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迎来黄金期的中国汽车,与国产芯片融合到哪一步了?

本文作者:吴优 2021-12-22 19:34
导语:中国汽车芯片产业联盟在牵线搭桥。

当传统燃油车进化升级到智能电动车时,与之对应的汽车芯片产业会发生何种变化?

最为明显的变化是,原本一辆传统燃油车只需要大约500颗芯片就能满足需求,现如今一辆高端的智能电动车对芯片的需求却达到了3000颗,汽车产业升级带来的芯片需求激增,导致始于去年的芯片荒延续至今也尚未得到缓解。

中国是汽车产业升级中发展速度最为迅猛的一员,如今全球每年产出的新能源汽车中,大约一半都是中国产。不少机构预测,明年我国新能源汽车的产销量将达到500万辆,提前实现2025年500万辆量产目标。但汽车电动化、智能化的硬件核心——芯片,进口比例高到90%以上,几乎被国外所垄断,渠道风险较大。

迎来黄金期的中国汽车,与国产芯片融合到哪一步了?

一面是超过200亿美金的市场,一面是随时可能被卡脖子的产业现状,中国汽车芯片产业如何建立起属于自己的生态成为急需解决的问题。中国汽车芯片目前面临哪些挑战?取得哪些进步?汽车产业与芯片产业如何深度融合?

芯片标准体系欠缺,与汽车行业间测试认证机制不完备

“我们首先要承认,国内的汽车产业目前还是在国产芯片应用方面存在很大的短板和瓶颈,也是行业中要解决的卡脖子问题。从我们的工作实践来看,目前我国的汽车芯片已经受到更多的重视和支持,但也有不少地方仍需努力。”

迎来黄金期的中国汽车,与国产芯片融合到哪一步了?

中国电子信息产业发展研究院集成电路研究所 夏梦阳

在本周于珠海举办的第十六届中国芯集成电路产业促进大会-汽车半导体高峰论坛上,国家新能源汽车技术创新中心副总经理、中国汽车芯片产业创新战略联盟秘书长邹广才先生分享到。

邹广才指出国内汽车芯片产业目前存在的五大问题。

第一,国内汽车芯片标准体系欠缺。

目前国内汽车芯片产业上下游还没有统一的技术标准语言,更多是借鉴国际上使用的标准来做汽车芯片的测试与评价,比如AECQ、20202,但这些标准与中国日新月异且庞大的市场新需求相比有所滞后,而中国对新器件的技术要求,也不会在国际上有所体现。

另外,国际检测标准较为繁琐,例如做一次AECQ检测需要花费5个月的时间,业界期望能出现有一个既能满足汽车行业应用,又相对简单的测试标准,来满足上下游的对接使用。

第二,芯片行业和汽车行业之间欠缺较为完备的测试评价、认证机制。

此前,国内汽车在使用国外芯片和产品的过程中,让国外芯片得到大规模的验证与应用,因此国内芯片在进行大规模应用替代时,需要一套完整的评价机制,才能应用在下游产业中。

第三,研发技术能力有待提升。

目前国内很多企业都入局汽车芯片,甚至进行到了第一轮或第二轮的迭代,但在可靠性、可测性以及安全性方面,仍然和国外的技术产品有一定差距。

黑芝麻智能科技首席市场营销官杨宇欣也在此次论坛上表示,虽然近几年芯片设计十分火热, 但在几千家芯片设计公司中,真正能做车规级芯片的公司只占1%。

这是因为,车规级芯片对研发体系有很高的要求,需要经过层层认证,技术壁垒高,认证周期长。首先整个团队在设计车规芯片之前,需要经过车规芯片流程培训,持证上岗。在车规设计过程中,IP、工艺、封测都需要符合车规要求,制造完成的芯片需要通过产品认知和系统流程认证,才能够最终量产并投入使用。

第四,产品应用和试用空间不足。

芯片产品能否最终投入使用,是上下游对接的关键,如果上游研发制造出的芯片难以在下游应用,那么上游的投资就会被白白浪费。集成电路产业应用迭代快于汽车产业,如果下游给出一些应用机会,那么上游芯片就能快速迭代并提升性能。

