中國芯片產業需要一個“尤里卡”計劃

在新能源汽車產業中，芯片是實現汽車智能化、網聯化、電動化的重要基礎，也是影響未來汽車產業發展的關鍵因素之一。隨著全球科技革命和產業變革的加速，汽車芯片搭載數量和價值量也在快速提升。近兩年來，在新能源汽車快速普及的背景下，疫情疊加汽車芯片短缺，令全球汽車業雪上加霜，如何進一步提高芯片的自主創新能力，加快芯片產業的發展，成為了當前新能源汽車產業亟待解決的問題之一。

2023年12月6日，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在無錫召開，當日下午的“新能源汽車‘芯’動態”主題論壇上，與會企業精英就新能源汽車芯片和功率半導體及其產業化中的熱點話題展開了深入討論，研討如何通過持續提升芯片技術水平，推動新能源汽車產業的高質量可持續發展。同時，與會嘉賓還分享了各自企業在新能源汽車芯片和功率半導體方面的最新進展和技術成果，為新能源汽車產業的未來發展提供了有益參考和借鑒。

中國汽車工業協會副總工程師許海東主持了本場論壇。他表示，新能源汽車產業的發展離不開芯片的支持，只有不斷提高芯片的自主創新能力，加快芯片產業的發展，才能更好地推動新能源汽車產業的快速發展。同時，他希望汽車和芯片兩大行業能夠充分交流、深入探討、相互促進，共同為新能源汽車產業的未來發展貢獻力量。

產業協同，共筑新能源汽車“芯”生態

“汽車芯片產業將迎來長達二十年的黃金發展期，對于中國汽車芯片企業而言，這是一個前所未有的機遇，必須緊緊抓住這個時機，推動中國汽車芯片產業的發展。”在曼合普（上海）管理咨詢有限公司管理咨詢業務負責人黃魁看來，構建一個完善的生態系統，使芯片、車機端應用算法和操作系統能夠有效地協同工作并充分發揮其聚合效益將是未來的必然趨勢。黃魁指出，中國汽車企業應在產品研發階段盡早與芯片企業合作，讓中國的芯片企業介入功能研發，形成一個良好的早期介入機制，并將研究成果盡早實現在汽車上，從而推動整個汽車行業的高質量發展。

“大家有競爭、有合作，才能進一步加快咱們整體的行業發展。建立產業集群，有利于提升中國車規芯片的發展速度。”面對當下的機遇和挑戰，北京市華欣傲芯微電子技術有限公司總經理喬梁提出四點建議：一是鼓勵中小企業多用前沿技術，保證有機會進入快速通道；二是面對電動化、網聯化、智能化的大趨勢，要搶抓機遇，盡快建立相對完整的半導體供應鏈、成熟半導體制造集群；三是不斷豐富人才資源，增加設計工程師和熟練工人，滿足設計和制造崗位空缺；同時，還要不斷優化整車廠和芯片企業的協同創新機制，包括交流的渠道方式。以開放的心態去擁抱世界，擁抱新技術，打破思想禁錮與束縛，勇于嘗試敢于創新，最終才能破困局、開新局。

喬梁提出，想要把中國的汽車電子發展起來，不妨學習歐洲“尤里卡”計劃。據介紹，“尤里卡”計劃是歐洲在上世紀80年代的一個產物，發起人是以前法國的總統密特朗。其宗旨是集中科技研發機構的技術和經濟力量，通過促進“市場導向”性的技術研發合作，應用先進的技術及提供有成本效益的產品、加工方法和服務等途徑，最終達到增強全球的競爭性和創建更好的生活素質的目的。

這個計劃背景是歐洲科技水平落后于美國和日本，面臨挑戰和壓力，目的是希望歐洲在尖端技術方面趕上美國和日本，確保在世界政治格局中獲得地位。計劃特點是自下而上、開放框架、所有申請單位必須以企業為主、研究所為輔，選題自愿結合，必須兩個以上國家提出，解決基礎研究和市場脫節問題。計劃成果包括孕育歐洲汽車電子三巨頭，使歐洲躋身世界經濟強國行列。

對此，許海東表示，“尤里卡”計劃核心是需要一種協作，車和芯片這兩個行業必須協同發展，通過健全標準、檢測體系等方式共同促進。中國一汽研發總院智能網聯院高級主任王強也表達了類似觀點。在他看來，汽車芯片行業需要加強產業鏈協同創新，推動國產化進程，提高芯片性能和可靠性，以滿足新能源汽車快速發展的需求。同時，王強也強調了標準化建設的重要性，他認為建立統一的標準體系將有助于降低車規芯片的開發成本和風險。

建立統一標準體系，把握未來發展主動權

汽車芯片是汽車電子系統的核心元器件，是汽車產業實現轉型升級的重要基礎。與消費類及工業類芯片相比，汽車芯片的應用場景更為特殊，對環境適應性、可靠性和安全性的要求也較為嚴苛，需要充分考慮芯片在車上應用的實際需求，有效開展汽車芯片標準化工作，更好滿足汽車技術和產業發展需要。

