汽車產業的電動化、智能化為芯片產業帶來了哪些機遇和挑戰?汽車廠商與芯片供應商的合作關系發生了哪些改變?
從二十世紀五六十年代誕生到如今,芯片技術已經擁有60多年的發展歷史。近兩年來,在汽車電動化智能化大潮疊加全球疫情帶來的芯片荒影響下,全球汽車產業對芯片的需求和關注度大幅增加。對比消費類電子芯片,汽車芯片有什么樣的新要求和新特點?汽車產業的電動化、智能化為芯片產業帶來了哪些機遇和挑戰?汽車廠商與芯片供應商的合作關系發生了哪些改變?
近日,由阿爾特汽車與汽車觀察聯合發起的“向芯力·阿爾特汽車主題沙龍”成功舉辦,中國電子科技集團首席專家王育新、阿爾特汽車技術股份有限公司總經理張立強、中菱國際貿易(上海)有限公司董事長中東辰美、阿爾特汽車技術股份有限公司副總裁張樂、四川芯世紀科技有限責任公司總經理石井昭司等行業大咖齊聚,在《汽車觀察》雜志社社長劉小勇主持下,圍繞以上話題,碰撞“芯”火花。
汽車芯片前景可期
汽車產業向智能化、電動化轉型的過程中,芯片是繞不過去的坎。對比消費電子類芯片,車規級芯片有何不同?
王育新介紹,汽車芯片種類繁多,幾乎囊括了存儲類、計算類、傳輸類、有線類、無線類等所有芯片門類,堪稱集成電路的集大成者。與普通消費類電子芯片不同,汽車芯片雖然具備集成電路的一般特性,但對工作環境、持續供貨能力、功能安全的要求更高。在燃油車時代,因為主要實現的是機電控制功能,汽車芯片相比手機芯片的確不那么先進。但在電動化和智能化發展的影響下,控制芯片和算力芯片大量進入汽車行業,無論是工藝制程還是代際上,都已經趕上甚至超越了手機芯片的技術水平。
基于以上特性,汽車芯片的研發周期更長,獲得市場回報的周期也更長,這就導致汽車芯片行業的門檻更高。但對于代工廠而言,一切以市場需求為導向。隨著汽車行業對芯片的需求成倍提升,芯片廠商會在汽車芯片領域投入更多資源,將大大緩解汽車芯片供應壓力。
至于整車廠是否需要親自下場造芯,王育新的觀點是,不應一概而論。“因為出發點不一樣,做和不做都有他的商業邏輯和他的企業戰略,可能最終還是要看在市場上能夠給消費者提供什么樣的汽車。讓市場來做評判,我想這樣可能會客觀一些。”王育新稱。
美國半導體工業協會數據顯示,2022年汽車芯片占所有芯片的比例達到13%-14%,已經超過了工業芯片。基于此,王育新預測,在未來,伴隨著電動化、智能化的勢如破竹,汽車芯片必然朝著先進工藝、多功能集成、算力提升、資源提升的方向加速發展,種類、功能都將極大豐富,占整體芯片的比例還將持續提升。
“由于芯片服務于所承載的設備,因此芯片技術也會隨著一個地區或國家的工業水平的發展而發展。”對于國內芯片產業的發展前景,王育新充滿信心,他展望道,“國內電動化、智能化方面的迅猛發展,一定會大大刺激汽車芯片技術的突飛猛進,不妨拭目以待。”
眾所周知,新能源、智能化轉型極大地推動了汽車半導體市場的規模提升,但推動作用究竟有多大,難有定論。
對此,石井昭司認為,全球范圍內EV市場的增長對汽車半導體的市場規模帶來了很大提升,雙方是等比增長的關系。由于電池管理系統BMS、電機控制器、充電基礎設施會使用到半導體,而自動駕駛ADAS中用到的攝像頭、傳感器、AI、SOC頻率相比于現狀也會有所增加,因此可以預判,半導體Tier1規模在2026年將達到數百億美元。
國際化合作勢不可擋
智能化、電動化給汽車產業帶來的不僅是產品和技術的變化,還有生態關系的轉變。
張立強介紹,在以往,科技公司與主機廠之間的關系更多停留在供需層面,但隨著智能化、網聯化、數字化在汽車產業的發展,芯片、半導體、傳感器等更多細分領域的企業也跨進了汽車行業,并且設立了架構部、網聯部、軟件部等更多與汽車直接相關的業務部門,這就導致整個產業鏈向上向下逐漸延伸,科技公司與車企的融合度也更強,二者之間不再停留在簡單供需關系,而是進化成攜手共進甚至是共同發展的關系。
這樣的關系轉變不局限于車企與科技公司之間,對于科技公司和貿易公司而言同樣如此。
就在9月4日,阿爾特汽車與中菱國際正式簽署了《關于設立合資公司的合資合同書》,阿爾特將發揮其在汽車電子和智能駕駛技術以及客戶資源方面的特長,而中菱國際則將發揮其在產品渠道、國際貿易方面的競爭力,雙方資源共享、優勢互補、精誠合作,共同開展半導體以及電子零部件的集成化研發及銷售等業務。
