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国产汽车芯片破局之道:要注重技术创新,不能只盯着短板_国产汽车芯片制造商

本篇文章百科互动给大家谈谈国产汽车芯片破局之道:要注重技术创新,不能只盯着短板,以及国产汽车芯片制造商对应的知识点,希望对各位有所帮助,不要忘了收藏本站喔。 本文目录: 1、蔚来停产5天背后:芯片进口率达90%,国产芯片应该如何破局?

本篇文章百科互动给大家谈谈国产汽车芯片破局之道:要注重技术创新,不能只盯着短板,以及国产汽车芯片制造商对应的知识点,希望对各位有所帮助,不要忘了收藏本站喔。

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蔚来停产5天背后:芯片进口率达90%,国产芯片应该如何破局?

中国的芯片进口率达90%,然后我们国产芯片应该怎样面对这个局势,“2020年全球汽车芯片市场规模将在3000亿元左右,而中国自主汽车芯片产业规模将只有70亿元左右,占比不到2.5%,主要分散在低附加值、低可靠性领域。新能源三电系统、底盘电控、自动驾驶等领域的关键元器件开发和主要芯片生产都被国外公司垄断。”广州汽车集团党委书记、董事长曾庆红在第十四次五年大会上说。从短期来看,供需失衡是“核心缺失”危机的主要原因。其实反映了国产车严重依赖进口芯片,国产汽车芯片研发不足的困境。

“车级MCU技术掌握在国际巨头手中,被国外厂商垄断。国内的MCU大多集中在低端电子产品,高端电子产品的市场还在外企手里。虽然车级单片机也在国内开始生产,但是国内的单片机厂商需要尽快改善自己的生态系统。”张晓容告诉野马金融。其实很多专家都说车载单片机芯片的技术难度不高。相比电子消费芯片的技术创新速度,车辆标准芯片所使用。为了保证不良率,汽车厂商往往对芯片工厂的生产线建设有非常高的认证要求,从下单到完工至少需要半年到一年的时间才能增加一条生产线。所以大部分汽车厂商在选择芯片厂之后,都不会轻易换厂家。"汽车级芯片开发周期长,设计门槛高,资金投入大."张晓容说。

超高的质量要求和生产线规定让大部分厂商望而却步,芯片工厂依赖进口的模式难以解决,国内芯片厂商更难抢到一块蛋糕。但在海外供应商缺货的情况下,国内芯片厂商迎来了机会。2020年10月,据36Kr报道,威来正计划自主研发自动驾驶计算芯片。在这里我们也希望中国能够制造出自己的芯片,为国加油。

模拟芯片,汽车芯片的“三好学生” | 智车星球

在汽车供应链的江湖里,芯片绝对是这几年最热门的话题。过去几十年,因为过于上游,市场和分工又极度成熟,基本就是自成一派、低调赚钱。但过去3年里,因为新能源车的快速普及,“缺芯”加上“国际形势”的刺激,汽车芯片一“缺”成名。

一辆车上到底有哪些芯片?汽车芯片主要难在哪?如果断供和技术封锁愈演愈烈,国产汽车芯片到底能不能打呢?

要搞清楚这些问题,就要先从半导体器件的分类说起。半导体器件可以分为主动器件和被动器件两类。其中主动器件更重老宏要,同时这一部分的市场占比也最大,市场份额超过80%。

再向下细分,主动器件又可以分为数字芯片和模拟芯片:数字芯片就是处理和存储离散数字信号的器件。模拟芯片则是用于处理和提供模拟信号的器件。(注:有时传感器会被单独分类)

那么具体到一辆汽车上,数字芯片和模拟芯片分别发挥什么作用呢?

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模拟芯片和数字芯片在汽车上的应用

简单来说,像是大家耳熟能详的MCU和大算力芯片SOC,都属于数字芯片。它们是芯片中的“网红”,备受科技圈和资本市场的关注,社交媒体上随处可见英伟达、高通、地平线的名字。

而在车内数量、种类更多,干了更多活,且设计门槛还更高的,则归类到模拟芯片。它们更像是学校里的三好学生,成绩优秀、助人为乐,还是导师的得力干将,比如德州仪器、ADI、纳芯微。

网红大家听得多了,我们今天主要来盘一盘这些三好学生。以表达我这个学渣对三好学生的敬佩。

作为声音、光线、温度等信号的处理器,模拟芯片就是“连接侍明册数字世界和物理世界的桥梁”,从电动车辆高压、低压系统的连接转换,到语音控制、车载大屏、感应雨刷、智能车灯、香氛系统、氛围灯、座椅通风加热,等等等等,这些大家现在买车关心的功能,全都必须要模拟芯片来实现。

