發(fā)展汽車芯片 打贏汽車智能化下半場
當中國品牌汽車在國內穩(wěn)穩(wěn)占據(jù)半壁江山,當中國汽車海外出口超過德日成為世界第一,當中國新能源汽車產銷規(guī)模全球最大,當中國動力電池企業(yè)組團海外建廠……中國從汽車大國走向汽車強國似乎指日可待。
然而,在本輪汽車革命的智能化下半場,“缺芯少魂”成了汽車強國道路上的攔路虎。在此背景下,芯片企業(yè)和汽車產業(yè)的協(xié)同發(fā)展,成為關鍵的關鍵。12月5-6日,以“共享中國機遇 共謀創(chuàng)新發(fā)展 共贏產業(yè)未來”為主題的2023全球汽車芯片創(chuàng)新大會暨第二屆中國汽車芯片高峰論壇(以下簡稱“芯片大會”)在無錫舉行。
本屆芯片大會邀請了汽車和芯片兩個領域的相關主管部門領導、院士專家、中外整車企業(yè)和芯片企業(yè)等高層,共商共議汽車芯片產業(yè)發(fā)展,共謀芯片企業(yè)與車企融合創(chuàng)新大計。
智能網(wǎng)聯(lián)汽車大量需要汽車芯片
隨著智能網(wǎng)聯(lián)汽車的發(fā)展,汽車上的芯片數(shù)量越來越多,價值越來越高。在工業(yè)和信息化部裝備工業(yè)一司副司長郭守剛看來,汽車是多技術集中應用、跨領域融合創(chuàng)新的重要載體,一輛車由2萬多個大大小小的零部件組成,而占據(jù)空間最小的芯片則是汽車不可或缺的核心器件。隨著汽車電動化、智能化、網(wǎng)聯(lián)化等技術加速演進,芯片在汽車中的用量、價值和重要性日益提升,在未來汽車產業(yè)發(fā)展中也將發(fā)揮著越來越重要的作用。
中國電子信息產業(yè)發(fā)展研究院副院長王世江介紹,當前正處于全球半導體硅周期的下行階段,但汽車芯片仍保持逆勢增長,成為半導體增速最快的細分領域之一和整個半導體產業(yè)新的強勁增長點。
中國電子科技集團有限公司總監(jiān)李海鵬表示,當前,中國新能源汽車正加速領跑全球、實現(xiàn)跨越趕超。順應電動化、網(wǎng)聯(lián)化、智能化、共享化“新四化”發(fā)展趨勢,車內芯片數(shù)量不斷增長,已成為智能網(wǎng)聯(lián)汽車發(fā)展的重要基石,強力推動著現(xiàn)代汽車技術的變革方向。
“當今世界正經(jīng)歷百年未有之大變局,中國汽車產業(yè)在變革中,成為創(chuàng)新應用的引領者。過去5年,行業(yè)經(jīng)歷了轉型的關鍵期,度過了市場的三連降,迎來了電動化、智能化的新曙光,新能源汽車成為增長的主要引擎,智能網(wǎng)聯(lián)成為消費的新選擇,引領著全球汽車的發(fā)展方向。”中國汽車工業(yè)協(xié)會常務副會長兼秘書長付炳鋒表示,今年產銷量將創(chuàng)歷史新高,但同時,挑戰(zhàn)也接踵而至,尤其是在貿易保護主義抬頭的背景下,汽車芯片就成為全球資源競爭的焦點。客觀上說,新能源智能網(wǎng)聯(lián)汽車對芯片的需求量大大增加,技術要求和計算能力也快速升級,原有的成熟品種不能滿足功能要求,需要車企與芯片企業(yè)進行融合創(chuàng)新。在充分市場化的原則下,共同推動全球汽車行業(yè)的創(chuàng)新發(fā)展。
汽車芯片發(fā)展出現(xiàn)新要求新挑戰(zhàn)
中電科芯片技術發(fā)展研究中心主任劉倫才介紹,汽車“新四化”加速芯片需求,汽車內半導體含量大幅提升,燃油車芯片需求約300-800顆芯片,新能源汽車約1500+顆芯片,新能源汽車單車芯片價值高達1000+美元,量價齊升。在汽車新勢力創(chuàng)新迭代的情況下,芯片仿制替代已經(jīng)無法滿足自主發(fā)展需求。
因此,建立安全可控的自主汽車芯片產業(yè)已經(jīng)刻不容緩。中國工程院院士倪光南建議:“開源創(chuàng)新是我國實現(xiàn)技術積累和取得技術突破的有效舉措,是參與全球科技創(chuàng)新網(wǎng)絡和科技治理的有效途徑,我們要與世界協(xié)同,發(fā)展開源RISC-V基礎軟件和人才培養(yǎng),推動開源RISC-V的生態(tài)繁榮, 推動全球芯片產業(yè)創(chuàng)新發(fā)展貢獻中國智慧,中國方案,中國力量!”
