隨著新能源汽車成為汽車產業增長重要引擎。電動化、智能化、網聯化成為汽車消費的新選擇,并引領全球汽車產業發展方向。然而,挑戰同樣接踵而至,其中芯片就是全球汽車企業競爭的焦點之一。由此,如何推動汽車芯片產業高質量發展以及芯片企業與車企融合創新,正成為業界關注的熱點話題。
2023年12月5日-6日,以“共享中國機遇 共謀創新發展 共贏產業未來”為主題的2023全球汽車芯片創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”)在無錫濱湖隆重舉行。本次芯片大會旨在為全球汽車產業和芯片產業搭建高端務實的專業交流平臺,分享創新成果,打造產業生態,構建標準體系,助推高質量發展。
12月6日上午,芯片大會正式開幕。無錫市委書記杜小剛、工業和信息化部裝備工業一司副司長郭守剛、中國電子信息產業發展研究院副院長王世江、中國半導體行業協會副理事長兼書記劉源超、中國電子科技集團有限公司總監李海鵬、中國汽車工業協會常務副會長兼秘書長付炳鋒等嘉賓作了精彩致辭。開幕式后,舉行了大會主旨論壇。中國工程院院士倪光南,中國工程院院士、北京理工大學教授孫逢春,模擬與混合信號超大規模集成電路國家重點實驗室主任麥沛然,中電科汽車芯片技術發展研究中心主任劉倫才,重慶長安汽車股份有限公司首席專家李偉,華潤微電子有限公司總裁李虹,博世中國副總裁蔣健,澳門大學微電子學院產業主任諸嫣等嘉賓發表了主旨演講。該主旨論壇由中國汽車工業協會副秘書長、中國汽車工業經濟技術信息研究所有限公司總經理陳士華主持。

誠然,汽車正在成為多技術集中應用、跨領域融合創新的重要平臺。特別是隨著汽車電動化、智能化、網聯化等技術的加速演進,芯片在汽車中的使用量、價值和重要性正逐步提升,使得汽車芯片成為電子和制造業“兩化融合”的排頭兵。
開幕式上,郭守剛致辭時表示,近年來,為緩解汽車芯片供應緊張問題,工業和信息化部在前期工作基礎上,持續組織汽車和集成電路兩大行業通力協作。通過成立汽車半導體推廣應用工作組,支持建立汽車芯片產業創新戰略聯盟,搭建在線供需對接平臺,推動建立新型“整車—零部件—芯片”協同機制。同時,制定了多項政策措施,包括研究設立汽車芯片專用險種,編制《汽車芯片標準體系建設指南》等。這一系列措施旨在持續推動汽車芯片的發展,不斷提升產品技術質量水平,保障生產供應,推動高質量發展,以多方面手段保障汽車芯片產業鏈的安全穩定。此外,還構建起融合發展汽車芯片產業生態,推動高水平的國際開放合作。
在行業主管部門的指導下,當前,中國汽車工業協會充分利用T10峰會議事平臺與半導體行業聯手,在車用芯片領域取得了顯著的成果,開啟了“兩化融合”的嶄新局面。付炳鋒認為,不久的將來,這些創新芯片將在眾多應用領域成為全球汽車供應鏈的關鍵組成部分。同時在智能算力領域,有必要加強汽車、半導體全球性合作,以共同構建未來發展的新格局。
劉源超表示,當前汽車形態的巨變,不僅促使新能源和智能網聯成為熱點,還使得中國汽車產業首次有了成為主角的機會,并成功引領全球汽車創新趨勢。他認為,這也為中國半導體產業提供了絕佳歷史機遇。
鑒此,國內汽車半導體企業應仔細梳理市場需求和技術實力,選擇汽車產業需求急迫、技術基礎較好的產品入手,加大投入、加強研發,集聚人才。李海鵬強調,期望與會各方能在基礎學科和交叉學科研究上深耕,完善產學融合機制,培養更多高素質人才,以助力汽車芯片產業的創新發展。同時,他呼吁關注和支持國內汽車半導體技術企業和創新產品,加強多元化供應鏈建設。
與此同時,鑒于我國汽車芯片產業發展取得明顯進步,但在技術積累、供給能力和產業對接等方面仍需提升的發展背景下,王世江強調,盡管當前全球半導體硅周期處于下行階段,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的新的強勁增長點。因此,他建議未來汽車芯片產業在三個方面發力:一是提升產業鏈協同,推動設計、制造、封測企業更緊密地協作,不斷打磨和迭代產品和工藝;二是持續深耕技術創新,打造有競爭力的產品,逐步豐富產品譜系,增強打造系統方案的能力;三是多維度推動產用對接,加強供需雙方的信息交流,使更多芯片企業的優秀產品被用戶認可,也讓芯片企業更精準地了解用戶需求,以助力我國汽車芯片產業在技術積累、供給能力和產業對接等方面實現更快提升。
開源創新是我國實現技術積累和取得技術突破的有效舉措,也是參與全球科技創新網絡和科技治理的有效途徑。如今,對于汽車芯片產業而言,對人才和生態的需求正在極大地限制芯片產業的創新和發展。