这个结果就是,在B级新能源车中,模拟芯片单车用量从燃油车的160 颗提升到了近400颗。

这400颗模拟芯片中,根据不同的应用场景和信号类型,分为5大类:

1. 传感器模拟芯片,这类芯片主要用于接受和处理各种传感器的模拟信号,如温度传感器,加速度传感器等国产汽车芯片破局之道:要注重技术创新,不能只盯着短板

2. 电源管理芯片,主要用于对电压、电流、功率等参数进行检测和调节;

3. 驱动器芯片,主要用于对电动机、电磁阀等各种执行器的控制;

4. 模拟信号处理器,主要用于对模拟信号进行滤波、放大、变换等处理,以提高信号的质量和准确性;

5. 显示驱动芯片,这类芯片则主要用于驱动车载显示屏幕,如仪表盘显示屏、中控屏等等。

除特定用途的模拟芯片外,模拟芯片按大致功能分为信号链模拟芯片和电源槐锋管理模拟芯片两大类。

几乎所有电子部件里都有模拟芯片的身影,这就造就了模拟芯片的量大特点:品类多、数量大。

以新能源车特别需要的隔离芯片为例,出于安全的角度,需要防范人体以及低压设备承受高压或者浪涌的冲击,这些高压信号需要被隔离。新能源汽车中用到隔离芯片的模块有很多,包括车载充电器模块(OBC,On Board Charger)、电池管理系统(BMS,Battery Management System)、车载里面DC/DC转换器、电机控制驱动、CAN总线等等,所以对隔离芯片的需求成倍增加。

在模拟芯片领域,过去德州仪器(TI)、亚德诺半导体(ADI)、英飞凌等国际大厂几乎垄断,现在,在部分品类,国内厂家在技术指标、性能和价格上可以和国际厂商抗衡,比如纳芯微、圣邦微、艾为电子等企业。其中,圣邦微主要聚焦消费市场,纳芯微更早嗅到新能源汽车市场的机会,布局汽车行业,2016年就发布首款汽车级芯片。

作为国内最早规模量产数字隔离芯片的公司之一,纳芯微的数字隔离器产品市场份额国内第一,在全球市场也是佼佼者。

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模拟芯车规级芯片到底难在哪

盘点完了车上的芯片种类、用途和国内外芯片企业,再来说说,为什么前段时间,汽车圈缺芯缺到车辆得停产、总裁要“跳楼”、采购天天跪国产汽车芯片破局之道:要注重技术创新,不能只盯着短板!隔壁消费电子圈华为不得已把荣耀买了也没见这么哭天抢地的呀。

这里问题的核心,就三个字,“车规级”。相对于工业级和消费电子级芯片,车规级芯片的可靠性、一致性、安全性、稳定性和长效性等都有更严格的标准。

道理很简单,手机上芯片开小差了,最多就是不好用,卡死重启,实在气坏了就把手机砸了。但车的芯片出了问题,就可能危急生命安全。

一颗车规级芯片的诞生,要经过产品设计、流片、封测、车规认证、打造算法工具链,到功能安全认证,软件包开发,再到完善支持行业生态。这其中每一个步骤都有着极高的要求。

比如在芯片设计阶段,对于设计流程、人员的认证,包括服务器都有着严苛的要求。

而从样片到量产,也要经过复杂的认证,包括安全专家、功能安全流程和产品认证等,这一周期通常也需要2年时间。

再到质量验证阶段,一颗芯片通常会被交由第三方独立公司进行严格的测试和认证,比如加速环境应力可靠性、加速寿命模拟可靠性和缺陷筛查等等,整个测试流程大概在半年左右,而一旦中间出现问题,可能就要重新测试。

在这种严格要求下,一颗芯片想要满足车规级,然后“上车量产”,大概就是要从青铜炼到王者。

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国产车规级芯片到底行不行?

车规级芯片需求量大,对质量的要求高,那么,在贸易封锁的局势下,国内企业到底能不能冲出重围?国产芯片到底能不能打?