湖南三安半導體有限責任公司碳化硅應用專家施洪亮表示，標準化決定著一個行業的生死，是“汽車安全”的重要保障，也是保證車規功率芯片安全的重要的門檻。引入可靠性評價與汽車安全的標準可以幫助車廠以更快的速度、以更低的風險去選擇一個更可靠的模塊，如果始終無法在功率器件標準體系里有中國自己的話語權，那么“汽車出海”戰略也會失去真正的主動權。

中科芯集成電路有限公司MCU事業部總經理胡凱也表達了類似觀點。在他看來，推動汽車芯片國產化進程，對于新能源汽車供應鏈的安全與穩定至關重要，需要業內同行沉下心志，一起發力攻關。胡凱強調，車規級芯片相較于一般工業級芯片，研發難度更大，尤其需要保證其安全性。為達到整個車規芯片的安全要求，廠商需要配備完善的芯片安全機制，按照標準進行全生命周期的設計，定期預防、監管、探測功能故障，對整個系統進行安全響應。

2023年3月28日，工信部就《國家汽車芯片標準體系建設指南（2023版）》（征求意見稿）公開征求意見，為芯片產業的發展指明了方向。該指南提到，到2025年，國家將制定30項以上汽車芯片重點標準，涵蓋環境及可靠性、電磁兼容、功能安全及信息安全等通用要求，控制芯片、計算芯片、存儲芯片、功率芯片及通信芯片等重點產品與應用技術要求，以及整車及關鍵系統匹配試驗方法，以引導和規范汽車芯片產品實現安全、可靠和高效應用。

而到2030年，國家還將制定70項以上汽車芯片相關標準，實現基礎、通用要求、產品與技術應用以及匹配試驗等重點領域均有標準支撐，加快推動汽車芯片技術和產品健康發展。

發力新技術，解決成本、質量雙重難題

汽車產品的創新愈發依賴于芯片的底層技術創新。廣州汽車集團股份有限公司汽車工程研究院前瞻技術部部長劉巨江指出，芯片如今正在向集成化和多樣化的方向發展，而這也催生了很多新技術的誕生。

劉巨江表示，中國汽車芯片已經從1.0邁向2.0時代，新型電子電器架構的發展趨勢不可阻擋，高性能芯片是電子電機架構發展的關鍵。未來半導體行業的不斷進步，會促使整車越來越智能、越來越先進，同時也強化云端的能力，實現車云存算一體，最后是多芯同源，實現產業鏈的穩定可靠。

SiC（碳化硅）能夠進一步提升新能源汽車的續航能力，被定義為下一代的功率半導體。隨著新能源汽車的普及，越來越多的新能源車企選擇將碳化硅作為新的材料應用到電驅動系統中。據相關機構預測，到2033年碳化硅器件在純電車型的滲透率將達到60%以上。但目前來看，要將碳化硅器件進行大規推廣，還需解決成本和質量的雙重難題。

對此，深圳市盛弘電氣股份有限公司高級產品經理肖宏曉發表了“SiC助力4C超充發展”的主題演講。在他看來，碳化硅在充電樁領域有廣泛應用，可以提高充電效率和降低運營成本。同時，充電產品需要立足主力保有量車型需求，兼容超充車型需求，面對低保有量的現狀，超充堆方案可以實現“一站、一堆、一貢獻”，提高充電樁利用率。該方案在北方和欠發達地區也可以使用，后期可以升級成超充終端。

英飛凌是全球領先的半導體供應商，同時也是積極布局碳化硅的企業代表之一。截止目前，英飛凌的一代車規碳化硅模塊已實現近百萬臺的出貨，以穩定可靠的質量表現幫助多家客戶實現了高壓充電平臺的建設。論壇上，上汽英飛凌汽車功率半導體（上海）有限公司總經理陶青從原材料、晶圓、封裝和應用四個維度分享了該公司的經驗，為行業的發展提供了有益的參考。

首先是在原材料維度，英飛凌將冷切割專利技術應用到晶錠的切割工藝中，可極大降低損耗，提高晶錠的利用率，有效增加晶圓的產出。同時，英飛凌還采用了多家供應商的策略來確保原材料的供應。其次，從晶圓維度，英飛凌聚焦溝槽工藝，最大程度發揮芯片潛力，提升性能和一致性；而在封裝層面，英飛凌研發了一系列領先的封裝方案，可以更好地發揮碳化硅的性能優勢。最后，從應用維度，英飛凌擁有最為全面的車規器件品類，可為客戶提供更具性價比的系統解決方案。

隨著汽車智能化程度提高，車載MCU數量也在逐年增加。據合肥杰發科技有限公司副總經理王璐介紹，MCU在汽車應用中無處不在，尤其是在L2+、L3及以上的自動駕駛域，至少部署一到兩顆大算力、高安全性的Safety MCU。

據介紹，杰發科技研究了目前ADAS域控的國內外主流架構，截止2023年第三季度末，車用MCU的出貨量已突破4000萬顆。而面對高端域控領域，杰發科技正在研發基于Cortex R52內核、符合功能安全ASILD等級的多核高主頻MCU—AC7870，以提升國產汽車芯片在全球汽車電子市場的競爭力。