汽車(chē)芯片年需求量將超千億顆，商機(jī)之下國(guó)產(chǎn)芯片廠(chǎng)商能否接住這四大挑戰(zhàn)？

12月16日，全球智能汽車(chē)產(chǎn)業(yè)峰會(huì)(GIV2022)在安徽省合肥市正式拉開(kāi)序幕。峰會(huì)特邀百余位來(lái)自政府有關(guān)部門(mén)和汽車(chē)、信息、交通等領(lǐng)域的行業(yè)機(jī)構(gòu)、高校院所和領(lǐng)先企業(yè)代表，共同深入探討中國(guó)智能汽車(chē)發(fā)展新路徑。

會(huì)上，中國(guó)電動(dòng)汽車(chē)百人會(huì)理事長(zhǎng)陳清泰指出，自2011年起，中國(guó)在全球率先推出新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)化，實(shí)現(xiàn)了換道先行。在這期間，中國(guó)選準(zhǔn)了技術(shù)路線(xiàn)，政府的推進(jìn)政策合理適當(dāng)，再加上企業(yè)的快速轉(zhuǎn)型，使中國(guó)實(shí)現(xiàn)了新能源汽車(chē)一系列的技術(shù)突破和規(guī)模化，最終贏得了全球主要汽車(chē)生產(chǎn)國(guó)、主要汽車(chē)公司的高度認(rèn)同，由此推動(dòng)了一場(chǎng)波瀾壯闊的全球汽車(chē)革命。

據(jù)《國(guó)際電子商情》了解，1-11月，中國(guó)新能源汽車(chē)產(chǎn)銷(xiāo)分別完成625.3萬(wàn)輛和606.7萬(wàn)輛，同比均增長(zhǎng)1倍，市場(chǎng)占有率達(dá)到25%。1-11月，中國(guó)動(dòng)力電池累計(jì)裝車(chē)量258.5GWh，累計(jì)同比增長(zhǎng)101.5%。其中三元電池累計(jì)裝車(chē)量99.0GWh,占總裝車(chē)量38.3%，累計(jì)同比增長(zhǎng)56.5%;磷酸鐵理電池累計(jì)裝車(chē)量159.1GWh,占總裝車(chē)量61.5%，累計(jì)同比增長(zhǎng)145.5%。

1-11月，中國(guó)新能源汽車(chē)市場(chǎng)共計(jì)56家動(dòng)力電池企業(yè)實(shí)現(xiàn)裝車(chē)配套，較去年同期增長(zhǎng)1家，排名前3家、前5家、前10家動(dòng)力電池企業(yè)動(dòng)力電池裝車(chē)量分別為201.3GWh、219.6GWh和244.7GWh，占總裝車(chē)量比分別為77.9%、85.0%和94.7%。

在新能源汽車(chē)核心部件——電機(jī)電控，本土供應(yīng)商亦開(kāi)始主導(dǎo)市場(chǎng)。

據(jù)新能源乘用車(chē)保險(xiǎn)數(shù)據(jù)，2022年1-10月，中國(guó)新能源乘用車(chē)電控TOP10，總占比為69.3%;新能源乘用車(chē)電機(jī)TOP10，總占比為70.9%。不管是新能源乘用車(chē)電控，還是新能源乘用車(chē)電機(jī)，本土供應(yīng)商已占據(jù)市場(chǎng)核心地位。

陳清泰強(qiáng)調(diào)，電動(dòng)化只是這場(chǎng)汽車(chē)革命的序幕。目前，人們所擔(dān)心的充電難、續(xù)航短、不安全等問(wèn)題正在逐漸成為過(guò)去，而造福居民、深度變革經(jīng)濟(jì)社會(huì)的是汽車(chē)的電動(dòng)化、綠色化、智能化、網(wǎng)聯(lián)化和共享化，最終實(shí)現(xiàn)智能汽車(chē)、智慧能源、智能交通、智慧城市的協(xié)同融合。這是下一步的努力方向，也是下一步競(jìng)爭(zhēng)的焦點(diǎn)。

此外，中國(guó)電動(dòng)汽車(chē)百人會(huì)副理事長(zhǎng)兼秘書(shū)長(zhǎng)張永偉在峰會(huì)論壇上表示：”現(xiàn)在看來(lái)，汽車(chē)芯片的短缺有所緩解，但是這種供應(yīng)相對(duì)偏緊的狀態(tài)應(yīng)該還會(huì)持續(xù)較長(zhǎng)一段時(shí)間，主要是產(chǎn)能上的過(guò)慢。”張永偉指出，目前，汽車(chē)芯片國(guó)內(nèi)的供給度不到10%，也就是說(shuō)每一輛汽車(chē)90%以上的芯片都是進(jìn)口或者由外資的本土公司提供。三年的芯片短缺使汽車(chē)全球的產(chǎn)量減產(chǎn)約1500萬(wàn)輛，中國(guó)超過(guò)了200萬(wàn)輛。