不可否认,当前阶段,从性能、技术、制造和成本,国际大厂都相对领先、甚至遥遥领先。过去在汽车产业,为了安全、稳定和效率,几乎就是国际企业垄断、国产靠边站。但当前的形势下,只有车企和汽车产业链给国产芯片信心和耐心,给到国产芯片测试、验证、考试、上车的机会,汽车圈和芯片圈相互理解、扶持,协同创新突破,才能真正开始我们的芯片崛起之路。

好的情况是,已经有车企开始批量使用国产,比如2022年上半年,长安汽车共应用了1900万颗国产芯片。在MCU、计算芯片、模拟芯片、传感器等各个领域,都已经有了可以合格“上车”的芯片企业和产品。

当然,要求“客户爸爸”支持国产还只是第一步,我国芯片企业也需要尽快增强自身实力,加强基础研究和人才培养,提高自主知识产权能力,同时提升技术和产品质量,这样才能逐步获得车企的信任。

还有一个挑战是,我国芯片企业目前存在“小而散”的特点。根据中国半导体行业协会数据,2020年国内芯片设计企业达到2218家。但是,销售额过亿元的企业仅为289家,销售额低于1000万元的高达1164家,同质化竞争严重,利润普遍不高,能与国际芯片大厂正面硬钢的企业更是凤毛麟角。

这种小、散、弱的局面,想要大力出奇迹,很可能是重拳打在棉花上。唯有国家和地方政府合力建设好产业发展土壤,比如标准、制度、服务体系,然后集中资源扶持、培育、历练少量有基础、有潜力的种子选手,才能逐步培育出芯片产业独角兽,进而进化成有国际竞争力的世界级企业。

有人说,未来十年将是我国芯片产业的黄金十年。这个说法并不夸张,这是一场几乎全员参与的芯片突围,在芯片圈铆足了劲往前冲的时,汽车圈、资本圈、学术圈,甚至是每一个关心国产芯片的普通人,都需要给他们更多信心、信任和耐心。

破釜沉舟、卧薪尝胆,助三千越甲终吞吴。

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“乘风芯计划”在沪首发圆满

2月22日,由武汉经济技术开区招商局发起并主办的“乘风芯计划”闭门研讨会暨“中国车谷”助力东风汽车车规级芯片领域布局洽商会于上海顺利举办,会议由上海盖世汽车协助承办,并得到了武汉市经信局、市招商办、市人民政府驻沪办及武汉经开区发改局、经信局、军山新城等部门的大力支持。会议邀请了东风汽车技术中心、东风资管、长江产业基金、中汽研软测(天津)、华中科技大学相关代表及10余家国内车规芯片企业嘉宾共同参与,并与盖世汽车举办的 “2023第二届汽车芯片产业大会”同期举办,旨在为武汉经开区汽车芯片产业链发展拓展高质量朋友圈,同时也为打造“车谷芯”生态、依托招商引资助力东风汽车公司布局国产车规级芯片替代战略计划提衫穗档供有力支撑。

在全球汽车芯片供应紧缺的背景下,武汉经开区大力布局车规级芯片产业链。本届研讨会作为支持武汉经开区汽车产业补链强链的有效招商举措,将进一步拉动武汉市汽车产业链供应链企业转型升级。

本次闭门研讨会议由武汉经开区招商局副局长陈田全程主持,会议伊始,由武汉市人民政府驻上海办事处党组成员、副主任田雁进行致辞,田雁为与会嘉宾介绍到,武汉作为全国六大汽车产业集群发展城市之一,汽车产业规模居中部第一,汽车产业连续13年成为第一大支柱产业。2022年全市汽车产量139万辆,汽车及零部件产业总产值3497亿元,同比增长4.6%。作为武汉汽车工业的主阵地,去年面对疫情、零件断供、市场形势超预期三大冲击,武汉经开区迎难而上,一年招引零部件项目投资超500亿元,打造自主可控汽车产业链进入了快车道。

田雁表示,武汉经开区正锚定中国车谷到世界车谷的中心目标,步入借东风二次创业的关键发力期,聚焦新能源与智能网联汽车,围绕助力东风、服务东风思路,着力完善新能源与智能网联汽车产业链布局,打造自主可控、安全稳定的新能源与智能网联汽车产业链,推动东风汽车产业增量转型,构建大而强、大而优的汽车产业新格局。

田雁 | 武汉市人民政府驻上海办事处党组成员、副主任

谌斌 | 武汉市经信局电子信息产业处处长

武汉市经信局电子信息产业处处长谌斌以《共谋合作,携手开启车规级芯片产业新征程》为题进行演讲,并就武汉市发展集成电路产业的路径与规划,以及去年发布的车规级芯片实施方案做出解读。

谌斌表示,集成电路是光电子信息的先导产业,目前武汉已形成光通信、集成电路、新型显示、电子终端、5G网络、软件和信息服务等六大特色产业集群。武汉于2020年发布了集成电路产业扶持政策,相关政策执行至今已超过两年。此外,武汉的产业服务平台健全,人才优势显著,为武汉市的集成电路产业发展提供了有力支撑。

去年,武汉提出“2025年实现车规级芯片设计、制造、封测产业链基本形成,累计30款汽车芯片产品实现上车使用和批量装车应用”的目标。谌斌进一步表示,下一步武汉市将以建设千亿级集成电路产业集群为奋斗目标,推动重大项目建设,招引一批产业链关键环节企业以补齐短板,并再次对车规级芯片企业家到武汉经开区考察发展表示欢迎。

