汽车芯片国产化的新机遇

-精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 1 汽车芯片国产化的新机遇 某国产手机品牌在北京地铁上的 广告中，突出其采用高通骁龙芯片的字 眼。手机芯片是国产手机行业的痛，汽 车芯片又何尝不是汽车行业的痛呢？ 中国论文网 /2/view-12817506.htm 国产汽车芯片的尴尬 在 2018 年中国北京国际科技产 业博览会（科博会）上，一位头发花白 的老者向某汽车厂商的参展人员发问： “你们如何让汽车芯片不被人卡脖子？” 参展人员略显尴尬，只回了一句： “我们是主机厂（整车生产企业） ，不生 产芯片。 ” 从产业链上来看，汽车芯片企业 算是汽车主机厂的三级供应商。一般汽 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 2 车主机厂不会涉足芯片研发。然而，有 危机意识的厂商，会通过并购相关企业 来布局芯片。比如，2016 年 10 月，高 通收购恩智浦半导体，助其拓展汽车芯 片市场。中科院微电子所新能源汽车电 子研发中心主任王云告诉经济记者， 尽管高通不是汽车主机厂，此举也凸显 了布局汽车芯片的重要性。 记者在采访中发现，芯片是一个 复杂的词汇，即便是汽车芯片，也包含 很多种类。一辆传统汽车要用到数百颗， 甚至上千颗芯片。应用于汽车的芯片， 主要包括动力系统控制器芯片、汽车操 纵系统的芯片、行动系统的芯片，比如 用发动机控制的 ECU、整车控制的 VCU 等，以及其他服务功能的芯片， 比如应用在导航、联网通信、汽车内部 数据通讯、音响、收音机等。 “国产替代的进口芯片主要有雨 刷器芯片、胎压芯片、周边辅助芯片等。 ”南京华威智能汽车系统有限公司董事 长孙海东告诉经济记者，以汽车的 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 3 核心部件发动机的控制器芯片为例， 目前主要都依靠进口。这也说明，目前 我国集成电路产业在可控的产业供应链 中能力不足。议价能力、被服务的能力 都受到制约。同时，也造成了我国民族 汽车产业获取的利润极为有限。 因安全性导致的壁垒 据报道，2017 年全球汽车芯片市 场规模约为 280 亿美元，我国汽车芯片 市场规模约占全球的 20%，但国产汽车 芯片占比不到 1%，绝大部分市场被 NXP（恩智浦） 、英飞凌、瑞萨、意法 半导体、TI 等国际厂商等占据。 从上述数据可以看出国产汽车芯 片举步维艰的境地，为何会如此呢？很 大一部分原因是汽车的安全性而造成的 壁垒。 “与消费电子行业相比，汽车电 子行业非常强调芯片的安全性和可靠性。 这也是汽车电子芯片设计的难点所在。 ” 王云表示，汽对芯片的安全性和可靠 性要求极高，电磁干扰、温度、震动等 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 4 都会对其造成影响，极大地增加了汽车 芯片的设计难度。 从芯片设计角度来说，即便是国 际一流的芯片公司生产的芯片早期也会 有各种 Bug（缺陷） 。这些芯片在试错 过程中不断迭代。但是，汽车电子芯片 所遇到的问题是，芯片企业没有多少试 错空间，一旦芯片出现问题，就可能对 整车性能或者安全性造成损失，需要整 车召回。这也导致一种壁垒，即整车厂 出于安全的考虑，选择最成熟的一级供 应商（如零部件解决方案的供应商） 。 后者在选择零部件时，也会倾向选择更 成熟的产品，国产芯片可能进不了一级 供应商的体系，更难进入整车厂的体系。 王云指出，汽车厂商更愿意选择 老牌的芯片供应商，如 NXP（恩智浦） 、 英飞凌、瑞萨、TI （德州仪器）等。汽 车电子芯片的周期长达 5 年-10 年。整 车厂不会轻易更换器件。进不去的企业 就被这一门槛挡在外面。 “如果第一步迈 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 5 不出去，就很难形成迭代的过程。 ” 那么，谁来使用国产芯片，就成 了一道难解的题目。 “现在跟车本身安全性和控制性 越少的芯片，越容易取得突破。 ”王云表 示，从目前来看，国产芯片要在汽车电 子行业取得突破，可能从后装市场向前 装市场的途径。前装是指在整车规划时， 被列入整车厂的采购计划。后装类似于 行车记录仪、流媒体后视镜、导航仪等 后装入车内的产品。相对而言，后装比 前装的要求低很多，应用的突破也更快。 新能源汽车芯片迎来新机会 新能源汽车产业，对于中国而言 是一个难得的发展机会。改革开放 40 年以来，我国积累了不少技术和人才基 础。 王云认为，新能源汽车的发展， 会给国产供应商带来两大机会，一是功 率器件方面，如 IGBT、碳化硅的功率 器件。二是给电池管理带来了新机会， -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 6 电池是关键部件。国产厂也慢慢占据 BMS 系统（电池管理系统）的主流， 约为市场提供 90%的系统。但电池管理 所用的芯片多采用进口。可喜的是，我 们通过系统的自主研发，也带动了芯片 的研发。尽管汽车芯片是最难突破的， 但也给芯片在新能源汽车领域的应用带 来一些突破。 “入行之初，我们主要做功能手 机端控制器芯片、智能卡，以及其他外 围芯片，没能真正打入手机芯片的内核。 ”孙海东遗憾地向记者讲述当年在手机 芯片领域发展的窘境。尽管小企业在通 讯领域突围较难，但汽车行业却有广阔 的市场前景。 “手机需要把各种功能一步 步集成到单个超大规模的集成电路里， 但汽车相反，各个模块是相互独立的。 ” 错失手机芯片的市场，孙海东更加看好 汽车芯片的前景。十年前，他开始转向 布局汽车芯片。 “不过说实话挺难的。 ” 创新工场董事长李开复曾说： “创业就是要细分垄断。 ”做汽车芯片要 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 7 想成功也要找到细分市场和新的切入点。 只有找到创新点，在一个方向或系列产 品上坚持不懈，才能替代国外产品，与 之竞争，甚至超越他们。 对于中小企业研发芯片，孙海东 认为，最合适的方式是“ 以战养战 ”，即 企业先找到一个盈利的方向，然后用持 续盈利的资金来支持芯片研发。未来在 汽车芯片方面，他将专注于两个垂直方 向：一是希望用 5-7 年的时间，完成清 洁能源增程器发动机上控制芯片的国产 化；二是参与研发将来很可能受制于国 外供应商的新能源汽车功率半导体芯片。 尽管国内已有功率半导体芯片的布局， 但尚未出现能够大规模替代国外的芯片 产品。 自动驾驶带来的新机遇 自动驾驶的新赛道也催生了新的 机会。 在芯片行业 15 年的从业经历， 让 AI 初创公司地平线机器人技术战略 规划副总裁李星宇对国产和国际半导体 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 8 行业体会颇深。入行时，他在中国第一 家半导体上市公司杭州士兰微电子。当 时他所参与的国产加密芯片项目，没能 挺过黎明前的黑暗。 芯片属于 长周期行业，过去的从业经历，让李星 宇得出这样一个结论：每一代芯片从设 计开始通常要 5 年才会产生收入。因此， 它的长周期性，对企业的发展战略是一 项巨大的挑战。 然而，在新时代，芯片行业发生 了巨变。过去，芯片行业看重成本控制、 渠道管理，以及对广泛需求的把握等。 “芯片公司先做出芯片，算法要削足适 履，适应芯片的计算构架。 ”这样的芯片 很通用，但能效不高。 在人工智能时代，基于应用场景 驱动、计算构架与算法协同设计的芯片 开发理念才能顺应潮流。李星宇认为， 让计算构架和芯片协同创新，将改变芯 片行业的设计理念，同时也给中国初创 企业提供一个新的赛道。 相比传统汽车，ADAS（高级驾 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 9 驶辅助系统）对于汽车芯片的功能安全 要求更高，同时要求芯片具备高计算量、 高带宽、高频率、高吞吐率以及异构设 计等特性。