文 / 本刊記者 甄文媛
“汽車‘芯片自由’新進(jìn)展”主題論壇現(xiàn)場
全行業(yè)苦“芯”久矣,尋找實現(xiàn)汽車芯片自由的終極方案還在不斷探索和推進(jìn)中。各方協(xié)同發(fā)展,構(gòu)建汽車芯片供應(yīng)鏈的全新生態(tài)已經(jīng)逐漸成為行業(yè)共識。
經(jīng)過“搶芯團(tuán)”大半年的全面出擊,四處掃貨,市面上的車用芯片資源幾近被“吃干榨凈”。
2021年下半年,作為全球芯片封測重地的馬來西亞突發(fā)疫情,讓當(dāng)前的缺芯局面雪上加霜。業(yè)內(nèi)對汽車芯片危機(jī)緩解時間的預(yù)估,已經(jīng)從2021年第3季度后延遲至2022年春季。
一枚小小的芯片,不僅給芯片與汽車兩大全球化程度極高的行業(yè)狠狠“上了一課”,加深了各方對供應(yīng)鏈安全、穩(wěn)定的反思,還加速了重構(gòu)生態(tài)的步伐。
2021年6月,中國汽車工業(yè)協(xié)會(以下簡稱中汽協(xié))在中國汽車論壇上呼吁汽車“芯片自由”,很快得到業(yè)內(nèi)廣泛響應(yīng)和熱議。時隔4個月,在由中汽協(xié)與重慶兩江新區(qū)管理委員會聯(lián)合主辦的“2021中國汽車供應(yīng)鏈大會”上,“汽車‘芯片自由’新進(jìn)展”主題論壇在中汽協(xié)副秘書長李邵華的主持下,集中討論如何落實芯片自由。重構(gòu)汽車芯片的供應(yīng)鏈生態(tài),促進(jìn)協(xié)同發(fā)展,融合創(chuàng)新,成為多數(shù)人認(rèn)可的終極方案。
“汽車芯片短缺是一個全球性問題,如何立足當(dāng)前著眼長遠(yuǎn)是關(guān)鍵?!敝衅麉f(xié)副秘書長劉宏指出,目前雖然兩個行業(yè)各自都存在很多困難,但也是千載難逢攜手發(fā)展的機(jī)會。芯片行業(yè)的發(fā)展支撐汽車產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新;汽車產(chǎn)業(yè)浪潮促進(jìn)半導(dǎo)體行業(yè)的技術(shù)提升。智能網(wǎng)聯(lián)、新能源等技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展傳遞了市場對汽車半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈的新需求,汽車行業(yè)與半導(dǎo)體行業(yè)形成高度互動,互為產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級的“助推劑”。
工業(yè)和信息化部電子信息司副司長楊旭東也表示,單車芯片價值在迅速提高,趨勢非常明顯,還會持續(xù)很長時間,汽車芯片已經(jīng)成為連接兩大產(chǎn)業(yè)的戰(zhàn)略支點。
近年來,汽車電動化、智能化、網(wǎng)聯(lián)化的快速發(fā)展,已經(jīng)給汽車芯片帶來重大發(fā)展機(jī)遇,汽車芯片需求大幅增長。
當(dāng)前導(dǎo)致汽車行業(yè)面臨芯片短缺的主要原因,簡言之,即汽車芯片需求量持續(xù)快速增長,而供給端能力不足。
特別是近兩年,新能源與智能網(wǎng)聯(lián)汽車快速普及,對芯片的需求量也快速增長?!霸谄囍悄芑D(zhuǎn)型過程中,我們認(rèn)為芯片會發(fā)揮越來越重要的作用。”博世中國副總裁蔣健用一組數(shù)據(jù)進(jìn)行說明。目前傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)車輛中,半導(dǎo)體芯片用量約為100—200片/輛,而新能源汽車高達(dá)500—600片/輛。根據(jù)德國行業(yè)機(jī)構(gòu)預(yù)測,未來汽車創(chuàng)新的80%來自半導(dǎo)體。
地平線首席生態(tài)官徐健表示,在軟件定義汽車時代,軟件是寫在芯片上的。自動駕駛數(shù)據(jù)量的高速增長更是對AI算力提出了大量的需求,預(yù)計到L4級及以上的算力需求將達(dá)到400多T,所以芯片在汽車供應(yīng)鏈中的重要性逐漸凸顯。
芯片供應(yīng)鏈變革時代到了。汽車評價研究院院長李慶文指出,當(dāng)前全球芯片供應(yīng)鏈的崩潰足以說明傳統(tǒng)的思路和方式不能滿足和適應(yīng)當(dāng)前汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展格局與形勢,這條產(chǎn)業(yè)鏈需要重構(gòu)。半導(dǎo)體行業(yè)應(yīng)該看到的一個趨勢是,要在中國擁有完整的設(shè)計、制造、應(yīng)用鏈條,有助于其在全球的穩(wěn)定性。
李慶文強(qiáng)調(diào),這是汽車行業(yè)的機(jī)會,也是中國汽車零部件核心競爭力底層的機(jī)會。
中國汽車及芯片行業(yè)要抓住這個機(jī)會重構(gòu)供應(yīng)鏈,首先要解決哪些問題?面臨的核心挑戰(zhàn)是什么?