陈田 | 武汉经开区招商局副局长

武汉经开区招商局副局长陈田向与会嘉宾做了武汉经开区相关推介:作为国内汽车产业集聚度最高的区域之一,武汉经开区素有“中国车谷”之誉。自1991年起,武汉经开区围绕神龙汽车整车项目动工新建,被国家发改委批为首批国家经济技术开发区,发展至今已有30余年。目前,共计9家整车企业、13家整车工厂以及500余家知名汽车零部件企业在经开区集聚和或乱投资,预计至2025年武汉经开区区内汽车产能预计将突破260万辆,陈田特别族禅指出,截至目前,武汉经开区已经开放660公里的5G全覆盖、无人自动驾驶示范应用的车路协同全域道路。此外,武汉经开区着力打造,并即将投入运营的武汉智能网联汽车测试场占地1312亩,是全球唯一融合T5级别的专业汽车测试场。

“在武汉经开区,我们不仅拥有东风汽车公司总部、东风本田、东风乘用车、东风猛士及岚图汽车等东风系资源集聚,同时也肩负着助力东风迎接市场挑战、战略布局自主创新的使命;我们不仅拥有区内较为完备的汽车产业链,湖北芯擎科技发布国内首款车规级7纳米智能座舱芯片,湖北亿咖通形成四大系列芯片矩阵,智新半导体生产的IGBT功率芯片模块实现量产、装车;我们也看到三年新冠疫情重创了全球汽车芯片产业链,突发的国际地缘政治危机,又给这条产业链的恢复增加了新的不确定性。”缺芯、断供、价格飞涨、不断加高的技术壁垒,持续威胁着我国汽车芯片和汽车产业的正常发展。

展望未来,陈田表示,在车规芯片半导体领域,武汉经开区希望在我市整体产业引导布局的支持下,围绕东风公司国产化自主芯片替代的战略计划需求,逐渐打造属于车谷自己的新生态、新集聚和“芯”产业链,期许尽早能够创造属于武汉经开区的“车谷芯”。

刘卫红 | 黑芝麻智能联合创始人兼总裁

随着进入智能汽车时代,数据、算法、芯片、软件定义汽车等议题的重要性被提到台前的同时,生态结构也从传统的垂直产业链转变至强调开放、整合的网状生态结构。在此背景下,芯片架构也迎来变革,国内芯片企业亟待构建起产品的核心竞争力。

黑芝麻智能联合创始人兼总裁刘卫红表示,打造芯片产品的核心竞争力,首先要拥有核心IP,而黑芝麻核心芯片均基于其车规级图像处理ISP、车规级深度神经网络加速器NPU两大核心IP打造。此外,黑芝麻的自研全套客量产感知算法方案、自研中间件及工具链、数据闭环等能力也为其打造核心竞争力提供了有力支撑,助力黑芝麻的高性能芯片全面赋能中国汽车新时代。

仇雨菁 | 芯驰科技CEO

如今,中国汽车迎来了黄金发展期。据统计,2025年全球汽车核心芯片市场规模预计将接近5000亿元。随着汽车电子电气架构从分布式架构向域控制器及中央计算平台架构演进,汽车中的半导体数量及性能要求也正与日俱增。对此,芯驰科技推出“四芯合一”产品布局,旨在提供符合整车未来电子电气架构的芯片产品。

芯驰科技CEO仇雨菁坦言,车规级芯片是一种投入周期非常长、门槛非常高的产品。“但量产是检验车规级芯片的唯一标准。”她指出,只有在量产中才能有效检验芯片的一致性、可靠性。当前,芯驰科技的芯片出货量已超过百万片,并与超过90%的中国车企达成合作,拥有超过260家客户。

马恺声 | 北极雄芯创始人

随着制程工艺不断推进,单位数量晶体管的成本下降程度急剧降低,追求经济效能的摩尔定律难以为继。而Chiplet技术能将复杂的SoC芯片拆解为具有单独功能的小芯片单元,通过die-to-die将模块芯片与底层基础芯片封装组合在一起,可以降低成本,加快产品上市周期,并大大改善可靠性。北极雄芯三年来专注于Chiplet领域,目前已基本纵向打通从架构到封装的全套Chiplet相关技术,形成了从点到面的核心技术积累。

展望未来,北极雄芯创始人马恺声提出愿景,“在CPU、GPU、FPGA、AISC四种计算范式之外,未来能否创造出第五种计算范式——混合粒度芯粒?”面对设计面积和良率的痛点,北极雄芯可通过自动化工具及Chiplet成本模型,自动搜索给定工艺下的最佳成本和能效芯粒规模。