阿爾特牽手中菱國際,將不僅是科技公司與貿易公司的合作樣本,更是中日汽車跨域合作的新嘗試。
在新能源領域,中國和日本市場各有特點,例如,日本在混動領域布局較早,對燃料電池技術頗有心得,中國市場則更擅長純電車型的開發與推廣。站在智能化轉型的角度,中、日雙方的發展情況同樣存在差異化。
作為日本貿易公司的代表,中東辰美介紹,日本汽車市場在智能化轉型方面態度較為慎重,而且行業內有許多反對的聲音及阻礙,有些地方還有待提升。反之,在中國市場,電動化的快速發展為智能化轉型帶來了諸多便利,有助于開拓新的市場。
具體到汽車芯片領域,中東辰美分析說:“80年代起,日本便開始從傳統燃油車的電子控制部分入手研究芯片,對芯片可靠性的要求很高。而隨著EV和手機的蓬勃發展,中國對芯片的需求大幅增長,生產量也同步增加。雙方互相合作,共享技術共同推進,這也是今后的課題所在。”
就如中東辰美所言,汽車與芯片,都是國際分工合作的產物,兩者都具備非常明顯的全球化特征。汽車領域的全球化無需多言,芯片誕生于美國,但在上世紀80年代曾一度被日本反超,芯片雖然體積很小,但產業鏈遍及全球。那么,該如何通過國際合作發揮芯片領域的產業協同優勢?中東辰美建議,要在產品標準化方面投入更多精力,此舉能夠將產品價格控制在銷量最大的目標價格區間,提高市場效率和活力。
軟件與硬件同等重要
智能化時代,“軟件定義汽車”已經成為行業共識。對此,張樂闡釋說:“軟件定義汽車,是汽車的數字化屬性相比機械化以及電子化屬性比重提升的形象描述。”
在“軟件定義汽車”的時代,軟件和硬件之間的關系發生了哪些轉變?在張樂看來,智能化時代,軟件的功能越來越復雜,做得越來越精細,在這個過程中需要不斷提高硬件的算力、響應速度和穩定性。基于此,他判斷,軟件與硬件目前依然處于同等重要的位置,二者相互協同、相輔相成,共同決定著“軟件定義汽車”的進程。
從另一個層面來看,以往的硬件更多可以稱之為軟件的載體,但隨著以SOA為代表的新技術的導入,這一載體關系正在發生變化。在軟硬件解耦下,工程師將軟件拆分為微小的原子化服務,靈活地部署到汽車的各個控制器上,軟件的迭代更加靈活,車端硬件的算力資源也將得到更加充分的發揮。
張樂認為,“軟件定義汽車”目前正處于高速演進的探索期。現階段最大的瓶頸在于,無論是軟件架構還是硬件架構,目前行業內并沒有完全形成共識。軟件多元化的功能需求對硬件的迭代速度提出了更高要求。這就造成了芯片階段性的資源短缺。此外,還沒有形成規模化之前,高成本同樣是一大難點。“但這也是產業發展的必經階段,在大家逐漸形成共識之后,硬件的制約因素會逐漸消失。”張樂說。
有預測稱,汽車軟件價值的含量會越來越高,甚至超過50%。對此,張樂的判斷道:“未來軟件、硬件以及數據在汽車上的價值量會不斷加大而且比重關系會不斷變化,總結來看短期看硬件、中期看軟件、遠期看數據。”
也正是基于對汽車軟硬件的深度思考,借助與中菱國際的合作,原先專注于整車研發綜合解決方案的阿爾特正式宣告涉足芯片領域。
對于這種身份的轉變,張立強感慨頗多,他說:“阿爾特過去主要提供汽車技術服務相關的業務,但隨著智能汽車的發展,阿爾特已經轉變成一個綜合解決方案的公司。所謂‘綜合解決方案’,意味著我們能夠提供給客戶的不僅是技術服務,還包括很多硬件載體,能夠提供給客戶更多價值。”
“阿爾特在行業耕耘超過20年,建立了廣泛的客戶渠道。基于此,阿爾特一方面可以幫助主機廠拿到更好的芯片,另一方面還可以幫助合作伙伴導入更多來自主機廠的最新需求,讓芯片迭代的速度更快。”張立強稱。
當阿爾特的業務觸角延伸到汽車芯片領域之后,新業務與傳統業務之間的關系及重要性應如何協調?張立強表示,在阿爾特的傳統業務領域,同樣需要應用到芯片技術,與中菱的合作不僅能夠大幅提升阿爾特現有的綜合業務能力和供應鏈的保障能力,同時還能助力其在未來進一步拓展業務范圍。
“立足當下,放眼未來,整個供應鏈對人工智能方面的投入將呈現突飛猛進般的發展態勢,這也將是阿爾特接下來要做的事。”張立強總結道。