李慶文指出,當(dāng)下中國的芯片供應(yīng)鏈體系首先要解決的是進(jìn)口替代,能否用最短的時間盡快解決進(jìn)口率95%以上的問題。
有統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明,中國占全球芯片使用量的30%—40%,9成以上的芯片依賴進(jìn)口,而國產(chǎn)化率不足5%,高端芯片國產(chǎn)化率更低。作為模擬芯片設(shè)計公司,杰華特微電子股份有限公司銷售總監(jiān)臧真波還透露,目前全球模擬芯片市場規(guī)模在540億美元左右,中國約占200億美元,模擬芯片國產(chǎn)化率也不足。
“當(dāng)前這種情況給了國產(chǎn)汽車芯片替代的機(jī)會?!弊瞎鈬疚㈦娮庸煞萦邢薰靖笨偛锰K琳琳分析認(rèn)為,首先,目前車規(guī)級芯片普遍采用更為成熟的制程,除了智能駕駛方向的,對算力要求并不太高,而且車機(jī)空間比較寬裕,給國內(nèi)的設(shè)計廠商相應(yīng)降低了要求。其次,汽車芯片普遍是40納米這一類的,國內(nèi)完全有代工的能力,經(jīng)過我們的努力,整個汽車芯片產(chǎn)業(yè)鏈往往比CPU或者手機(jī)芯片更快滿足國內(nèi)生產(chǎn)的需求。
能否順利推進(jìn)國產(chǎn)替代,不僅需要政策法規(guī)等方面的支持,整個產(chǎn)業(yè)特別是車企對“上車”的態(tài)度至關(guān)重要。
“整個供應(yīng)鏈新生態(tài)需要靠應(yīng)用,好的產(chǎn)品都是在市場中應(yīng)用出來的,只有在量產(chǎn)中才能逐漸迭代、驗證,從而優(yōu)化設(shè)計?!?徐健表示,車規(guī)級芯片更需要與整個產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同,推動量產(chǎn)應(yīng)用。
“汽車‘芯片自由’新進(jìn)展”主題論壇嘉賓合影
目前地平線是唯一實現(xiàn)車規(guī)級AI芯片前裝量產(chǎn)的公司,很重要的一個原因是,從2020年地平線征程2搭載在長安旗艦車型UNI-T上起,地平線正式開啟前裝量產(chǎn)之路,至今已有50萬片的出貨量,14個車企的40余個前裝量產(chǎn)項目正在不斷交付完成。
其次,價格和利潤是國內(nèi)芯片供應(yīng)鏈面臨的核心挑戰(zhàn)之一?!靶酒膬r格太低了,芯片公司對于做汽車芯片積極性不高。”李慶文一針見血地指出,在2020年之前,芯片在整車廠沒有得到過應(yīng)有的重視,在原有的汽車行業(yè)垂直供應(yīng)鏈體系中,芯片的價格也被一層一層下壓。有業(yè)內(nèi)人士透露,目前全球主要芯片代工廠臺積電,其代工汽車芯片的收入占比不到10%。
李慶文強(qiáng)調(diào),價格問題很重要,要想使供應(yīng)鏈建立起來,必須調(diào)整價格杠桿,整車、系統(tǒng)集成商、二級集成商等要給芯片供應(yīng)商合理的價格,要讓芯片公司給汽車行業(yè)配套時有利潤,并且利潤要比別的行業(yè)稍微高一點。芯片處于完全競爭的市場,是全球化競爭的產(chǎn)品,“只要價格合理了,又有市場需求,這個產(chǎn)業(yè)是能起來的?!?/p>
作為芯片供應(yīng)商代表的蘇琳琳對此亦有同感。她透露:“芯片代工廠的28納米、40納米產(chǎn)品在近五年都沒有太大發(fā)展,這是造成2020年下半年以來汽車行業(yè)缺芯問題的主要原因之一。因為這些產(chǎn)品為代工廠帶來的利潤率沒有這么高,而造成這種局面歸根結(jié)底其實是產(chǎn)業(yè)鏈沒有溝通的結(jié)果。
