我國(guó)汽車行業(yè)的“缺芯”有多嚴(yán)重？

近幾年，受制于西方國(guó)家對(duì)華芯片產(chǎn)業(yè)的各項(xiàng)限制，我國(guó)芯片行業(yè)所面臨的局勢(shì)日益嚴(yán)峻。實(shí)際上，美國(guó)對(duì)華的芯片限制，上至國(guó)家超級(jí)計(jì)算機(jī)，下至居民消費(fèi)電子，全面覆蓋了我國(guó)的芯片行業(yè)市場(chǎng)，汽車行業(yè)當(dāng)然也是這場(chǎng)戰(zhàn)爭(zhēng)的“炮灰”。汽車行業(yè)在這場(chǎng)“鎖喉”戰(zhàn)爭(zhēng)中“缺氧”到底有多嚴(yán)重?

目前我國(guó)國(guó)產(chǎn)芯片絕大多數(shù)都為低端，少數(shù)勉強(qiáng)劃分為中端，迫于無(wú)奈只能選擇從國(guó)外進(jìn)口高端芯片。據(jù)國(guó)家海關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，2018年，我國(guó)石油進(jìn)口額超過(guò)2500億美元，而芯片進(jìn)口額超過(guò)3100億美元，位列我國(guó)進(jìn)口商品第一位。

雖然目前國(guó)內(nèi)已經(jīng)有較為出色的芯片設(shè)計(jì)公司(海思)可以設(shè)計(jì)出7nm工藝的芯片，但是國(guó)內(nèi)目前最先進(jìn)的芯片制造工藝(中芯國(guó)際)剛剛達(dá)到14nm，完全無(wú)法達(dá)到高端芯片的加工需求，我們也無(wú)法從國(guó)外進(jìn)口到先進(jìn)的芯片加工設(shè)備，所以只能依靠臺(tái)灣或者海外其他公司代加工。

▼汽車功能的實(shí)現(xiàn)離不開(kāi)高端芯片的助力

芯片早已在汽車行業(yè)深耕多年，早在上個(gè)世紀(jì)70年代，汽車發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)便率先開(kāi)始使用芯片，時(shí)至今日，我們?nèi)加蛙嚨膭?dòng)力控制系統(tǒng)、安全控制系統(tǒng)、行駛控制系統(tǒng)、信息娛樂(lè)系統(tǒng)等功能的實(shí)現(xiàn)全部都需要芯片參與工作。舉個(gè)最簡(jiǎn)單的例子，多年前，我們車輛的儀表盤(pán)還采用傳統(tǒng)指針與單色液晶屏組合來(lái)顯示車輛的各項(xiàng)數(shù)據(jù)，而如今，全彩液晶大屏成為主流，在這塊屏幕內(nèi)，我們可以看到更加豐富的信息與更加美觀復(fù)雜的圖形變化，這一切都源自于芯片的升級(jí)。

傳統(tǒng)燃油車對(duì)于芯片的要求并不算特別高，真正對(duì)芯片提出高要求的是新能源汽車。在新能源汽車中，電池管理系統(tǒng)、行駛控制系統(tǒng)、主動(dòng)安全系統(tǒng)、自動(dòng)駕駛系統(tǒng)等都需要芯片，在如今汽車電動(dòng)互聯(lián)的大趨勢(shì)下，新能源汽車的電氣化程度更高，其對(duì)于芯片的算力、功耗、體積等方面的要求也更高。據(jù)相關(guān)機(jī)構(gòu)統(tǒng)計(jì)，目前一輛高端汽車的自動(dòng)駕駛系統(tǒng)代碼已經(jīng)超過(guò)1億行，自動(dòng)駕駛軟件計(jì)算量也已經(jīng)達(dá)到每秒10萬(wàn)億次操作(10TOPS)的量級(jí)，遠(yuǎn)超飛機(jī)、手機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)軟件等，并且伴隨著未來(lái)自動(dòng)駕駛滲透率與級(jí)別的提升，代碼行數(shù)將會(huì)呈現(xiàn)指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)，到時(shí)對(duì)于芯片算力的要求將繼續(xù)提高。

其次，車規(guī)級(jí)芯片對(duì)比消費(fèi)電子芯片來(lái)說(shuō)其工作環(huán)境更加苛刻，對(duì)于安全性可靠性的要求更加嚴(yán)苛，這無(wú)疑都導(dǎo)致新能源汽車芯片擁有極高的技術(shù)壁壘。