汽車(chē)芯片缺口變大

汽車(chē)芯片的組成遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出任何一個(gè)智能終端，包括手機(jī)。從目前來(lái)看，按照功能，汽車(chē)芯片大概分為九大類(lèi)，包括很小的芯片，比如在傳感和驅(qū)動(dòng)方面的；也包括很大的芯片，特別是智能芯片和計(jì)算芯片。九大類(lèi)芯片下面又分了若干個(gè)子類(lèi)。

每輛智能化程度偏高的單車(chē)，芯片數(shù)量都在1000個(gè)以上。由于汽車(chē)還是相對(duì)分布式的電子電氣架構(gòu)，所以，每個(gè)不同的控制域或者控制單元都由一些相對(duì)獨(dú)立的芯片組成，在分布式架構(gòu)下汽車(chē)芯片顯得非常多。隨著汽車(chē)電子電氣架構(gòu)越來(lái)越向集中式方向發(fā)展，芯片數(shù)量可能會(huì)減少，但對(duì)性能的要求會(huì)越來(lái)越高，尤其是對(duì)算力要求非常高。

目前，這些芯片主要應(yīng)用在五個(gè)方面：動(dòng)力系統(tǒng)、智駕系統(tǒng)、智能駕艙系統(tǒng)、汽車(chē)底盤(pán)和車(chē)身控制方面。

不同芯片在不同應(yīng)用系統(tǒng)當(dāng)中都有施展功能的空間。特別是控制芯片，這五個(gè)領(lǐng)域都在使用。MCU（Micro Controller Unit，微控制單元）、SOC（System on Chip，系統(tǒng)級(jí)芯片）芯片在每個(gè)系統(tǒng)都有使用。此外，計(jì)算芯片、傳感芯片使用范圍也越來(lái)越大。

從全球汽車(chē)芯片發(fā)展趨勢(shì)看，今年汽車(chē)芯片短缺有所緩解，但供應(yīng)相對(duì)偏緊的狀態(tài)還會(huì)持續(xù)較長(zhǎng)一段時(shí)間，主要是產(chǎn)能過(guò)慢。近3年的芯片短缺使全球汽車(chē)產(chǎn)量減產(chǎn)約1500萬(wàn)輛，中國(guó)減產(chǎn)超過(guò)200萬(wàn)輛。

數(shù)據(jù)顯示，2022年全球晶圓廠(chǎng)開(kāi)工數(shù)量33個(gè)，2023年按規(guī)劃預(yù)計(jì)開(kāi)工28個(gè)，其中1/3可以為汽車(chē)提供產(chǎn)能。但多數(shù)新增產(chǎn)能仍處在建設(shè)爬坡期，汽車(chē)芯片專(zhuān)門(mén)的晶圓廠(chǎng)少之甚少，所以產(chǎn)能緩解仍然面臨瓶頸。這也決定了汽車(chē)芯片雖然對(duì)最先進(jìn)制程要求不高，但成熟制程產(chǎn)能不足仍是常態(tài)。

從需求看，汽車(chē)芯片的需求量確實(shí)越來(lái)越大，但缺口也越來(lái)越大。2022年我國(guó)汽車(chē)智能化滲透率超過(guò)30%，2030年這個(gè)比例會(huì)達(dá)到70%。從智能化速度判斷，對(duì)芯片需求出現(xiàn)一個(gè)爆發(fā)式增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)，單車(chē)芯片300~500個(gè)，到電動(dòng)智能時(shí)代就超過(guò)1000個(gè)，而高等級(jí)自動(dòng)駕駛會(huì)超過(guò)3000個(gè)。所以，到2030年，我國(guó)汽車(chē)芯片市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)300億美元，數(shù)量應(yīng)該在1000億~1200億顆/年。


上市公司加碼布局

天風(fēng)證券表示，汽車(chē)電動(dòng)化和智能化帶動(dòng)整體產(chǎn)業(yè)價(jià)值鏈的升級(jí)，汽車(chē)芯片含量和重要性成倍提升，將迎來(lái)價(jià)值向成長(zhǎng)的重估機(jī)會(huì)。

不容忽視的是，我國(guó)汽車(chē)芯片自主率低成為汽車(chē)智能化下半場(chǎng)的一大挑戰(zhàn)。

張永偉坦言：“擺脫進(jìn)口依賴(lài)是當(dāng)務(wù)之急。目前，國(guó)內(nèi)的自主供給率不到10%，這意味著，每一輛汽車(chē)90%以上的芯片都是進(jìn)口或由外資公司提供，無(wú)論是小芯片還是一些關(guān)鍵芯片，特別是智能芯片，未來(lái)隨著需求越大，瓶頸隨之越高。”

