車企“芯”慌慌

孟媛

在全球芯片嚴重緊缺的當下，臺積電工廠突然停電，無疑是“雪上加霜”。原本70多元的汽車芯片，已漲至2000多元，即便愿意出高價、排長隊，也不一定能夠買到。

一芯難求，卡的是制造商的脖子，博的是車企的命。

近日，關于“4月，一汽-大眾奧迪因芯片短缺將減產30%”的消息不脛而走。多家車企、電子產品企業高層表示，2021年最令他們頭痛的就是芯片短缺問題。不久前，士蘭微董事會秘書陳越半調侃半認真地說：“在‘芯片荒的大背景下，一家公司的綜合能力全部體現在‘能搶到多少貨這個單一指標上了?！?/p>

自2020年底以來，全球范圍內出現車載芯片短缺，車企“芯荒”影響持續蔓延。通用、蔚來等多家國內外車企對外宣布，因芯片短缺暫時減產。

汽車行業人士分析，世界范圍內汽車芯片供給不足，首先是因為全球新冠肺炎疫情造成了半導體行業調低了需求預期，而消費電子用芯片需求猛增，導致產能無法滿足車載芯片的需求。美國得克薩斯州冰雪風暴、日本瑞薩電子大火、意法半導體罷工等事件讓“汽車芯片荒”雪上加霜。

“軍備賽”，已然打響

多位業內人士指出，“芯荒”之所以導致國產汽車“心慌”，是因為國內車企所使用的芯片中，超過90%需要進口。

在安徽，一知名車企高管提到，以該車企采購的汽車芯片為例，其中有90%是進口品牌，以德國英飛凌、荷蘭恩智浦等公司產品為主，僅有10%比例是國產品牌的。比如天窗總成等部分的芯片，以實現驅動、供電和通訊等簡單功能為主，基本沒什么復雜技術難度要求的芯片。也就是說，越是高端復雜的汽車芯片，進口比例越高。

“國際市場上車載芯片漲價二三十倍的處處可見，兩百多倍的都有，個別芯片分銷商或者代理商囤積居奇。但沒辦法，有些關鍵種類的芯片再貴也得買?！眹鴥纫卉嚻蠓止芄湹呢撠熑烁嬖V記者，芯片庫存告急，“‘芯片荒的影響持續到今年末還是明年，目前很難判斷?！?/p>

日前，中國汽車工業協會表示，芯片等零部件供應緊張問題仍將持續影響中國車企的生產節奏，預計第二季度影響將大于第一季度。分析機構預測，全球汽車芯片短缺至少將持續半年甚至三個季度，可能到今年第四季度才會緩解。高通總裁兼候任CEO克里斯蒂亞諾·安蒙曾悲觀地表示，芯片產能緊張問題令他“夜不能寐”，并預計2021年下半年才會緩解。

“芯片荒”引起了各國政府的關注。4月12日，美國舉行了“半導體和供應鏈彈性CEO峰會”，美國白宮高級官員和大約19家企業高管共同商討芯片短缺問題，受邀企業包括汽車、科技龍頭企業，如通用汽車、福特汽車、克萊斯勒等三大美國汽車巨頭，以及格芯、PACCAR、恩智浦、TSMC、AT&T、三星、谷歌母公司Alphabet、戴爾、英特爾、美敦力、諾斯羅普格魯曼、惠普、康明斯和美光公司等科技企業。英特爾首席執行官表示，正在和整車企業談判，啟動芯片代工計劃。即，將向汽車芯片公司開放現有的工廠。這種不用新建工廠的模式，有助于更快速地解決汽車芯片短缺問題。英特爾計劃在未來6至9個月內生產出車用芯片，如果建新工廠則需要三至四年時間。英特爾是半導體行業中少有的能同時設計、制造自主芯片的公司。

