車規(guī)級(jí)芯片國(guó)產(chǎn)化之路如何破局？ 東風(fēng)公司三年磨一劍

蔡義強(qiáng)

秤砣雖小，能墜千斤。誰也不曾料到，龐大的萬億汽車產(chǎn)業(yè)，有朝一日竟被小不起眼的芯片所掣肘。

在傳統(tǒng)汽油車上，平均一輛車只需要500到600顆芯片，如今隨著汽車電動(dòng)化、智能化、網(wǎng)聯(lián)化、共享化的“新四化”發(fā)展，芯片的地位進(jìn)一步提升，平均一輛車上搭載的芯片數(shù)量高達(dá)1000顆以上，一輛新能源汽車搭載的芯片數(shù)量可以超過2000顆，而一輛高端智能汽車上搭載的芯片數(shù)量甚至高達(dá)5000顆以上。

一旦缺少汽車芯片會(huì)有多痛苦？這三年我們都有切身感受。

汽車芯片危機(jī)起源于2020年初，受國(guó)外疫情暴發(fā)，貿(mào)易沖突加劇，主要芯片企業(yè)停產(chǎn)以及一系列“黑天鵝”事件的影響，國(guó)際汽車芯片產(chǎn)能大幅降低，汽車行業(yè)整體“芯荒”加劇，在終端市場(chǎng)呈現(xiàn)出“一車難求”或“缺配交付”的情況。

彼時(shí)，芯片能供應(yīng)多少，汽車就只能生產(chǎn)多少，其重要性不言而喻，這種情況即使到了2022年下半年，汽車芯片供應(yīng)偏緊的局面仍然沒有解決。

目前我國(guó)汽車的芯片自給率不足10%、國(guó)產(chǎn)化率僅為5%，供應(yīng)高度依賴國(guó)外，供需端嚴(yán)重失衡。在需求側(cè)：中國(guó)汽車約占全球30%，是車規(guī)級(jí)芯片需求最大的市場(chǎng)。在供給側(cè)：國(guó)內(nèi)汽車芯片進(jìn)口率高達(dá)95%，像用于動(dòng)力系統(tǒng)、底盤控制和ADAS等功能的關(guān)鍵芯片均被國(guó)外巨頭壟斷，中國(guó)企業(yè)幾無話語權(quán)。

在汽車“芯荒”及地緣政治博弈大背景下，供應(yīng)鏈安全再度被推上臺(tái)面，加速產(chǎn)業(yè)核心環(huán)節(jié)自主可控成為上下游的共同選擇。強(qiáng)化芯片產(chǎn)能的可控性，既保證供應(yīng)鏈的安全穩(wěn)定，又關(guān)系到未來我國(guó)汽車產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展。

火車跑得快，全靠車頭帶。作為央企，東風(fēng)公司一直保持“掌握關(guān)鍵核心技術(shù)，就是掌握企業(yè)發(fā)展命脈”的執(zhí)著追求和清醒認(rèn)知。進(jìn)入新時(shí)代，面對(duì)新一輪產(chǎn)業(yè)變革浪潮，東風(fēng)一以貫之把科技作為企業(yè)的核心驅(qū)動(dòng)力，在努力實(shí)現(xiàn)科技型企業(yè)轉(zhuǎn)型的同時(shí)，引領(lǐng)我國(guó)汽車產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。

在汽車芯片領(lǐng)域，車規(guī)級(jí)功率半導(dǎo)體模塊（IGBT模塊），是新能源汽車電控系統(tǒng)上的核心零部件之一，由于直接控制全車交直流轉(zhuǎn)換、高低壓功率調(diào)控等核心指標(biāo)，被稱為新能源汽車的“最強(qiáng)大腦”。

為打破國(guó)外對(duì)IGBT（絕緣柵雙極型晶體管）產(chǎn)業(yè)壟斷，加速車規(guī)級(jí)芯片布局，著力突破這一“卡脖子”技術(shù)。2019年6月，東風(fēng)公司與中國(guó)中車兩大央企在武漢合資成立智新半導(dǎo)體有限公司，旨在實(shí)現(xiàn)IGBT核心資源自主掌控，并順利實(shí)現(xiàn)了IGBT產(chǎn)品量產(chǎn)，目前該生產(chǎn)線工藝處于國(guó)際領(lǐng)先水平，可實(shí)現(xiàn)日均產(chǎn)能1000只，年產(chǎn)能達(dá)到30萬只。