刘赓 | 无锡英迪芯微电子科技股份公司业务发展总监

未来的汽车电子架构趋势和域控制器整合起大量ECU,但车窗、电机微马达、氛围灯等末端执行器将对小容量MCU提出更多需求。无锡英迪芯微电子科技股份公司业务发展总监刘赓指出,汽车电子架构的升级也对芯片提出了OTA升级、电磁兼容、小封装等方面的要求。

目前,英迪芯微独特的“五合一”数模混合芯片已在业内形成一定壁垒。刘赓坦言,实现“五合一”需要强大的团队协作和流程管理能力。“对于数模混合芯片,如何整合团队、提高团队效率,从而最大化发挥能效,仍需一定复合能力。”

张凡武 | 东风汽车技术中心智能软件中心总工程师

东风汽车技术中心智能软件中心总工程师张凡武就汽车芯片行业现状、东风缺芯与保供、东风用芯分析、东风中长期布局、东风芯片国产化举措等方面分享了东风汽车关于车规级芯片领域的战略布局及合作方向。

当前,单车约有25~50个控制器,共含约500~1000颗芯片,而其中的国产芯片整体占比不足5%。针对高端MCU以及功率器件、电源芯片等专用芯片,张凡武强调,“越是难以替代的芯片越是应该采用国产替代,MCU和专用芯片是我们国产芯片替代的重中之重。”受2021年-2022年的缺芯影响,目前东风正全方位推动芯片国产化替代工作,以保障供应链长期稳定和安全。

此前,东风提出“以控制器自主可控为基础,全面开展国产芯片替代”的布局目标,规划将于2025年实现东风芯片国产化替代率达到高于工信部要求的最低限制比例。张凡武认为,“态度比行动更重要”,东风愿意与国产芯片厂商一道共同克服国产芯片应用国产中的问题,助力中国汽车迈向高质量发展的新台阶。

在主题演讲结束后的圆桌交流环节中,武汉经开区招商局副局长陈田与东风技术中心智软中心张凡武总工共同主持,围绕痛点、疑点与难点引出交流话题,武汉市人民政府驻上海办事处、经信局、招商办及武汉经开区参会部门代表连同华中科技大学童教授、东风资管、湖北长江产业基金等嘉宾纷纷与来自东风汽车、中兴通讯、二进制、广东鸿翼芯、黑芝麻智能、北极雄芯、中汽研等公司的企业家展开热烈讨论,积极为围绕为助力东风公司发展而打造武汉车谷承载车规级芯片的产业落地路径建言献策。同时,东风公司技术中心与政府各部门一起明确表达了邀约与欢迎“芯”朋友圈来武汉、来经开,企业家们也积极做出了回应。

车规级芯片产业的发展离不开国内外上下游产业链企业间的紧密合作和共同发展,本届研讨会将吸引更多优质车规级芯片企业到武汉投资兴业,让车规级芯片产业在“中国车谷”发展壮大。武汉经开区管委会各相关部门也将基于此次上海之行的收获与总结,继续在市政府、市经信局、市招商办及相关企业、高校、研发机构的共同支持下,持续推进“乘风芯计划”朝着本地化、实体化迈进,主动营造车规芯片产业生态导入所必须的专项政策支持、芯片设计企业集聚园区设立、以东风为链主的产业创新联盟、招商助力、资本先行的多位一体的新格局。

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从杰发科技AutoChips AC8015看国产汽车芯片突围之路

2)国内主机厂加大本土供应商选型

一款车规级芯片,从设计开发、产品测试到量产装车,至少需要3-5年时间,选用本土芯片企业的成熟方案是更加切实可靠的路径。据佐思汽研了解,一大批主机厂已经行动起来,亲自参棚扒与到汽车芯片选型中,从需求端推动本土芯片的快速落地。

这意味着,芯片本土化已进入到实质性阶段,筛选到技术可靠且性价比高的芯片供应商,对汽车座舱系统的稳定性至关重要。在这个时机,提供可靠稳定的芯片产品及整套系统方案,抓住主机厂“橄榄枝”是本土汽车芯片企业突围的关键。

座舱SOC芯片AC8015的突围之道

2021年,杰发科技AutoChips新一代座舱SOC芯片AC8015实现大批量量产,可用于基于Hypervisor的智能座舱、双娱乐屏、信息娱乐控制面板、高端IVI系统等座舱域产品。

AC8015芯片能够在激烈的市场竞争中脱颖而出,在于多方面的技术优势:

1、芯片集成度高

集成 2颗Hifi-3 Audi o DS P,性能符合CarPlay认证测试要求;