韓國政府牽頭三星電子、SK海力士、現代汽車等組建芯片聯盟，保障汽車等產業的發展。

除了尋求政策及外力支持外，車企們也加大了芯片布局。

3月，上汽集團董事長陳虹透露：“在人工智能芯片方面，上汽集團已經投資了10家公司。當然，從樣品到批量應用，再到升級，還需要一個過程，但是我們已經開始啟動了?！鄙掀菄鴥鹊谝患掖笠幠Ｍ顿Y智能芯片的整車企業：2019年，上汽集團就參與了地平線的B輪融資，成為地平線第一大機構股東。地平線是中國智能芯片“獨角獸”創業公司。

4月15日，小鵬汽車自動駕駛研發副總裁吳新洲表示，小鵬汽車正考慮制造自主研發的自動駕駛芯片，以保持在競爭中的領先地位。

縱觀國內外，無論是英特爾、英偉達、高通、華為等消費電子巨頭，北汽、上汽、吉利等整車企業，還是如地平線、芯馳科技、芯擎、黑芝麻等本土汽車半導體公司，都在跑步入場汽車芯片設計。軍備賽已然打響，賽道已是百舸爭流。

智能芯，求解藥方

20世紀90年代，在滿大街“普?！钡臅r候，汽車芯片絕對是高級中的高級零配件，一般車上沒有。

現在汽車芯片應用到什么程度？只要你的車子帶著遙控鑰匙，就必含芯片——車鑰匙本身就得靠芯片運作。只不過和手機芯片有著明顯的不同，汽車芯片不一定追求多么高的技術先進程度，但一定要可靠耐用。

目前，汽車芯片市場的壟斷效應比較強。汽車芯片可分為控制類（MCU和AI芯片）、功率類、傳感器和其他，從燃油車到BEV，單車半導體價值量從457美元提升至834美元，市場基本被國際巨頭所壟斷。

汽車芯片種類繁多，但最缺的貨，是MCU。

MCU，又稱微控制器，簡單來講，可以理解為各類分散設備的“小腦”，用以實現其動作或功能。MCU應用極廣，散布于消費用、汽車用和軍用：小孩子玩的玩具火車，電力公司抄的電表，電子控制的汽車座位和導彈火箭，都裝著不同規格的MCU。排除安保級別最高的軍用MCU，消費用和車用MCU是兩個完全不同的市場。

消費用MCU場景分散多變，難度較低，壽命預期不長。小孩子玩火車可能幾天就玩壞了，接著轉向了下一個電子玩具，誰能抓住消費場景的爆點，便能直上青云。

汽車用MCU也是分散多變，無論是座位、雨刷、空調、影音、動力，都離不開車用MCU的指揮，總的來說，一輛車少說幾十個MCU，多則上百個。這些芯片散布于汽車各個部分，雖然規格繁多，架構不同，但難度卻是一致達到了苛刻的程度。

以市占率三成的全球MCU巨頭瑞薩為例，上級分包商對于車用芯片的公開要求是：-40-75°C、濕度95%、15-25KV的靜電環境中，必須要擁有20年質保，不良率控制在100萬分之1以下。放到實踐中，汽車制造商的要求仍然是：零不良率。因為只要有1個芯片運轉不良，就可能危及人的生命。

而隨著汽車智能化趨勢的到來，隨著汽車智能化的不斷提升，芯片對于車企的重要性日益凸顯。在多媒體娛樂系統、發動機和變速箱控制系統、安全氣囊、駕駛輔助系統、空調系統等方面，芯片均起著不可替代的作用。這些都對汽車的智能架構和算法算力帶來了數量級的提升需要，推動汽車芯片從MCU快速向搭載算力更強的SoC芯片轉換。

一個現實是，汽車MCU芯片市場一直被恩智浦、德州儀器、瑞薩半導體等巨頭所壟斷，外來者鮮有機會可以入局。但隨著汽車行業加速進入智能化時代，一場以高級別自動駕駛SoC芯片為核心的商業大戰已經打響。可以說，現在自動駕駛已進入了加速賽道，自動駕駛芯片作為智能汽車時代的數字引擎，已成為搶占智能汽車產業高地的關鍵所在。

受益于自動駕駛，國內汽車芯片可以跳過傳統Tier1直接對接主機廠，成為“新Tier1”供應商。因為，如傳統的博世、大陸等Tier1不具備基于SoC芯片的軟件能力，現在許多SoC芯片供應商開始直接提供軟硬件結合的車載計算開發平臺。這樣，這些芯片供應商不僅可以獲得更高的利潤，更重要的是能掌握一定的話語權。

