孟媛

在全球芯片嚴重緊缺的當下，臺積電工廠突然停電，無疑是“雪上加霜”。原本70多元的汽車芯片，已漲至2000多元，即便愿意出高價、排長隊，也不一定能夠買到。

一芯難求，卡的是制造商的脖子，博的是車企的命。

近日，關(guān)于“4月，一汽-大眾奧迪因芯片短缺將減產(chǎn)30%”的消息不脛而走。多家車企、電子產(chǎn)品企業(yè)高層表示，2021年最令他們頭痛的就是芯片短缺問題。不久前，士蘭微董事會秘書陳越半調(diào)侃半認真地說：“在‘芯片荒的大背景下，一家公司的綜合能力全部體現(xiàn)在‘能搶到多少貨這個單一指標上了?！?/p>

自2020年底以來，全球范圍內(nèi)出現(xiàn)車載芯片短缺，車企“芯荒”影響持續(xù)蔓延。通用、蔚來等多家國內(nèi)外車企對外宣布，因芯片短缺暫時減產(chǎn)。

汽車行業(yè)人士分析，世界范圍內(nèi)汽車芯片供給不足，首先是因為全球新冠肺炎疫情造成了半導(dǎo)體行業(yè)調(diào)低了需求預(yù)期，而消費電子用芯片需求猛增，導(dǎo)致產(chǎn)能無法滿足車載芯片的需求。美國得克薩斯州冰雪風(fēng)暴、日本瑞薩電子大火、意法半導(dǎo)體罷工等事件讓“汽車芯片荒”雪上加霜。

“軍備賽”，已然打響

多位業(yè)內(nèi)人士指出，“芯荒”之所以導(dǎo)致國產(chǎn)汽車“心慌”，是因為國內(nèi)車企所使用的芯片中，超過90%需要進口。

在安徽，一知名車企高管提到，以該車企采購的汽車芯片為例，其中有90%是進口品牌，以德國英飛凌、荷蘭恩智浦等公司產(chǎn)品為主，僅有10%比例是國產(chǎn)品牌的。比如天窗總成等部分的芯片，以實現(xiàn)驅(qū)動、供電和通訊等簡單功能為主，基本沒什么復(fù)雜技術(shù)難度要求的芯片。也就是說，越是高端復(fù)雜的汽車芯片，進口比例越高。

“國際市場上車載芯片漲價二三十倍的處處可見，兩百多倍的都有，個別芯片分銷商或者代理商囤積居奇。但沒辦法，有些關(guān)鍵種類的芯片再貴也得買?！眹鴥?nèi)一車企分管供應(yīng)鏈的負責人告訴記者，芯片庫存告急，“‘芯片荒的影響持續(xù)到今年末還是明年，目前很難判斷?！?/p>

日前，中國汽車工業(yè)協(xié)會表示，芯片等零部件供應(yīng)緊張問題仍將持續(xù)影響中國車企的生產(chǎn)節(jié)奏，預(yù)計第二季度影響將大于第一季度。分析機構(gòu)預(yù)測，全球汽車芯片短缺至少將持續(xù)半年甚至三個季度，可能到今年第四季度才會緩解。高通總裁兼候任CEO克里斯蒂亞諾·安蒙曾悲觀地表示，芯片產(chǎn)能緊張問題令他“夜不能寐”，并預(yù)計2021年下半年才會緩解。

“芯片荒”引起了各國政府的關(guān)注。4月12日，美國舉行了“半導(dǎo)體和供應(yīng)鏈彈性CEO峰會”，美國白宮高級官員和大約19家企業(yè)高管共同商討芯片短缺問題，受邀企業(yè)包括汽車、科技龍頭企業(yè)，如通用汽車、福特汽車、克萊斯勒等三大美國汽車巨頭，以及格芯、PACCAR、恩智浦、TSMC、AT&T、三星、谷歌母公司Alphabet、戴爾、英特爾、美敦力、諾斯羅普格魯曼、惠普、康明斯和美光公司等科技企業(yè)。英特爾首席執(zhí)行官表示，正在和整車企業(yè)談判，啟動芯片代工計劃。即，將向汽車芯片公司開放現(xiàn)有的工廠。這種不用新建工廠的模式，有助于更快速地解決汽車芯片短缺問題。英特爾計劃在未來6至9個月內(nèi)生產(chǎn)出車用芯片，如果建新工廠則需要三至四年時間。英特爾是半導(dǎo)體行業(yè)中少有的能同時設(shè)計、制造自主芯片的公司。

韓國政府牽頭三星電子、SK海力士、現(xiàn)代汽車等組建芯片聯(lián)盟，保障汽車等產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

除了尋求政策及外力支持外，車企們也加大了芯片布局。

3月，上汽集團董事長陳虹透露：“在人工智能芯片方面，上汽集團已經(jīng)投資了10家公司。當然，從樣品到批量應(yīng)用，再到升級，還需要一個過程，但是我們已經(jīng)開始啟動了。”上汽是國內(nèi)第一家大規(guī)模投資智能芯片的整車企業(yè)：2019年，上汽集團就參與了地平線的B輪融資，成為地平線第一大機構(gòu)股東。地平線是中國智能芯片“獨角獸”創(chuàng)業(yè)公司。