在重慶長安汽車股份有限公司首席專家李偉看來。數(shù)字汽車將成為大型智能計算終端,能源儲存單元、數(shù)據(jù)采集載體以及移動多功能空間。汽車也朝向架構標準化、系統(tǒng)高壓化、功能服務化、智商和情商可進化的方向發(fā)展,這些屬性也直接推動了芯片產業(yè)特別是車規(guī)級芯片產業(yè)的變革,總體呈現(xiàn)出應用量大、高集成、高算力、低損耗、高安全的特征。
具體來看,一是芯片用量增加,構筑起萬億級的產業(yè)鏈。車規(guī)級芯片現(xiàn)在已經(jīng)成為全球半導體市場的三大應用產業(yè)之一,且需求量將達到行業(yè)增速的2倍以上,二是統(tǒng)型標準化,單品規(guī)模成倍增長,通過技術統(tǒng)型縮減了單車芯片型號數(shù)量,使得芯片向標準化、系列化發(fā)展,單品芯片數(shù)量規(guī)模有望實現(xiàn)倍增。三是功能集成化,芯片向多功能集成演進,例如通用型的MCU,一方面向多核高算力演進,另一方面向高集成度高性能高可靠性發(fā)展,為汽車使用場景提供新的機會和可能。四是功率芯片向高壓進化,向低損耗發(fā)展。系統(tǒng)從12伏上升到48伏,同功率下所需電流更小,能耗損耗預計可以降低50%,續(xù)航里程預計會增長10%以上。平臺從380伏上升到800伏,整車重量預計會減少20%,系統(tǒng)尺寸會縮小30%。五是高算力芯片是智能汽車演變和中央集成架構演變的必然需求,整車電子電器架構已從分散的多控制器、樹狀結構向軟硬件、標準化、集中式的中央架構升級,并逐步演進為高算力的超級中央處理器模式,相應的芯片也從多芯片物理融合,最終發(fā)展為單芯片融合SOC的形態(tài)發(fā)展。
李偉認為,目前中國汽車芯片發(fā)展還面臨一系列的挑戰(zhàn):一是現(xiàn)在芯片的逆全球化帶來許多不確定因素;二是車規(guī)級芯片相較于消費電子在安全性、可靠性方面有更高的要求;三是芯片短缺還沒有完全過去,共同應對的機制還沒有建立起來;四是芯片企業(yè)在局部領域過度競爭,在個別領域競爭性不足。
芯片和汽車產業(yè)需加強溝通協(xié)同
過去,汽車芯片的發(fā)展存在產業(yè)協(xié)同的問題?!靶酒髽I(yè)當時認為汽車芯片要求高、批量小、效益低,所以不太愿意造國產汽車芯片。反過來,汽車企業(yè)又不敢用國產芯片,技術不成熟,弄得不好,產品出了問題,會產生極其嚴重的后果。另外是不好用,最后就到了不能用。所以它是雙方溝通難和不協(xié)同所產生的結果?!敝袊こ淘涸菏繉O逢春表示。
如今,芯片企業(yè)已經(jīng)看到了汽車芯片存在的巨大機遇,而整車企業(yè)也已經(jīng)充分認識到了芯片安全可控的重要性,紛紛展開跨行業(yè)的合作。
以中國電科為例,其于2022年9月成立了中電科汽車芯片技術發(fā)展研究中心,統(tǒng)籌各相關成員單位資源,推進十大類汽車芯片、六大類汽車電子產品研發(fā)。在產業(yè)生態(tài)優(yōu)化完善方面,結合市場所需,持續(xù)擴大“朋友圈”,與行業(yè)企業(yè)、專業(yè)機構、高校等加強戰(zhàn)略協(xié)同,落實具體合作項目;推動各類創(chuàng)新資源集聚和要素支撐,開展全鏈條技術合作、項目攻關、人才培養(yǎng);與一汽、長安分別共創(chuàng)共建“國家汽車智能技術創(chuàng)新中心”“智能汽車安全技術全國重點實驗室”,集中力量開展前瞻布局,著力解決關鍵核心芯片和操作系統(tǒng)受制于人情況,滿足以長安、一汽、東風、北汽、廣汽、上汽、江淮、長城、比亞迪、吉利、奇瑞等為代表的整車企業(yè)發(fā)展需求,促推我國汽車產業(yè)健康可持續(xù)發(fā)展。
“隨著新物種不斷孵化和進化,傳統(tǒng)汽車的產業(yè)鏈模式已經(jīng)不能滿足新產品新時代的發(fā)展需求,圈層分明的鏈條式結構要轉向突破圈層,向網(wǎng)狀結構發(fā)展。”李偉介紹,主機廠與芯片之間的合作將更加緊密,長安汽車與各芯片企業(yè)積極構建芯片鐵三角合作模式,共建芯片先期池,與芯片廠家、Tier1三方聯(lián)合開展芯片統(tǒng)型,推動芯片型號縮減46.6%,芯片廠家縮減25.1%,芯片的品類用量提升到2倍。
技術在革命,創(chuàng)新在持續(xù),產業(yè)在轉型,能量在聚集,相信在芯片和汽車兩大產業(yè)的共同努力下,中國汽車芯片的短板會在本輪汽車革命中被補齊,中國也必將從汽車大國成長為汽車強國。