集成HSM硬件加密模块,有独立的安全岛,支持主流加密算法;

基于四核ARM A53设计,内置双核R5F处理器,GPU采用ARM Mali T820。

2、接口丰富,包括3路USB、1路PCI-E、1路以太网。

3、支持Linux、Android、Linux AGL、AliOS等多种操作系统,内置有线CarPlay、无线CarPlay、HiCar,自有成熟蓝牙协议栈,自有AVM 360环视算法,能够提供Turn-Key成熟交付方案。

4、注重产品需求细化汪搏

AC8015细化为4个产品系列,支持一芯多屏、导航、娱乐、AVM环视等功能, 涵盖从Linux DA到入门级智能座舱等不同产品形态需求。

从最初的音乐、导航,到现在的语音识别、人脸识别、手势识别、DMS、360度全景影像链陵昌、AR HUD、双屏/多屏互动等,汽车座舱的功能日益增多,SOC的性能需求不断提升。而各车企的车型越来越丰富,不同车型进一步细化为高、中、低配,满足不同用户的需求。杰发科技 AutoChips AC8015的正式装车量产,为国内座舱Tier1和主机厂提供了更加安全可靠的选择,标志着AC8015已成为国产汽车芯片的重要成员。

@2019

张睿、原诚寅:为什么我们能生产芯片,但生产不了汽车芯片?

导读:芯片!芯片!芯片! 不仅仅是手机、制造业,芯片荒也蔓延到了 汽车 产业,成了中国 汽车 发展的“卡脖子”技术。 在2021年“第三届世界新能源 汽车 大会”(WNEVC 2021)上,浙江大学先进集成电路制造技术研究所副所长张睿、国家新能源 汽车 技术创新中心总经理原诚寅聚焦 汽车 芯片产业,提出中国 汽车 芯片严重依赖进口,急需提升国产率,而其中的关键在于政府推动,构建共生共赢的生态体系。 本文根据现场速记整理,未经演讲者审核。

张睿:

最近几年新能源 汽车 发展非常快,去年我们国家新搜皮能源 汽车 销量超过136万辆,因为中国有政府的推动,碳中和和碳达峰等相关的政策支持。

以传统燃油车为主力的美国市场里,新能源车的销量也逐年上升,而且上升非常快。市场发展速度快有技术方面的原因,也有政策方面的原因,对我们 汽车 芯片的发展带来了很大的机遇,一个 汽车 里面芯片种类非常多,中间有上百种的电子设备都要用到芯片。 汽车 产量不断提升,那么我们现在面临的挑战是什么?怎样去解决这些问题?

去年年底芯片荒的问题影响到 汽车 行业整体发展,很多芯片燃油车和新能源车是都受到影响。从芯片制造的角度来看,根本原因是供需不公平:一方面是疫情原因导致产能下降;另一方面,对传统的芯片制造来说,电子芯片利润比较高,很多厂商都会先做,但投入能力不足, 汽车 行业出现了非常强劲的复苏后需求量暴涨,供应量跟不上。两者结合起来导致我们国家 汽车 芯片的短缺问题。

国内自己制造 汽车 芯片面临几个问题:首先市场的规模,或者利润的规模是比较小的;第二 汽车 芯片的验证周期非常长,带来一些问题;另外,企业要做 汽车 芯片的制造,是一个出力不讨好的事情,要面临非常高的壁垒。这几个原因综合起来我们国家的芯片大部分还是进口,前装芯片超过5%、后装芯片超过80%都来源于进口,国举敏际上大多数的 汽车 芯片供应商都来自日本、欧洲、美国,我们国家大概是3%多一点。

那么,为什么我们国家能生产芯片,但是生产不了 汽车 芯片,尤其生产不了高附加值的芯片?

光刻机卡脖子的问题大家听了很多,目前台积电最好的光刻机能做7纳米形成的光片,中间正漏枝的一条线用的是Intel的193i光刻机,生产它的芯片和台积电技术水平相当,他们的芯片是非常类似的,也就是说单项设备并不是开发芯片制造工艺的必须。我们国家的情况是,中芯国际制造芯片,用的设备都是193i的光刻机,中芯国际的14纳米比Intel的14纳米水平稍微的弱一点。

这三个例子说明一个问题,在今天的集成电路制造,单项技术突破的作用是非常有限的。而且,我们芯片制造的成套工艺跟国外有一定的差距,目前的工艺能力能达到的效果还是弱于一些国外先进水平,这导致我们国家生产的芯片比较难形成市场优势。

我们往往把芯片制造简单划分成设计、制作、封测这三个阶段,但设计制造不光是这三个阶段,围绕这三个阶段需要有很多的支撑行业或企业去供给这些芯片制造企业,包含了一些原材料的企业,芯片制造需要硅片、光刻、化学气体等,还需要各种各样的设备,包括工艺的设备和检测的设备。

