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芯片何時實現(xiàn)自主可控？半導體產(chǎn)業(yè)努力突破壁壘

作者： 2021年07月13日 來源： 瀏覽量：
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如果要給2021年上半年的汽車產(chǎn)業(yè)定個關(guān)鍵詞，“芯荒”肯定跑不了。缺芯的日子仿佛沒有盡頭，整車生產(chǎn)“陣痛”曠日持久。缺芯倒逼著芯片自主可控，加速芯片本土化也再度成為了
　　如果要給2021年上半年的汽車產(chǎn)業(yè)定個關(guān)鍵詞，“芯荒”肯定跑不了。缺芯的日子仿佛沒有盡頭，整車生產(chǎn)“陣痛”曠日持久。缺芯倒逼著芯片自主可控，加速芯片本土化也再度成為了業(yè)界焦點。
 
　　“缺芯”倒逼汽車半導體加速自主化
 
　　新四化浪潮下，國內(nèi)新能源、智能汽車市場快速崛起，催生了汽車半導體發(fā)展新機遇。“未來，一輛汽車上的半導體將達到6000-10000個。”大眾汽車集團(中國)執(zhí)行副總裁Thomas Manfred Müller曾公開表示。“如果實現(xiàn)了無人駕駛L4的水平，半導體在一輛車里的價值還有望翻3倍。”
 
　　在這種巨大的需求下，汽車半導體的市場規(guī)模也在快速擴大。然而提到中國本土企業(yè)能夠把握在手里的份額，直到現(xiàn)在仍微乎其微。截至目前，中國半導體自給率僅為15%，其中汽車芯片自給率不足5%，本土汽車半導體供應鏈高度依賴國外廠商。
 
　　還有新能源汽車領域，目前涉及到的半導體也仍然是國外廠家占絕對份額，中國占比是相對比較低的。而且國內(nèi)廠家主要聚焦在低端的電源、分立器件、邏輯器件等領域，產(chǎn)業(yè)鏈完全自主可控還有比較長的路要走。
 
　　所以很尷尬的現(xiàn)狀是，國內(nèi)汽車芯片在過去很長一段時間里高度依賴進口，并且直到現(xiàn)在仍沒有明顯的改善。汽車芯片的進口額從2016年到現(xiàn)在始終保持著10%以上的增速，2020年中國芯片進口總額突破3000億美元，超過石油1倍。
 
　　正因為如此，隨著海外疫情的蔓延，主要半導體廠商產(chǎn)能持續(xù)吃緊，由“芯荒”引發(fā)的汽車產(chǎn)業(yè)停工停產(chǎn)危機也在不斷擴大。受缺芯影響，2021年全球汽車預計將減產(chǎn)超400萬輛，其中國內(nèi)市場全年預計減產(chǎn)超過60萬輛。
 
　　自主車用芯片為什么“爬不起來”
 
　　芯片生產(chǎn)之路始于設計。雖然產(chǎn)業(yè)鏈上游的電子設計自動化(EDA)軟件及IP供應在集成電路產(chǎn)業(yè)鏈中產(chǎn)值占比雖小，但地位極其重要，而這恰恰也是中國的短板，中國芯片產(chǎn)業(yè)從一開始就被卡住了脖子。
 
　　制約我國芯片發(fā)展的客觀因素主要還有兩點：
 
　　1、56%的晶圓制造產(chǎn)能集中在臺灣和日韓，封測則集中在東南亞，國內(nèi)生產(chǎn)能力缺乏；
 
　　2、國內(nèi)測試、認證機構(gòu)較少，國家標準體系不健全。
 
　　中國是個制造大國，但在最上游的“晶圓制造”領域卻遲遲未攻克。打蛇打七寸，晶圓制造就是汽車芯片的“七寸”。事實上，過去這些年，中國一直在芯片上不斷擴產(chǎn)，2020年已經(jīng)占據(jù)全球芯片產(chǎn)能的15%，僅次于中國臺灣、韓國。但與此同時，我們也要正視下這15%的產(chǎn)能的構(gòu)成。其中60%的產(chǎn)能其實是由外資貢獻的，中國本土企業(yè)的產(chǎn)能只占不到40%左右，即總?cè)蛐酒偖a(chǎn)能的6%。
 