4月15日，小鵬汽車自動駕駛研發(fā)副總裁吳新洲表示，小鵬汽車正考慮制造自主研發(fā)的自動駕駛芯片，以保持在競爭中的領(lǐng)先地位。

縱觀國內(nèi)外，無論是英特爾、英偉達、高通、華為等消費電子巨頭，北汽、上汽、吉利等整車企業(yè)，還是如地平線、芯馳科技、芯擎、黑芝麻等本土汽車半導(dǎo)體公司，都在跑步入場汽車芯片設(shè)計。軍備賽已然打響，賽道已是百舸爭流。

智能芯，求解藥方

20世紀90年代，在滿大街“普桑”的時候，汽車芯片絕對是高級中的高級零配件，一般車上沒有。

現(xiàn)在汽車芯片應(yīng)用到什么程度？只要你的車子帶著遙控鑰匙，就必含芯片——車鑰匙本身就得靠芯片運作。只不過和手機芯片有著明顯的不同，汽車芯片不一定追求多么高的技術(shù)先進程度，但一定要可靠耐用。

目前，汽車芯片市場的壟斷效應(yīng)比較強。汽車芯片可分為控制類（MCU和AI芯片）、功率類、傳感器和其他，從燃油車到BEV，單車半導(dǎo)體價值量從457美元提升至834美元，市場基本被國際巨頭所壟斷。

汽車芯片種類繁多，但最缺的貨，是MCU。

MCU，又稱微控制器，簡單來講，可以理解為各類分散設(shè)備的“小腦”，用以實現(xiàn)其動作或功能。MCU應(yīng)用極廣，散布于消費用、汽車用和軍用：小孩子玩的玩具火車，電力公司抄的電表，電子控制的汽車座位和導(dǎo)彈火箭，都裝著不同規(guī)格的MCU。排除安保級別最高的軍用MCU，消費用和車用MCU是兩個完全不同的市場。

消費用MCU場景分散多變，難度較低，壽命預(yù)期不長。小孩子玩火車可能幾天就玩壞了，接著轉(zhuǎn)向了下一個電子玩具，誰能抓住消費場景的爆點，便能直上青云。

汽車用MCU也是分散多變，無論是座位、雨刷、空調(diào)、影音、動力，都離不開車用MCU的指揮，總的來說，一輛車少說幾十個MCU，多則上百個。這些芯片散布于汽車各個部分，雖然規(guī)格繁多，架構(gòu)不同，但難度卻是一致達到了苛刻的程度。

以市占率三成的全球MCU巨頭瑞薩為例，上級分包商對于車用芯片的公開要求是：-40-75°C、濕度95%、15-25KV的靜電環(huán)境中，必須要擁有20年質(zhì)保，不良率控制在100萬分之1以下。放到實踐中，汽車制造商的要求仍然是：零不良率。因為只要有1個芯片運轉(zhuǎn)不良，就可能危及人的生命。

而隨著汽車智能化趨勢的到來，隨著汽車智能化的不斷提升，芯片對于車企的重要性日益凸顯。在多媒體娛樂系統(tǒng)、發(fā)動機和變速箱控制系統(tǒng)、安全氣囊、駕駛輔助系統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng)等方面，芯片均起著不可替代的作用。這些都對汽車的智能架構(gòu)和算法算力帶來了數(shù)量級的提升需要，推動汽車芯片從MCU快速向搭載算力更強的SoC芯片轉(zhuǎn)換。

一個現(xiàn)實是，汽車MCU芯片市場一直被恩智浦、德州儀器、瑞薩半導(dǎo)體等巨頭所壟斷，外來者鮮有機會可以入局。但隨著汽車行業(yè)加速進入智能化時代，一場以高級別自動駕駛SoC芯片為核心的商業(yè)大戰(zhàn)已經(jīng)打響?？梢哉f，現(xiàn)在自動駕駛已進入了加速賽道，自動駕駛芯片作為智能汽車時代的數(shù)字引擎，已成為搶占智能汽車產(chǎn)業(yè)高地的關(guān)鍵所在。

受益于自動駕駛，國內(nèi)汽車芯片可以跳過傳統(tǒng)Tier1直接對接主機廠，成為“新Tier1”供應(yīng)商。因為，如傳統(tǒng)的博世、大陸等Tier1不具備基于SoC芯片的軟件能力，現(xiàn)在許多SoC芯片供應(yīng)商開始直接提供軟硬件結(jié)合的車載計算開發(fā)平臺。這樣，這些芯片供應(yīng)商不僅可以獲得更高的利潤，更重要的是能掌握一定的話語權(quán)。