因此,她建議,在未來的變革中,產(chǎn)業(yè)鏈上下游一定要不斷溝通碰撞,發(fā)現(xiàn)需求在哪里,從而不斷適配需求,才能讓迭代加快,這也是解決問題的方案之一。
再次,目前的中國汽車半導(dǎo)體行業(yè)部分核心技術(shù)依然缺失?!昂诵募夹g(shù)產(chǎn)品的難點不在科學(xué)原理,而在于工程細(xì)節(jié)的完善?!饼埿局锌萍夹g(shù)股份有限公司董事長胡偉武認(rèn)為,高復(fù)雜系統(tǒng)影響質(zhì)量和性能的因素非常多,只能在試錯中演進(jìn)。在多輪“試錯”中,技術(shù)平臺和產(chǎn)業(yè)鏈才會不斷完善。而試錯需要時間,時間是核心技術(shù)產(chǎn)品最重要的門檻。
對于試錯,蔣健則指出,汽車是對安全性要求極高的行業(yè),整車廠受召回法規(guī)的嚴(yán)格約束,試錯可以“錯”到什么程度,企業(yè)能承擔(dān)多少成本則是非?,F(xiàn)實的問題。
但無論如何,“發(fā)展核心技術(shù)只有一步一個腳印地追趕,不能幻想彎道超車。就是要擼起袖子加油干+耐著性子堅持干?!焙鷤ノ涮貏e指出,“在不斷試錯中改進(jìn)是復(fù)雜系統(tǒng)創(chuàng)新的必要過程,好的體制機(jī)制及更多的經(jīng)費可以加速試錯迭代,但不能取代試錯迭代……我們沒有取巧的理由,有些表面上的直道是更彎的彎道。”
胡偉武以企業(yè)CPU產(chǎn)品的成長歷程建議,中國汽車電子要走市場帶技術(shù)的道路,通過體制內(nèi)市場引導(dǎo),帶動技術(shù)進(jìn)步,再參與體制外市場競爭,要建自己的生態(tài)體系,建立自主可控的信息技術(shù)體系,“我們失去的只有鎖鏈,得到的將是整個世界”。
從全球芯片產(chǎn)業(yè)鏈格局看,當(dāng)前的產(chǎn)業(yè)布局是造成中國汽車行業(yè)芯片短缺的重要原因。中國每年的新車產(chǎn)量已經(jīng)占世界總量的近30%,芯片使用規(guī)模龐大,已經(jīng)成為芯片供應(yīng)鏈全球體系穩(wěn)定的重要主體。而原有的芯片產(chǎn)業(yè)鏈主要圍繞過去跨國汽車集團(tuán)“6+3”俱樂部進(jìn)行布局,不少芯片巨頭及重要環(huán)節(jié)供應(yīng)商并未在中國設(shè)立基地。當(dāng)世界汽車產(chǎn)業(yè)全球化不再是這些集團(tuán)完全控制的時代,而供應(yīng)鏈沒有隨之及時調(diào)整,在這場前所未有的新冠疫情沖擊下,這種“不適應(yīng)”與“不匹配”的問題被充分暴露出來。
蘇琳琳認(rèn)為,“中國作為全球最大的汽車消費市場,中國的消費者會定義自己的汽車,中國的汽車行業(yè)會定義自己的功能,一定會需要本地化的芯片服務(wù)以滿足需求?!边@就是中國芯片企業(yè)需要進(jìn)入汽車行業(yè)補(bǔ)內(nèi)功的重要原因,中國企業(yè)要更好地服務(wù)中國的消費者。
李慶文指出,在新的全球芯片供應(yīng)鏈中,中國要解決的核心問題之一就是給自己重新定位。
在產(chǎn)業(yè)格局重塑的過程中,供應(yīng)鏈安全問題已成為各方關(guān)注的重點。如果要犧牲一定的規(guī)模效益、成本的優(yōu)勢以保障供應(yīng)鏈安全,具體落實到芯片行業(yè),這一程度將如何把握?是不是不計工本?蔣健提出的這一問題引人深思。
傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)鏈垂直整合的模式(從OEM到Tier1再到Tier2再到Tier3),已經(jīng)無法應(yīng)對如今的挑戰(zhàn)。徐健判斷,未來芯片供應(yīng)鏈生態(tài)將形成融合網(wǎng)狀組織,所有的整車廠、主要零部件供應(yīng)商、芯片公司和軟件公司等,將進(jìn)行圓桌式創(chuàng)新,共同滿足消費者不斷升級的對智能汽車功能、安全等全方位的要求。
各方協(xié)同打造全新汽車芯片供應(yīng)鏈生態(tài),已成為公認(rèn)的實現(xiàn)芯片自由的終極方案。
構(gòu)建供應(yīng)鏈新生態(tài)有3大重要因素。徐健以地平線的實踐和觀察指出,一是產(chǎn)品,二是推動應(yīng)用,三是合作共贏。
“汽車‘芯片自由’新進(jìn)展”主題論壇圓桌對話
具體而言,整車企業(yè)是鏈主,各參與方要助力整車企業(yè)把產(chǎn)品打造好,服務(wù)于整車企業(yè)的戰(zhàn)略,讓它集中精力把握市場、把握消費者的需求,從而設(shè)計出消費者喜歡的產(chǎn)品。
關(guān)于如何促進(jìn)各方更好地合作,徐健建議,要在思想上、意識上拉通、打開,找到自己的優(yōu)勢點,鼓勵每個合作伙伴充分發(fā)揮自己的優(yōu)勢、做強(qiáng)做好。特別是在軟件定義汽車時代,供應(yīng)鏈會出現(xiàn)新的商業(yè)模式,行業(yè)、產(chǎn)業(yè)的邊界在不斷被打破,新的情況層出不窮,保持足夠的開放和互信,才能共同解決問題。
“我也呼吁芯片公司之間的合作?!毙旖∵€表示,芯片種類很多,我們要降低整車企業(yè)在供應(yīng)鏈管理中的復(fù)雜程度,讓協(xié)同更加穩(wěn)定。
“無論是解決今天芯片短缺的問題,還是應(yīng)對整個汽車革命,最末端的芯片供應(yīng)商和最前端的整車廠需要密切開放地合作,充分溝通消費者的新需求,及時把握新發(fā)展趨勢,我們要服務(wù)最終的消費者,希望與整車廠、零部件廠商一起拆解這些需求?!碧K琳琳也表達(dá)了與各方合作的重要性。
“芯片企業(yè)要加強(qiáng)投入,車企要敢用第一次量產(chǎn)的芯片,而最根本的解決方案是整個產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同重新定義智能汽車的架構(gòu)?!毙旖”硎?,從最初的控制器再到ECU再到MCU再到中央控制平臺,整車企業(yè)在重新思考電子電氣架構(gòu)的改革,整個產(chǎn)業(yè)要聯(lián)動起來,思考在軟件發(fā)揮重要作用的智能汽車領(lǐng)域,汽車架構(gòu)應(yīng)如何適應(yīng)這些需求。
徐健認(rèn)為,這其中有3個問題需要重點考慮。
首先是如何讓軟件更好地迭代、優(yōu)化,適應(yīng)消費者的需求;其次是如何在供應(yīng)鏈的管理過程中提高集成度,降低供應(yīng)鏈管理的復(fù)雜程度,這是整個行業(yè)面臨的更大的課題和挑戰(zhàn)。徐健認(rèn)為,整個產(chǎn)業(yè)鏈要協(xié)同規(guī)劃,而不是僅考慮各自產(chǎn)品有多少集成和優(yōu)化的空間。再次是發(fā)揮協(xié)同攻關(guān)、協(xié)同創(chuàng)新的優(yōu)勢,整車企業(yè)針對未知領(lǐng)域的創(chuàng)新要給予支持,從原來的成本導(dǎo)向向價值創(chuàng)造導(dǎo)向轉(zhuǎn)變,營造新型整零協(xié)同關(guān)系。
對芯片產(chǎn)業(yè)鏈而言,“每個主體發(fā)揮各自的作用,承擔(dān)各自的責(zé)任才能夠?qū)崿F(xiàn)芯片自由?!标罢娌ń榻B說,汽車芯片產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè)一共包含五類主體:芯片設(shè)計公司、晶圓廠、封測廠、零部件公司(Tier1)和主機(jī)廠。