另外高精度的光刻胶和光刻板我们国家没有办法生产,包括检测设备比如测量膜的厚度,都是我们国家短缺的而 汽车 芯片制造面临的一些困难。这并不是我们芯片制造本身的问题,芯片制造领域的竞争实际上是全产业链的竞争。

目前芯片制造面临的问题,恰恰说明我们在全产业链上都需要进步。要想形成 汽车 芯片产品,需要把薄膜、光刻机这些东西集合起来,但是这中间是非常庞大的技术工程,这些设备要进行验证,每一种不同的方法都会反映到芯片性能上去。

智能 汽车 芯片

往后是关键工艺的开发和关键工艺的整合,最后通过工艺参数的优化,提升芯片利用率,整套下来叫芯片制造成套工艺,要想提升芯片制造产业,或者这个行业的水平,我们一定要努力创造。

我们最大的机遇是物理上的机遇——摩尔定律,由于物理上的一些限制,摩尔效应的演进速度是变慢的,最近5年每一代技术性能的提升只有3.5%,意味着智能提升非常有限。摩尔效应让我们有更长的时间进行技术追赶,技术追赶的过程中我们面临成本和技术本身的问题,如果突破这两方面限制我们就有可能追上去。

另外一个机遇,从我们国家实际的情况出发,我们需要冲击更先进的制造工艺,也要看到更多的产品都需要最先进的14纳米节点工艺或者10纳米节点工艺,龙头企业的营收占比超过了80%。我们想在中国做芯片制造,重点肯定在55纳米以上的节点,这还有技术方面的优势:产品线多,寿命长,售价高。将来想要进一步突破卡脖子的限制,需要聚焦比较容易国产化的节点,我们的芯片制造产业发展的优选方案,一定是从相对成熟的节点出发去开发一些产业技术。

当然在产业技术开发的过程中也有一些特点,学校或者科研院所做的比较多的是原型技术,是无边界的创新,方向性并不明确,在创新过程中是按照自己的兴趣来做;而企业为主导的创新是以产品为导向,以市场需求为目标,一定是能卖钱的产品。

但是在前沿技术和产业技术中间,还有部分技术归类为产业技术,但还没有到达产业化成熟度。这一步在我们目前的产业开发流程中是一块空白,所以要有政府、学校、企业去做前沿技术研发。

这样的平台不是我们国家独创,在国际上有非常多的成功经验。一个是IMEC,还有一个是美国的DARPA,无论以谁为基础,效果都类似进行一些产权技术的研发,一边吸收前沿技术,把前沿技术向工业界转移。

国产 汽车 芯片发展的道路是艰巨而漫长的,不是三五年能够解决的问题,虽然发展之路漫长,但并不意味着我们不做,要勇敢接受这样的挑战。

在现在的时代大背景下,我们有挑战也有机遇,很多行业处在高速增长的情况下,如果和高速增长的行业结合起来,芯片产业还是有比较好的发展前景。 汽车 芯片具有特殊性,想切入 汽车 芯片的这个行业的话,很多的企业和创业创新公司有一定的难度,如果要想推动 汽车 芯片发展的话,我们不可避免地需要行政力量和国家支持才能达到这样的目的。

原诚寅:

汽车 芯片联盟自去年9月正式成立后主要围绕着以下几方面做了诸多工作:首先推出 汽车 芯片的商用保险,让车企敢使用国产 汽车 芯片;其次是协同产业链各界,共同推动 汽车 芯片的标准体系建设,预计会在年底有相关成果对外发布;除此以外,我们也在积极推动 汽车 芯片的测试验证流程,促进 汽车 芯片厂商与整车企业的上下游供需对接,包括联合开发等,以增强彼此的互信互认。结合上述工作和现阶段 汽车 芯片产业需求,我报告的题目是《中国 汽车 芯片产业生态建设实践》。

首先,新能源 汽车 是非常明确要发展的战略性产业,而且在中国市场,新能源 汽车 的占有率迅速提升,预测今年有250万辆甚至更多。除了市场的放大之外还有技术,我们怎么把适合行业、适合用户、更适合市场需求的技术挖掘出来?新能源 汽车 整个产业和传统车也不太一样,新能源 汽车 企业的产品定位越来越高端,不像以前自主品牌都是在10万元以下,一些新势力品牌都有机会有能力争夺高附加值的市场。