中国软件评测中心常务副主 任刘法旺告诉经济记者，随着人工 智能技术的发展和应用，汽车芯片要求 更好地支持深度学习算法和模型。目前， 国内企业可以考虑立足国情，从感知环 节入手，抢占汽车 AI 感知芯片的发展 机遇。 然而，在自动驾驶汽车的量产尚 未崛起时，这一航道的玩家，仍然要靠 ADAS 去生存。 自动驾驶芯片的演进有两种套路， 一种是英特尔（Mobileye）先从 ADAS 芯片入手，然后逐渐向高阶走，到自动 驾驶。另一种像英伟达高举高打，做性 能最强的 GPU 处理器。但在奥迪和特 斯拉的量产车上用的都是像 Parker、TK1 这样的低端 GPU 型号。大 家从不同的坡，爬同一座山。 在与客户沟通的过程中，李星宇 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 10 发现，起初对方只需要简单的 ADAS 解 决方案，而今年发现客户要求变成更加 全面的 ADAS，还增加了对车内驾驶人 监控的需求。Uber、滴滴顺风车等致命 事件后，业界已经形成共识：不仅需要 对车外的感知，对车内驾驶员的感知也 成了必选项。 一件东西不可能适配所有的需求。 客户定制化的需求也是一种新机会。每 家车厂对传感器的要求和针对场景不同， 各个地区之间差异明显。北美与中国的 驾驶环境有差异，固定的解决方案不能 满足差异化的需求。以中国驾驶环境为 例，自动驾驶在高速路上并非高频需求。 而在低速拥堵的场景和泊车的场景，是 国人对自动驾驶的高优先级诉求。对于 中国特色的驾驶场景，需要开发新的解 决方案，这也给初创企业带来新的机会。 前路在哪里？ 未来汽车芯片行业如何做强？刘 法旺建议，由于汽车产业的带动效应大， -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 11 国家可以考虑通过集成电路大基金等加 大对汽车芯片研发企业的支持力度，同 时引导社会资本加大对汽车芯片研发企 业的投入。此外，引导芯片企业加强与 主机厂、核心零部件供应商的对接，围 绕应用需求找准产品定位，寻求差异化 竞争，加快推进商业化应用。 刘法旺进一步表示，首先，采用 系统工程方法进行顶层规划，优先做到 总体可控，进而逐步实现自主可控。其 次，围绕产业需求，加强资源对接和整 合，寻求差异化竞争，加快推进商业化 应用。最后，加强人才引进和培养，聚 焦芯片安全，建立车规级芯片的标准体 系及测试规范。 “企业要有国际视野，坚持最高 的全球标准要求自己，必须赢在世界， 才算真正掌握核心技术。 ”李星宇认为， 宁德时代是中国少有的掌握核心技术的 现象级公司，因为它一开始就坚持最高 标准，主攻宝马这样的顶尖客户。 “你会 跟你的竞争对手越来越像，把自己的对 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 12 手定位于谷歌、Intel，你就会吸引到最 顶尖的人才，做出最好的产品。 ” 目前，国产芯片已经率先在消费 领域取得突破，华为海思的麒麟芯片是 其中的典型代表。未来国产化芯片的应 用将逐渐从消费领域慢慢向等级更高的 工业领域或汽车行业迈进。王云建议， 要加强产业链协同，发挥产业链 作用。国家也逐渐在项目上给予一定的 支持和引导。2018 年 1 月，国家发改委 公布了智能汽车创新发展战略 ，四 次提及芯片。这意味着，国家意识到芯 片的重要性。如果总是采用进口芯片， 也会容易被人卡脖子。 核心技术的打磨需要时间，正如 航空发动机一个型号的定型至少需要 15 年，这是客观规律。在经济转型、新旧 动能转换大背景下，如何突破核心技术， 也考验着政策制定者、产业界、金融界 的眼光和智慧。 电池智能管理保护芯片的突破 电池智能管理保护芯片作为电池 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 13 组和电池管理系统（BMS）以及驾驶者 之间沟通的桥梁、关键衔接件，是保证 电池安全可靠和充分发挥电池能力的核 心芯片。目前我国缺失 BMS 芯片核心 设计技术，这一领域完全被国