在穩(wěn)定日常生產(chǎn)的同時(shí)，智新科技還成功研制出IGBT的升級(jí)產(chǎn)品——電壓能力為1200V的寬禁帶半導(dǎo)體的碳化硅功率模塊，作為第三代半導(dǎo)體，它可實(shí)現(xiàn)更低損耗、更高效率，并且能承受更高溫度和更高的電壓。該模塊可以實(shí)現(xiàn)10分鐘充電80%的超高效率，將于明年正式量產(chǎn)裝車。

考慮到汽車安全性與功能性，車規(guī)級(jí)芯片產(chǎn)品在可靠性、一致性、安全性、穩(wěn)定性和長(zhǎng)效性方面有著十分嚴(yán)格的要求。

由于國(guó)內(nèi)芯片公司起步晚，技術(shù)積累時(shí)間不長(zhǎng)，占市場(chǎng)主流的美日歐整車品牌擁有固定的供應(yīng)鏈，國(guó)內(nèi)芯片公司滲透進(jìn)度較慢，車規(guī)級(jí)芯片國(guó)產(chǎn)化率較低。另一方面，要想改變車規(guī)級(jí)MCU市場(chǎng)長(zhǎng)期被外資巨頭壟斷的局面，必須建立完善的產(chǎn)品體系，并以絕對(duì)的體量規(guī)模帶動(dòng)上下游，這樣才能真正讓產(chǎn)業(yè)成長(zhǎng)起來，這是任何單一企業(yè)難以承擔(dān)的。

針對(duì)這種情況，近年來，在最為緊缺的功率芯片、控制類芯片等車規(guī)級(jí)芯片領(lǐng)域，東風(fēng)公司充分發(fā)揮央企“鏈長(zhǎng)”作用，不斷擴(kuò)大“朋友圈”，牽手行業(yè)合作伙伴，力爭(zhēng)實(shí)現(xiàn)“中國(guó)芯”的自我突破。

例如，2021年9月，東風(fēng)公司與中國(guó)信科達(dá)成戰(zhàn)略合作，以汽車MCU芯片為合作重點(diǎn)，共建汽車芯片聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室，推進(jìn)車規(guī)級(jí)MCU芯片在武漢落地布局；并與中芯國(guó)際合作，完成設(shè)計(jì)首款MCU芯片，其功能性能指標(biāo)達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平。

此外，2022年5月，由東風(fēng)公司牽頭，9家企業(yè)、高校、科研機(jī)構(gòu)攜手組成的湖北省車規(guī)級(jí)芯片產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)合體，通過“汽車+電子信息”產(chǎn)業(yè)龍頭企業(yè)之間的強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)手，加大車規(guī)級(jí)芯片全產(chǎn)業(yè)鏈攻堅(jiān)力度，實(shí)現(xiàn)車規(guī)級(jí)芯片完全自主定義、設(shè)計(jì)、制造、封測(cè)與控制器開發(fā)及應(yīng)用，真正實(shí)現(xiàn)“自主芯、中國(guó)造”。

結(jié)語

放眼全球，當(dāng)前科技競(jìng)爭(zhēng)更加激烈。唯有持續(xù)深入實(shí)施創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展戰(zhàn)略，努力實(shí)現(xiàn)高水平科技自立自強(qiáng)，方才能夠在未來的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中，取得立足之地。接下來，以東風(fēng)公司為代表的本土玩家持續(xù)在新產(chǎn)品研發(fā)、量產(chǎn)規(guī)模、產(chǎn)品良率等方面取得更大的突破，國(guó)產(chǎn)車規(guī)級(jí)MCU有望迎來更大的發(fā)展空間，進(jìn)而徹底解決過去車規(guī)級(jí)芯片產(chǎn)業(yè)鏈的痛點(diǎn)，國(guó)內(nèi)汽車產(chǎn)業(yè)芯片自主可控前景可期。