汽车 行业这几年发生了巨大的变化,新四化给我们提出了更高的要求,对我们做车的人来说面临更大的挑战,我们可能从软件和硬件的架构上,包括新技术甚至新理念在整车的商业模式运营上有更多的尝试。我们未来的趋势是新兴电子电气架构从分布式发展到域集中式,再到中央集中式,包括软件、硬件和通讯技术三大升级,加上大数据技术构建成完整的闭环。

第二,智能网联加速导入。智能网联加速导入过程中我们发现造车的势力也发生了变化,第一批加入造车的人是互联网企业成功人士,他们看到了个人创业的机遇,包括其他一些 科技 公司进入市场,整个产业的链条包括传统主机厂,造车新势力、传统Tier1、新 科技 公司均加速布局智能驾驶技术,希望更多的软件企业加入。

我们老的造车是机械定义,发动机、百公里的加速度,但是现在,已经来到软件定义 汽车 的时代。越来越多的软件应用可以运行在预埋、高配、冗余的硬件和强大的计算平台之上,通过软件设置和后续升级实现对车型功能的集中管控,满足用户按需实现功能、按期升级功能及“千人千面”的体验,不同人的不同需求得到满足,而这需要有足够强大的硬件平台支撑。

另外,主机厂不再是卖产品的企业,更多是一套全生命周期产品和提供商,一次性的交付模式会逐渐被各种各样的软件迭代、各种各样的服务取代,这种模式下会出现很多主机厂把收费模式从销售产品硬件加入到软件,进入持续服务模式,这对产品前期的基础平台提出了要求。

最后,我们看到的趋势是价值生态完整重构,从上游的零部件、制造厂商,到下游的4S店,还会延展到 汽车 、终端客户,还有线上线下的协同,这说明未来的产品竞争是完整的生态圈竞争。

汽车 电子市场是非常巨大的,中国的市场还会增长,过程中 汽车 电子的占比还会不断提升,随着实现新四化的大规模上车,预计到2030年 汽车 电子成本占比会提升到整车成本的51%,到2023年 汽车 电子市场规模将超过8000亿。

但目前车规级芯片国产化的自主率很低,很依赖进口,车联网或自动驾驶创业型企业已经在逐步推出具有知识产权的“自主可控”的产品。我国 汽车 工业发展一直在缺芯少魂,对整个 汽车 芯片产业而言,我们要慢下心、静下心,认真干10年,可能才会看到产业链条形成完整的体系。

整个产业规模中,进口芯片率是90%,关键系统芯片全部为国外垄断,其他车身电子简单系统的自主化率刚过10%,国家部委建议未来对自主品牌的 汽车 芯片自主化率有一些要求,但市场还是巨大的,新能源智能车的单车芯片成本可能会从传统车的300到400美金,快速提升到1000到2000美金,中国能占多大的市场份额是我们所面临的问题。

芯片行业是一个强绑定的供应链体系,行业壁垒比较高。分析梳理整个 汽车 产业链条,新品设计出来后拿到主机厂没有办法快速上车,因为对大多数的主机厂而言我们是集成商,需要完成对应可靠性测试,认证包括性能的评价,除此之外芯片企业还需要完成质量管理体系流程。

一般一款芯片需要2-3年时间完成车规认证并进入整车厂供应链,进入之后一般能拥有长达 5-10年的供货周期。进入到 汽车 链条是很长的周期,一个产品开发36个月到48个月,产品的寿命周期是10年,所以10年备件的要求对芯片企业提出了更高的要求,需要大家的恒心和毅力。

整个产业创新生态的核心问题,就是标准体系不健全,特别是关键产品应用,创业创新生态建设严重不足,从行业标准、关键技术攻关,到核心的芯片研制、产品评测认证,再到最后实车验证,是完整的全生命周期。

解决这个问题我们建议打造这样的链条:由共性的创新平台牵头,实现信息通畅、企业主导、政府支持、产业成链、生成联盟。所以我们去年9月份发起成立了中国 汽车 芯片产业战略联盟,技术生态上从设计、标准、认证,到制造分装、整车应用。拉动不同的组织一起参与进来,包括 汽车 电子厂商形成联动、跨界融合、共生共赢的新业态,才有机会做成这个事情。让每个成员有责任、有义务、有收获,这个联盟才会有价值。

中国 汽车 芯片产业创新战略联盟的目标就是跨界融和、共生共赢,真正打造创新的产业生态,推动中国芯片产业的发展。希望在联盟的支持下能够真正地打造适合新能源 汽车 芯片的技术生态和产业生态体系。我们也向大家表态,联盟会发挥好作用支持大家的创新和合作,通过联盟更好地链接产业的各个组织各个机构,让大家形跨界融合、共生共赢的生态体系。

国产汽车芯片破局之道:要注重技术创新,不能只盯着短板 国产汽车芯片制造商  第1张

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