆在中国汽车产业面前的现实却非常严峻，公开数据显示，2019年全球汽车芯片市场规模约为475亿美元，其中中国自主汽车芯片产业规模占比只有4.5%，总额不到人民币150亿元。同时据Strategy Analytics报告指出，2020年全球市场占有率排名前八的汽车半导体供应商占据超过60%的份额，其中无一中国厂商。
“中国汽车行业上半场取得了很大成效，但决定胜负还在下半场。”苗圩表示。而解决车规级芯片这一受制于人的卡脖子问题，显然是中国汽车产业下半场发展的胜负手。
缺芯潮加剧困境
与手机类似，汽车作为代步工具，在许多人日常生活中已成为一个重要的移动终端。而工具性的角色，也使得芯片在汽车中的作用日益重要，并单独发展出一个产品门类——“车规级”芯片。
“从定义上看，‘车规级’包括所有在汽车内使用到的芯片。”半导体产业分析师季维向记者介绍，汽车使用到的芯片种类和作用繁多，从功能上划分，主要可以分为“功能型芯片”“功率半导体”“传感器”三大类。
其中，功能类芯片主要负责对车辆的控制，包括MCU（微控制器）芯片和目前大行其道的智能驾驶AI芯片；功率半导体负责实现汽车内主要零件功率的变换；而传感器则以自动驾驶场景中各种探测雷达为主。
季维告诉记者，在所有芯片中，MCU依靠一枚芯片就能实现对车辆的所有控制功能，包括动力总成、车身控制、发动机控制单元等，因此最为重要，技术含量也最高，但目前车规级的MCU芯片市场基本被国外厂商垄断。
记者查阅公开信息发现，目前全球近98%份额的MCU市场被前七大供应商占据，分别为瑞萨、恩智浦、英飞凌、赛普拉斯、德州仪器、微芯、意法半导体，无一中国厂商。
而疫情带来的缺芯潮无疑加剧了车规级芯片的短缺。高盛所发布的报告指出，截至2021年6月，全球有多达169个行业在一定程度上受到芯片短缺影响，而汽车行业是其中受影响最大的行业之一。统计数据显示，2021年全球汽车产业因供应短缺而减产超过千万辆。
在此背景下，车规级芯片国产率不足的短板进一步加剧了中国汽车产业的困境。“在所有芯片中，MCU是目前国内汽车产业缺芯最集中的领域。”季维表示，此外还包括功率电源芯片、驱动芯片，三者占据了汽车芯片短缺的绝大部分份额。
据汽车市研机构AFS数据显示，截至2021年11月，由于芯片短缺，同年全球汽车市场累计减产量已达1009.7万辆，其中中国汽车市场累计减产量达198.1万辆，占总减产量的19.6%。
车规级难在何处
与手机芯片不同，研发制造车规级芯片的点，不在于制程的比拼，而更多在于其他方面。
“车规级芯片的制程一般在65nm左右，最好的也基本是28nm，因此并不是最顶尖，但十分看重可靠性、安全性和长效性。”CHIP全球测试中心中国实验室主任罗国昭向记者表示，10～15年是车规级芯片普遍的使用寿命要求，研发周期也比较长，同时利润也不如消费级芯片高，因此早年没有太多国产厂商愿意做。
季维告诉记者，车规级芯片单片价格区间一般在1至3美元，利润较薄，在此轮缺芯潮前，很多代工厂更愿意把产能优先安排给利润较高的消费级芯片，这使得车规级芯片的行业巨头竞争小，多年来一直垄断市场，中国芯片企业难以切入。
此外，研发工艺与标准也是国产车规级芯片较难涉足的一大原因。据记者了解，常用芯片分为军工级、汽车级、工业级和消费级四大类，其中车规级芯片标准仅次于军工级，但高于工业级和消费级。“这要求企业在技术积累上具备丰富经验。”罗国昭认为，这也使得超越拥有先发优势的外企巨头难度更大。
季维向记者表示，汽车芯片要符合车规级标准，认证非常难，需要经过各种严苛的元件测试，这样可靠性才能基本得到保证，因为测试周期很长，不能说换就换。“国内目前只有比亚迪等少数厂商具备研发车规级MCU芯片的能力。”季维表示。
不过，值得注意的是，随着缺芯潮带来的价格上涨，很多国产车厂开始从成本角度考虑采购更多本土的MCU厂商产品，这也使得近两年投入国产MCU的厂商逐渐冒头，除比亚迪外，包括兆易创新、芯海科技、杰发科技、华大半导体等都已开始进入国产车厂的核心供应链名单。
国海证券研报指出，在汽车主机厂因缺芯面临减产的压力下，国内企业正迎来导入大客户供应链的窗口，优秀企业有望把握机会乘风而起。
不过，季维也提醒道，缺芯潮带来的涨价红利期不会永远持续，一旦疫情结束，车规级芯片供应恢复，中国车规级芯片企业仍然需要直面国外传统巨头的竞争和冲击，因此应该抓住窗口期加快自身发展。
如何破局
随着车规级芯片的重要性日益提升，国产率不足的问题已受到产业上层及国家层面的高度重视。记者注意到，从今年初以来，补足车规级芯片的国产化短板已频繁见诸公共舆论场。
在今年两会期间，全国人大代表、上汽集团董事长陈虹便公开建议，应着眼“产业链补链强链”，推进车规级、大算力芯片的本土化，支持国内汽车芯片产业链协同发展。
全国人大代表、长城汽车总裁王凤英则在建议中表示，中国芯片企业造车规级芯片意愿低，且当前芯片扶植政策存在错位，车规级芯片产业初期缺乏保护。对此，王凤英建议，短期优先解决“缺芯”问题，中期完善产业布局，此外构建产业人才的引进与培养机制，实现长期可持续发展。
值得注意的是，对于产能短缺问题，苗圩近日曾公开指出，过去汽车厂基本不管这些事，而都交给一级配套商，相比国外已有车厂直接向代工厂喊话要投资与产能，而国内汽车厂更多缺少行动。
“产能短缺还是当下国产车厂应该最先解决的危机。”季维表示，向代工厂积极争取产能应该是企业的本能，但除此以外，主管与监管部门也应该发挥统筹作用，协调相关产业链的正常运转。
记者注意到，在今年两会前夕，工信部副部长辛国斌指出，随着产能逐步提升，全球包括国内的汽车芯片供应短缺情况已在逐步缓解，同时国内部分芯片产品供给能力逐步提升，预计今年汽车芯片供应形势会持续向好。
而在危机之外，长远来看，罗国昭认为，技术经验没法一蹴而就，国外厂商十几年积累才实现的领先，国产厂商不可能一两年内就实现超越，这不符合科学发展的产业规律。因此，尊重事实，保持耐心，在存在短板的领域针对性发展，是未来中国车规级芯片厂商应该具备的素质。