　　中國至少還需要8個現(xiàn)有中芯國際產(chǎn)能，才能改善當下的芯片供給狀況，因為中國芯片需求太高了。此外，在產(chǎn)品層，國內(nèi)大部分芯片公司對ISO 26262標準的接觸還不深，目前僅有極少數(shù)公司通過了該體系認證。國內(nèi)的車規(guī)芯片廠商在2010年時就只有幾家；2015年10家左右，但多集中在后裝市場；2020年的時候成長到了40家；而到6月為止，統(tǒng)計大概有70家車規(guī)芯片廠商，250種準車規(guī)芯片。
 
　　即便如此，依舊有很多車規(guī)芯片其實“名不副實”。目前國內(nèi)大部分芯片公司對ISO 26262標準才剛剛開始接觸，可能只有極少數(shù)公司剛通過了ISO 26262體系認證，但是芯片認證可能現(xiàn)在還正在進行。
 
　　這反映在產(chǎn)品上，主要是相關(guān)的測試認證十分不完善。在由中國集成電路創(chuàng)新設計聯(lián)盟牽頭做的汽車電子創(chuàng)新產(chǎn)品目錄中，73家單位的293款產(chǎn)品里，就只有25家提供了38份AEC-Q100報告，絕大部分的產(chǎn)品在AEC-Q100合規(guī)性測試驗證方面都不完善，這顯然不符合汽車電子的嚴格要求。
 
　　另外，芯片行業(yè)上游存在一定技術(shù)壁壘，與消費類芯片和一般工業(yè)類芯片相比，車規(guī)級芯片開發(fā)難度更高，工作環(huán)境也更嚴苛，由于涉及到人身安全，還要求極高的安全性和可靠性，這也從源頭上遏制了一些本土企業(yè)的積極性。像使用環(huán)境，汽車芯片比傳統(tǒng)工業(yè)類和消費類芯片更加嚴苛，設計壽命差別大，消費類芯片只考慮三年生命周期就可以了，三年之后可能就換代了。但是汽車芯片必須維持十年以上的生命周期，還有20萬公里的壽命要求，溫濕度要求都跟傳統(tǒng)的消費類電子不一樣，產(chǎn)品良率還要高。
 
　　本土半導體產(chǎn)業(yè)的突圍路徑
 
　　在疫情的大環(huán)境下，芯片國產(chǎn)替代不再是一句口號。尤其是在自動駕駛、智能座艙芯片等細分領域，已有一些自主芯片公司開始展露頭角。因為隨著汽車電子電氣架構(gòu)的逐步演進，對芯片的種類和功能要求會不斷變化，比如自動駕駛、智能座艙域，甚至進入車載計算機的時代，可能會需要集中度更高、性能更高、算力更大、功能安全要求更嚴苛的芯片，圍繞核心大算力芯片形成完整的生態(tài)體系和供應鏈體系，這給我們這些新進入的芯片創(chuàng)業(yè)企業(yè)提供了機會。
 
　　智能座艙芯片是前哨戰(zhàn)，自動駕駛芯片才是國產(chǎn)超車戰(zhàn)爭的制高點。在自身研發(fā)實力逐步增強的同時，有企業(yè)還通過投資并購的方式來快速覆蓋產(chǎn)能資源。中國有望在未來10年增加約40%的新產(chǎn)能，成為全球大的半導體制造基地。
 
　　國家層面也認識到，完整的產(chǎn)業(yè)鏈對于國家安全的重要性，正在積極利用政策“東風”引導半導體產(chǎn)業(yè)。恰逢十四五開局之年，浙江、山西等多地先后發(fā)布“十四五”規(guī)劃，點名著重發(fā)展第三代半導體。國家也在十四五重申了科技興國戰(zhàn)略以及扶持半導體的計劃，芯片“內(nèi)循環(huán)”投資布局正在如火如荼上演。
 
　　尤其值得一提的是國家集成電路產(chǎn)業(yè)投資基金的成立，以市場化投資的形式推動該產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。據(jù)悉，國家大基金一期從“強長板、補短板”的角度出發(fā)重點投資了52家公司，兼顧芯片設計、封裝測試、設備和材料等產(chǎn)業(yè)；國家大基金二期進一步針對半導體行業(yè)的薄弱環(huán)節(jié)(成熟制程晶圓制造)進行突破。目前大基金二期公開投資項目已超過10個，總投資金額已超300億元。
 
　　突破很難，但是一旦突破，光是龐大的中國市場就足以成就一家超大型企業(yè)。
 
　　資料來源：蓋世汽車網(wǎng)
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