解“芯”痛，補鏈強鏈

美國對智能芯片產(chǎn)業(yè)的優(yōu)先發(fā)展政策，凸顯了美國希望繼續(xù)保持在高科技領(lǐng)域的全球霸權(quán)地位。伴隨著汽車的智能化、網(wǎng)聯(lián)化、電動化發(fā)展，汽車越來越依賴芯片的作用，智能汽車正在成為手機之后，半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的應(yīng)用熱點。歐司朗汽車事業(yè)部中國區(qū)總經(jīng)理吳君斐指出，芯片能幫助新能源車更好地實現(xiàn)網(wǎng)聯(lián)化與智能化。根據(jù)畢馬威的測算，汽車半導(dǎo)體市場的規(guī)模從到2019年的400億美元持續(xù)增長，可能會在2040年達到2000億美元。市場調(diào)研機構(gòu)ICInsights預(yù)測，2021年汽車有望成為半導(dǎo)體行業(yè)中最強有力的終端市場。

此次缺芯無疑為中國芯片企業(yè)進入車用市場提供了一個難得的契機。Gartner研究副總裁盛陵海表示：“由于涉及人身安全問題，再加上汽車芯片的工作環(huán)境更為惡劣，因此汽車芯片對于可靠性及安全性的要求也更高?！备鶕?jù)相關(guān)標準，相比于消費芯片與一般工業(yè)芯片，車規(guī)級芯片的工作環(huán)境更為惡劣：溫度范圍可寬至-40-155°C、高振動、多粉塵、電磁干擾等。由于涉及人身安全問題，汽車芯片對于可靠性及安全性的要求也更高，一般設(shè)計壽命為15年或20萬公里。車規(guī)級芯片需要經(jīng)過嚴苛的認證流程，包括可靠性標準AEC-Q100、質(zhì)量管理標準ISO/TS16949、功能安全標準ISO26262等。一款芯片一般需要2-3年時間才能完成車規(guī)認證并進入整車廠供應(yīng)鏈。

有專家表示，解“芯”痛還需從根源出發(fā)。例如，由中國汽車芯片創(chuàng)新聯(lián)盟牽頭，聯(lián)合產(chǎn)業(yè)鏈上下游，包括整車企業(yè)、汽車芯片企業(yè)、汽車電子供應(yīng)商、汽車軟件供應(yīng)商、高校院所、行業(yè)組織等企事業(yè)位，構(gòu)建汽車芯片產(chǎn)業(yè)鏈創(chuàng)新生態(tài)，聚焦通信、互聯(lián)網(wǎng)、集成電路、人工智能、軟件等眾多領(lǐng)域和產(chǎn)業(yè)的協(xié)同創(chuàng)新，通過業(yè)務(wù)、市場+資本的模式，推動創(chuàng)新技術(shù)的落地，針對存儲、計算、控制等各類芯片，形成分別突破、協(xié)同發(fā)展的良好格局。

同時也可以借助產(chǎn)業(yè)生態(tài)，培育芯片領(lǐng)域的核心人才，打破行業(yè)壁壘，補齊行業(yè)短板，實現(xiàn)我國汽車芯片產(chǎn)業(yè)的自主安全可控和全面快速發(fā)展，搶占汽車產(chǎn)業(yè)變革的制高點。

近年來隨著汽車智能化、電動化等的推動，汽車領(lǐng)域逐漸成了芯片行業(yè)增長最快的應(yīng)用市場之一，而國產(chǎn)芯片在車規(guī)級芯片市場中處于弱勢地位，對外依賴度較高。目前先進傳感器、車聯(lián)網(wǎng)、新能源三電系統(tǒng)、底盤控制系統(tǒng)、ADAS（高級駕駛輔助系統(tǒng)）、自動駕駛系統(tǒng)等關(guān)鍵系統(tǒng)芯片全部被國外壟斷，我國自主車規(guī)級芯片產(chǎn)業(yè)規(guī)模全球占比不足5%，進口替代提升空間巨大。

汽車芯片在未來10年、15年甚至更長的時間會影響汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展格局，必須要聚焦重點方向，圍繞感知、控制、計算等車規(guī)級芯片，走汽車芯片自主研發(fā)之路。

有專家告訴記者，一款車規(guī)級芯片的認證往往需要數(shù)年時間，而且零部件需要長期備貨，有時甚至在十幾年之后還有少量需求。這種產(chǎn)業(yè)生態(tài)與行業(yè)慣例對于習(xí)慣了消費電子市場大批量、快節(jié)奏的中國IC廠商來說，并不適應(yīng)。因此，在機會面前，中國芯片企業(yè)應(yīng)做好長期努力的準備，進入汽車半導(dǎo)體領(lǐng)域需要一個長期的過程與持續(xù)的努力。從策略上看，國內(nèi)半導(dǎo)體供應(yīng)商應(yīng)加強與汽車制造商和一級汽車行業(yè)供應(yīng)商合作，嚴格質(zhì)量、可靠性、成本、功率與安全標準，有從零開始，從備胎做起的決心。同時，可以重點關(guān)注自動駕駛主控芯片、固態(tài)激光雷達等新技術(shù)、新需求，尋找切入的機會。

當前，政府、資本、廠商聯(lián)合發(fā)力，共同推進汽車芯片的技術(shù)升級和產(chǎn)業(yè)化進程，國產(chǎn)汽車芯片產(chǎn)業(yè)發(fā)展未來可期。