張永偉表示，行業(yè)要盡快推動(dòng)國(guó)產(chǎn)芯片“上車(chē)”，要保障國(guó)內(nèi)汽車(chē)芯片產(chǎn)能。現(xiàn)在建設(shè)14納米以上的先進(jìn)產(chǎn)能還面臨挑戰(zhàn)，但是可優(yōu)先保障28納米和40納米成熟制程的產(chǎn)能，這是汽車(chē)芯片目前最需要、最合適的產(chǎn)能，也是我國(guó)有基礎(chǔ)擴(kuò)大的產(chǎn)能。既要做技術(shù)提升，也要增加芯片的產(chǎn)能供給。

今年國(guó)內(nèi)多家上市公司加碼布局車(chē)用芯片。比亞迪11月15日公告稱(chēng)，終止推進(jìn)比亞迪半導(dǎo)體分拆上市事項(xiàng)，主要是為了開(kāi)展大規(guī)模晶圓產(chǎn)能投資建設(shè)。比亞迪表示，為盡快提升產(chǎn)能供給能力和自主可控能力，比亞迪半導(dǎo)體將搶抓時(shí)間窗口，開(kāi)展大規(guī)模晶圓產(chǎn)能投資建設(shè)。

上汽集團(tuán)在此前披露的投資者關(guān)系活動(dòng)記錄表中表示，下一步，上汽集團(tuán)將通過(guò)擴(kuò)大成熟芯片落地、實(shí)施重大項(xiàng)目攻關(guān)等舉措，建立起上汽集團(tuán)芯片定制化能力。

今年9月，中芯國(guó)際天津西青12英寸芯片項(xiàng)目正式開(kāi)工，規(guī)劃建設(shè)月產(chǎn)能為10萬(wàn)片的12英寸晶圓生產(chǎn)線(xiàn)，可提供0.18微米-28納米不同技術(shù)節(jié)點(diǎn)的晶圓代工與技術(shù)服務(wù)。


國(guó)產(chǎn)汽車(chē)芯片面對(duì)的挑戰(zhàn)

未來(lái)，包括現(xiàn)在，全球各主要經(jīng)濟(jì)體圍繞芯片的競(jìng)爭(zhēng)，已經(jīng)成為國(guó)際技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)的核心。最近美國(guó)拉動(dòng)臺(tái)積電先進(jìn)制程到本國(guó)設(shè)廠(chǎng)，將投產(chǎn)4納米芯片、3納米芯片，甚至包括2納米晶圓廠(chǎng)。日本、歐盟和韓國(guó)都把芯片作為國(guó)家戰(zhàn)略來(lái)推動(dòng)實(shí)施……芯片之間的競(jìng)爭(zhēng)不僅僅決定汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力，也決定未來(lái)各個(gè)主要經(jīng)濟(jì)體的國(guó)家競(jìng)爭(zhēng)力，但這個(gè)領(lǐng)域的競(jìng)爭(zhēng)格局已經(jīng)基本形成，因此，改變現(xiàn)有芯片格局存在巨大難度。

汽車(chē)芯片整個(gè)價(jià)值鏈最高端的是，占比較小但價(jià)值量最高的核心軟件。96%的EDA（Electronic design automation，電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化）IP掌握在美國(guó)公司手里，核心汽車(chē)芯片IP歐洲+美國(guó)占據(jù)95%。晶圓占整個(gè)價(jià)值的2.5%，主要分布在日本、歐盟和中國(guó)臺(tái)灣。制造設(shè)備和封測(cè)設(shè)備大約占16%，主要分布在歐美日。設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)占比最高，約30%，美國(guó)、韓國(guó)、日本和歐盟占據(jù)汽車(chē)芯片設(shè)計(jì)高端市場(chǎng)。制造工廠(chǎng)在整個(gè)價(jià)值鏈中占比最高，先進(jìn)制程主要分布在美國(guó)、韓國(guó)和中國(guó)臺(tái)灣地區(qū)。封測(cè)場(chǎng)中國(guó)占據(jù)部分份額。

總體看，改變現(xiàn)有芯片競(jìng)爭(zhēng)格局確實(shí)面臨巨大難度。邁過(guò)芯片這道坎是我國(guó)必須要解決的問(wèn)題，我們面臨以下系列挑戰(zhàn)。