所以，車規(guī)級(jí)芯片相較于消費(fèi)電子芯片來(lái)說(shuō)擁有更高的溢價(jià)能力，目前有部分汽車芯片的毛利率可以達(dá)到50%，這也吸引了全球眾多半導(dǎo)體巨頭開(kāi)始涉足汽車芯片領(lǐng)域，比如高通正在積極兼并收購(gòu)，進(jìn)軍自動(dòng)駕駛專用芯片;英偉達(dá)以GPU壟斷優(yōu)勢(shì)，發(fā)展智能座艙，并同超過(guò)370家廠商開(kāi)展自動(dòng)駕駛相關(guān)合作;除此之外，恩智浦、英飛凌、瑞薩、德州儀器、意法半導(dǎo)體等公司也在猛烈沖擊汽車芯片市場(chǎng)。

在世界頂級(jí)的管理咨詢公司麥肯錫的報(bào)告中提到，汽車行業(yè)正經(jīng)歷從硬件定義到軟件定義階段的轉(zhuǎn)變，目前，軟件僅占到D級(jí)車內(nèi)部構(gòu)造的10%，而到2030年，這一比例將會(huì)上升到30%。尤其是5G技術(shù)的發(fā)展，將會(huì)繼續(xù)提速汽車軟件化的發(fā)展。

正是由于國(guó)內(nèi)芯片的“蹩腳”，所以國(guó)內(nèi)汽車芯片幾乎全部采自海外企業(yè)，僅僅只有不到3%的電源管理、導(dǎo)航等外圍芯片是自主研發(fā)，一旦海外企業(yè)無(wú)法為我們提供高端芯片，對(duì)于我國(guó)的新能源汽車市場(chǎng)乃至整個(gè)汽車市場(chǎng)都是一記重創(chuàng)，我國(guó)新能源汽車的發(fā)展很可能停滯不前，甚至出現(xiàn)倒退，所以自主研發(fā)汽車高端核心芯片迫在眉睫。

▼國(guó)內(nèi)廠商的謀變之道

在2019年的世界人工智能大會(huì)期間，國(guó)內(nèi)AI芯片廠商地平線發(fā)布首款車規(guī)級(jí)AI芯片——征程二代，目前搭載該款芯片的長(zhǎng)安UNI-T即將發(fā)售。

地平線公司的二代BPU及其基礎(chǔ)上打造的Matrix計(jì)算平臺(tái)正式亮相。

近日，北京汽車集團(tuán)產(chǎn)業(yè)投資有限公司與Imagination集團(tuán)共同簽署協(xié)議，合資成立北京核芯達(dá)科技有限公司，主營(yíng)設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)車規(guī)級(jí)芯片與相關(guān)軟件;吉利集團(tuán)控股的億咖通科技與Arm中國(guó)合資建立了湖北芯擎科技，規(guī)劃建設(shè)車規(guī)級(jí)芯片及通訊模組的研發(fā)、測(cè)試及生產(chǎn)基地;上汽集團(tuán)與英飛凌合資組建IGBT企業(yè)上汽英飛凌汽車功率半導(dǎo)體(上海)有限公司等。

比亞迪自2005年就開(kāi)始組建IGBT研發(fā)團(tuán)隊(duì)，IGBT對(duì)于新能源汽車而言，它直接決定了車輛的扭矩和最大輸出功率等，并且能控制直流電、交流電之間的轉(zhuǎn)換，還可以控制交流電機(jī)變頻控制，可以說(shuō)IGBT就是新能源汽車的“CPU”，目前，比亞迪自產(chǎn)的IGBT的許多關(guān)鍵指標(biāo)已經(jīng)達(dá)到或超越國(guó)外企業(yè)同類產(chǎn)品。

中國(guó)中車集團(tuán)依托多年在軌道交通領(lǐng)域的積累，在新能汽車核心零部件發(fā)力，逐步解決核心器件自主化問(wèn)題。除此之外，華為也在汽車行業(yè)布局多年，早在去年，華為就發(fā)布了可用于汽車車聯(lián)網(wǎng)與自動(dòng)駕駛領(lǐng)域的5G基帶芯片Balong 5000(巴龍5000)。

比亞迪漢成為全球首款搭載華為5G技術(shù)的量產(chǎn)車?，F(xiàn)如今，國(guó)內(nèi)已有不少企業(yè)開(kāi)始涉足汽車芯片領(lǐng)域，這對(duì)于我國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)的向好發(fā)展來(lái)說(shuō)是非常重要的，相比起“一枝獨(dú)秀”，我們更需要“百花齊放”，要帶動(dòng)整體行業(yè)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)鏈上的各個(gè)突破。唯有如此，才能解除西方勢(shì)力對(duì)華芯片的控制。