不過,倪光南認為,開源RISC-V正為智能網聯汽車產業提供新的機遇,并從開源協同創新的角度降低了這一產業所面臨的問題。同時,除了降低實際芯片門檻外,新的架構也適應了新的未來信息技術發展的需求,其指令集簡明易懂,易于擴展,對于新的AI應用、物聯網、智能網聯汽車、新能源汽車等定制化產業的需求非常合適。這不僅能通過市場競爭改進性價比,也能通過開發者協同迅速構建繁榮共享的軟件生態,為行業帶來新的發展機遇。他預計RISC-V將成為未來三大主流CPU之一,形成X86、ARM和RISC-V三足鼎立的格局。同時還希望充分發揮我國的超大規模市場、人才優勢和舉國體制優勢,迅速構建RISC-V的生態繁榮,為全球芯片產業的發展貢獻中國的智慧、方案和力量。
麥沛然認為:“無論是X86、ARM還是RISC-V,均可類比為人類的大腦進行運算進程,但若只有頭腦而無五官,也很難與世界互動?!币虼嗽谒磥恚瑹o論數據技術處理得有多出色,最終仍需要與人互動的界面,“不管未來五到二十年的發展如何,只要人類需要與機器交換信息、在生活中與機器交流,就需要用到模擬芯片”。因此,模擬芯片也是整個汽車芯片產業發展中的一個重要環節。當前,模擬芯片與新能源汽車發展正相互作用,“期望通過促使兩者平臺間的人員交流和相互啟發,將許多模擬芯片領域的技術人才留在汽車行業”。
汽車電子電氣化架構的演變不僅推動了芯片功能和性能的變革,還促使硬件架構從“傳統分布式”逐漸朝著“跨域融合”、“以車輛為中心”、“集中式、輕量精簡、可拓展”的方向發展。這便形成了以電動化、網聯化、智能化和共享化為特征的“新四化”演進趨勢,對芯片規格和形態提出了新的機遇和挑戰。
孫逢春便介紹了智能網聯+新能源汽車產業高質量可持續發展呈現出的幾組特征,他表示動力電源化、底盤線控化、驅動輪轂化、座艙個性化、車控集中化、車網高速化等正表征出智能網聯+新能源汽車產業發展的系統總體架構。在此基礎上,他提出了對車規級芯片、功率芯片以及車控操作系統的發展愿景:首先,行業需要努力創建國家級汽車芯片創新開發環境,推動汽車和芯片兩大產業加速融合以滿足車規級需求。這涉及構建產學研用協同的創新平臺,進行共性關鍵技術的科學研究,貫通整個創新鏈和產業鏈,實現原始創新、共性技術、成果轉化和產業應用的無縫銜接,為汽車芯片創新提供持續動力;其次,行業需要實現對于國產汽車芯片軟件開發測試工具和裝備的自主可控,通過協同創新,不斷迭代形成自主生態;最后,考慮到汽車芯片產業的重要性、特殊性,需要汽車或芯片等多行業的同仁共同思考、達成共識、共同行動。
與此同時,盡管汽車“新四化”的提出在客觀上加速了芯片需求,導致汽車內半導體數量大幅提升。然而,在供需狀況方面,介于汽車和工業領域質量要求高、周期長、行業門檻高、IDM模式企業供應為主導等原因,使得模擬芯片、高端MCU等供應目前仍不平衡,優勢企業的壟斷形勢依然存在。因此,劉倫才認為,當前更應該注重汽車芯片的市場導向與政策匹配,聯合打造供應新能力。在他看來,封閉的系統難以推動產業的高效發展,汽車芯片產業鏈建設需要開放合作,需要市場呼吁政策引導下的車廠對Tier1和Tier2正向牽引,促進導向牽引芯片產品體系建設,以及芯片-零部件同步開發,擺脫“芯片質量不高-車企不敢批量使用-芯片改進提升慢”的低水平循環,逐步進入“車企給機會-芯片強能力-裝車快迭代-規模降成本”的良性循環之中。
據麥肯錫報告預計,半導體市場的產值有望到2030年達到1萬億的規模,將覆蓋計算機、消費品、工業、通信電子等多種工業類型,其中汽車工業的增長最為迅猛,復合增長率每年可能達到9%至11%。蔣健表示,從技術角度來看,全球半導體的需求年增長率預計將達到6%。到2030年,對300毫米晶圓的需求可能超過2億塊。然而,盡管前沿工藝的需求增長最快,但大部分需求仍然集中在較大的制程節點上,特別是在汽車應用領域,這一情況尤為明顯。
不過,隨著互聯網、云計算、人工智能、5G、大數據等一系列技術的突破和應用,數字汽車正迎來浪潮,推動汽車行業向著新汽車和新生態的變革方向邁進。數字汽車有望發展成為大型智能計算終端,包括能源儲存單元、數據采集載體以及移動多功能空間。汽車行業也朝著架構標準化、系統高度化、功能服務化以及智商和情商可進化的方向發展,這些屬性直接推動了芯片產業,尤其是車規級芯片產業的變革。
對于傳統汽車產業鏈模式的不適應,李偉認為,圈層分明的鏈條式結構需要向突破圈層、朝著網狀結構發展轉變,主機廠與芯片之間的合作將更加緊密。他以長安汽車與各芯片企業合作舉例:通過共同構建芯片鐵三角合作模式,共建芯片先期池,長安汽車與芯片廠家和Tier1三方聯合開展芯片統一型號,推動芯片型號減少46.6%,芯片廠家減少25.1%,芯片的品類用量提升到2倍。對此,他建議芯片企業與主機廠深度合作,加強在域控、中央控等新型控制器的系統方案合作,推動下一代芯片的聯合開發,包括48V芯片的預研、主控SOC芯片等。而在商務合作方面,則建議積極踐行“鐵三角”,實施產能拉通,進行直采、直供,并加強直通直連,包括共享產品、產能規劃,選用更穩健的產品等。他表示中國汽車品牌應緊抓新技術群發展的趨勢,思考和探索新型產業鏈關系,打造網狀融合的產業新生態,為全球汽車發展提供中國的實踐方案,同時也加速中國品牌國際化的進程。