挑戰(zhàn)一，擺脫進(jìn)口依賴(lài)是當(dāng)務(wù)之急。

現(xiàn)在，汽車(chē)芯片國(guó)內(nèi)供給度不到10%，也就是每一輛汽車(chē)90%以上芯片都是進(jìn)口或者在外資本土公司手中。這就決定了不論是小芯片，還是一些關(guān)鍵芯片，特別是智能芯片，未來(lái)需求越來(lái)越大，其瓶頸越來(lái)越高。

挑戰(zhàn)二，汽車(chē)芯片產(chǎn)業(yè)鏈存在技術(shù)短板。

EDA工具市場(chǎng)、核心半導(dǎo)體設(shè)備市場(chǎng)、制造代工等仍然是短板。現(xiàn)在我國(guó)有了14納米以上制程，最缺的是更先進(jìn)的制程。


挑戰(zhàn)三，汽車(chē)芯片面臨嚴(yán)格檢測(cè)認(rèn)證。

與消費(fèi)芯片不一樣，汽車(chē)芯片安全性越來(lái)越高。比如溫度，消費(fèi)芯片在0℃~125℃之間，而汽車(chē)芯片要卻達(dá)到負(fù)40℃~175℃溫控空間，而且振動(dòng)要求是50G。

這種特殊性決定汽車(chē)芯片需要三級(jí)驗(yàn)證——部件驗(yàn)證、系統(tǒng)驗(yàn)證、整車(chē)級(jí)測(cè)試，這三級(jí)測(cè)試缺一不可。恰恰在汽車(chē)車(chē)規(guī)級(jí)芯片測(cè)試和認(rèn)證方面，我國(guó)幾乎是空白，全球也剛剛起步，但中國(guó)明顯處于短板。

挑戰(zhàn)四，人才短缺。

我國(guó)集成電路人員，包括汽車(chē)集成電路和消費(fèi)集成電路總共有54萬(wàn)專(zhuān)業(yè)人員，到2023年缺口有20萬(wàn)人。這54萬(wàn)人基本分布在設(shè)計(jì)、制造和封測(cè)環(huán)節(jié)，20萬(wàn)人短缺將嚴(yán)重影響行業(yè)技術(shù)發(fā)展和產(chǎn)業(yè)推進(jìn)。

人才短缺已經(jīng)成為技術(shù)背后巨大的瓶頸。


車(chē)企可采用多種方式來(lái)緩解壓力

芯片的使用能使車(chē)輛快捷靈活的實(shí)現(xiàn)各種功能，隨著物流車(chē)電動(dòng)化的戰(zhàn)略的推進(jìn)，當(dāng)下新能源物流車(chē)的智能化發(fā)展也成為趨勢(shì)。據(jù)電車(chē)資源了解，目前主流的新能源物流車(chē)產(chǎn)品在智能化方面對(duì)芯片的需求越來(lái)越大。

作為物流電動(dòng)化行業(yè)較為特立獨(dú)行的存在，飛碟Q2現(xiàn)有數(shù)十個(gè)ECU模塊，也就是數(shù)十個(gè)主控芯片MCU。這數(shù)十個(gè)主控芯片MCU分別配置在防抱死制動(dòng)系統(tǒng)（ABS)、車(chē)身控制器(BCM)、空調(diào)控制器(CLM)、電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)(EPS)、儀表控制器(ICM)、電機(jī)控制器(IPC)、遠(yuǎn)程監(jiān)控(TBOX)、整車(chē)控制器(VCU)、高壓采集盒(HDM)、車(chē)載充電機(jī)(OBC)、直流/直流變換器(DCDC)、電池管理系統(tǒng)(BMS)、行人提醒系統(tǒng)(AVAS)等。

芯片短缺使得企業(yè)供應(yīng)鏈無(wú)法正常供應(yīng)，同時(shí)明顯增加了成本。車(chē)企該如何應(yīng)對(duì)？飛碟汽車(chē)新能源技術(shù)部部長(zhǎng)邵平此前在接受電車(chē)資源采訪(fǎng)時(shí)表示：”飛碟汽車(chē)作為傳統(tǒng)商用車(chē)主機(jī)廠(chǎng)，擁有成熟的供應(yīng)商體系，與供應(yīng)商建立了深層次的合作關(guān)系。在芯片短缺問(wèn)題上，將積極尋找貨源，按照生產(chǎn)滾動(dòng)計(jì)劃提前備貨。”

除了穩(wěn)定供應(yīng)商貨源外，有機(jī)構(gòu)的行業(yè)報(bào)告建議主機(jī)廠(chǎng)根據(jù)自身?xiàng)l件自研甚至自產(chǎn)半導(dǎo)體或采用戰(zhàn)略投資、合資、兼并購(gòu)的方式，實(shí)現(xiàn)多供應(yīng)商策略，亦或者參與到芯片公司的研發(fā)、設(shè)計(jì)、制造、封裝芯片。