解“芯”痛，補鏈強鏈

美國對智能芯片產業的優先發展政策，凸顯了美國希望繼續保持在高科技領域的全球霸權地位。伴隨著汽車的智能化、網聯化、電動化發展，汽車越來越依賴芯片的作用，智能汽車正在成為手機之后，半導體產業的應用熱點。歐司朗汽車事業部中國區總經理吳君斐指出，芯片能幫助新能源車更好地實現網聯化與智能化。根據畢馬威的測算，汽車半導體市場的規模從到2019年的400億美元持續增長，可能會在2040年達到2000億美元。市場調研機構ICInsights預測，2021年汽車有望成為半導體行業中最強有力的終端市場。

此次缺芯無疑為中國芯片企業進入車用市場提供了一個難得的契機。Gartner研究副總裁盛陵海表示：“由于涉及人身安全問題，再加上汽車芯片的工作環境更為惡劣，因此汽車芯片對于可靠性及安全性的要求也更高?！备鶕嚓P標準，相比于消費芯片與一般工業芯片，車規級芯片的工作環境更為惡劣：溫度范圍可寬至-40-155°C、高振動、多粉塵、電磁干擾等。由于涉及人身安全問題，汽車芯片對于可靠性及安全性的要求也更高，一般設計壽命為15年或20萬公里。車規級芯片需要經過嚴苛的認證流程，包括可靠性標準AEC-Q100、質量管理標準ISO/TS16949、功能安全標準ISO26262等。一款芯片一般需要2-3年時間才能完成車規認證并進入整車廠供應鏈。

有專家表示，解“芯”痛還需從根源出發。例如，由中國汽車芯片創新聯盟牽頭，聯合產業鏈上下游，包括整車企業、汽車芯片企業、汽車電子供應商、汽車軟件供應商、高校院所、行業組織等企事業位，構建汽車芯片產業鏈創新生態，聚焦通信、互聯網、集成電路、人工智能、軟件等眾多領域和產業的協同創新，通過業務、市場+資本的模式，推動創新技術的落地，針對存儲、計算、控制等各類芯片，形成分別突破、協同發展的良好格局。

同時也可以借助產業生態，培育芯片領域的核心人才，打破行業壁壘，補齊行業短板，實現我國汽車芯片產業的自主安全可控和全面快速發展，搶占汽車產業變革的制高點。

近年來隨著汽車智能化、電動化等的推動，汽車領域逐漸成了芯片行業增長最快的應用市場之一，而國產芯片在車規級芯片市場中處于弱勢地位，對外依賴度較高。目前先進傳感器、車聯網、新能源三電系統、底盤控制系統、ADAS（高級駕駛輔助系統）、自動駕駛系統等關鍵系統芯片全部被國外壟斷，我國自主車規級芯片產業規模全球占比不足5%，進口替代提升空間巨大。

汽車芯片在未來10年、15年甚至更長的時間會影響汽車產業的發展格局，必須要聚焦重點方向，圍繞感知、控制、計算等車規級芯片，走汽車芯片自主研發之路。

有專家告訴記者，一款車規級芯片的認證往往需要數年時間，而且零部件需要長期備貨，有時甚至在十幾年之后還有少量需求。這種產業生態與行業慣例對于習慣了消費電子市場大批量、快節奏的中國IC廠商來說，并不適應。因此，在機會面前，中國芯片企業應做好長期努力的準備，進入汽車半導體領域需要一個長期的過程與持續的努力。從策略上看，國內半導體供應商應加強與汽車制造商和一級汽車行業供應商合作，嚴格質量、可靠性、成本、功率與安全標準，有從零開始，從備胎做起的決心。同時，可以重點關注自動駕駛主控芯片、固態激光雷達等新技術、新需求，尋找切入的機會。

當前，政府、資本、廠商聯合發力，共同推進汽車芯片的技術升級和產業化進程，國產汽車芯片產業發展未來可期。