第五,缺乏经验积累,芯片产能严重不足。

大陆地区,SoC和MCU仍未变现,缺少高性能产线来保障芯片制造生产能力。

邹广才所提出的这些问题,产业链上下游已有不少企业看见并看清,并在各自的环节取得一些突破。

上下游企业各自发力 ,汽车、芯片跨界融合

比亚迪是从汽车跨界到芯片的典型一例。正是看见电子化在汽车领域的强势发展,比亚迪成立比亚迪半导体公司,并在功率器件领域强势发力,于2018年推出了IGBT 4.0,让混电插电式电动车的小懒虫提升到98.5%。

预计今年年底和明年年初,比亚迪半导体还会陆续推出两款功率器件。

迎来黄金期的中国汽车,与国产芯片融合到哪一步了?

比亚迪半导体总经理陈刚

比亚迪半导体总经理陈刚在此次产业促进大会上表示,功率器件是汽车电动化的关键技术,新能源汽车的发展让功率芯片需要更高的电流密度,不过中国已经在执行层功率芯片方面小跑在前面,比亚迪也已经走在前面,不仅自己做半导体,也呼吁国内各行各业的半导体企业投身车规。

黑芝麻智能是汽车和芯片充分融合的案例,既有做了20年芯片的团队,也有20年以上的汽车团队,其设计的芯片用到自研的核心IP、ISP和NPU,推出的芯片产品能够支撑从十几T到上百T的算力。如果客户有定制的应用需求,还能在DSP上实现。

也有经过充分调研决定入局汽车芯片的传统芯片公司,紫光国芯微就将汽车芯片作为下一阶段的重要布局,并在今年年初推出了超级汽车创新迭代,设计制造车规级MCU,并向客户提供完整的OS及SDK解决方案。

不过,产业链上下游的紧密结合以及生态的建设,单纯凭借一两家企业的力量无法解决,还需要借助共性平台来建立连接。例如效仿国际上成熟的案例成立产业联盟,通过长期的上下游合作形成利益共同体,建立稳定的利益共享、合作共赢的协同机制。

目前,国内正在借鉴这一经验不断摸索,且取得一些进展。

产业联盟牵线搭桥,推动国产替代和国际合作

邹志飞表示,联盟作为一个行业组织,主要有四个目标:建立生态,产业合作发展、推动国产替代、推动国际合作。

今年年初,中国汽车芯片产业联盟在工信部电子司、装备司的指导下开展了我国汽车半导体产业的供需调研,向国内80多家企业征集了供给信息,发布汽车半导体供给手册。

基于此次调研,产业联盟首次搭建了完整的汽车芯片完整分类体系,并表示并将一直沿用这一体系,指导其他工作。

在调研的基础之上,产业联盟开始建立汽车半导体供需对接线上产品平台,芯片厂商可以及时有效且持续更新自己的产品情况,汽车企业也能借助平台找到各自需要的国产芯片。

该平台已经于12月初正式启动内部测试工作,预计将于明年年初正式开放。不过该平台目前主要是面向联盟成员开放,未来逐步向联盟外部开放。

除了搭建平台,产业联盟还首发了汽车芯片的网络机制,减少国产汽车芯片在测试和使用过程中的经济压力。联盟集结中国平安、中国人寿的保险公司,与芯片企业、汽车厂商共同协商,首创国内汽车芯片保险保障定制方案,分担国产汽车芯片在应用过程中上下游的经济风险,助力国产芯片尽快上市。

雷峰网(公众号:雷峰网)了解到,这一定制方案已经于今年年中在北京签约,后续会向上海网络进行推广。明年,该方案将进一步细化,界定风险因子,满足行业新需求。

此外,产业联盟还在研究汽车芯片的标准体系,将体系分为技术标准、行业标准、试验标准、功能标准四个大的类别,并在旗下分设13个工作组,目前进入框架搭建阶段。

在汽车芯片的测试评价方面,产业联盟在北京义庄设立比较完整从芯片级到系统级的一站式的测试平台。主要完成芯片可靠性,功能安全方面的测试评价。未来可能拓展到电子兼容及其他领域,打通上下游的信任通道。


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