作為芯片設(shè)計公司,要在實現(xiàn)芯片自由中發(fā)揮應(yīng)有的作用,臧真波認(rèn)為,第一是必須掌握核心技術(shù),包括正向研發(fā)和先進(jìn)的芯片工藝;第二是有成熟的車規(guī)級芯片供應(yīng)鏈,能與國際、國內(nèi)的晶圓廠聯(lián)合開發(fā)滿足車規(guī)級的芯片;第三是進(jìn)行全系列產(chǎn)品布局,由于整車上用到的芯片種類涉及幾十甚至上百種,只能制作幾種簡單芯片無法滿足整車需求。第四是品質(zhì)管控能力,不僅能造出來,還要保證品質(zhì)可靠。
對于晶圓廠和封測廠,要解決車規(guī)級芯片產(chǎn)能和車規(guī)級品質(zhì)管控的問題。由于芯片是需要不斷試錯和迭代才能成熟的行業(yè),需要零部件公司和主機(jī)廠使用本土廠商的芯片,幫助本土芯片廠商不斷升級迭代產(chǎn)品。同時也需要零部件公司、整車廠商和設(shè)計公司加強(qiáng)溝通,把系統(tǒng)和性能需求反饋給芯片設(shè)計公司,面向未來更長時間合作開發(fā)產(chǎn)品,才能解決持續(xù)發(fā)展的問題。
構(gòu)建汽車芯片供應(yīng)鏈新生態(tài),增強(qiáng)產(chǎn)業(yè)鏈的安全性、穩(wěn)定性,充分發(fā)揮中國優(yōu)勢資源,實現(xiàn)跨產(chǎn)業(yè)跨行業(yè)的聯(lián)動發(fā)展,這些目標(biāo)的實現(xiàn)更離不開頂層設(shè)計的引導(dǎo)與支持。
楊旭東透露,下一步工信部將繼續(xù)指導(dǎo)企業(yè)加強(qiáng)汽車芯片的技術(shù)攻關(guān),推動汽車芯片生產(chǎn)線制造能力提升,指導(dǎo)車規(guī)級檢測認(rèn)證能力建設(shè),加強(qiáng)優(yōu)秀汽車芯片方案的應(yīng)用推廣,用好重大設(shè)備保險補(bǔ)償機(jī)制,發(fā)揮商業(yè)保險的積極性,建立完善的汽車芯片批量上市應(yīng)用的工作機(jī)制。
作為汽車行業(yè)的主管部門之一,工信部自2020年下半年汽車行業(yè)出現(xiàn)缺芯問題以來,在促進(jìn)汽車與芯片行業(yè)供需對接、優(yōu)化生產(chǎn)計劃、調(diào)配資源促進(jìn)針對性技術(shù)攻關(guān)等方面做了大量工作。
楊旭東希望,汽車行業(yè)能進(jìn)一步關(guān)注和支持相關(guān)的芯片企業(yè)和創(chuàng)新產(chǎn)品,加強(qiáng)多元化供應(yīng)鏈建設(shè),為提升汽車芯片技術(shù)能力提供強(qiáng)大的應(yīng)用支持?!版溨鬟€是汽車企業(yè),汽車行業(yè)要進(jìn)一步發(fā)揮主動性?!?/p>
對于芯片行業(yè),楊旭東指出,國內(nèi)相應(yīng)的汽車芯片企業(yè)要搶抓機(jī)遇?!皺C(jī)遇能不能抓住,能不能穩(wěn)定下來,對芯片企業(yè)是一個考驗,芯片企業(yè)需要加強(qiáng)對汽車領(lǐng)域關(guān)鍵半導(dǎo)體的梳理和研究,選擇汽車產(chǎn)業(yè)需求最為迫切、技術(shù)基礎(chǔ)較好的產(chǎn)品加大研發(fā),加快產(chǎn)品化,配合汽車行業(yè)車規(guī)級認(rèn)證?!?/p>
此外,楊旭東還提出,研究機(jī)構(gòu)、行業(yè)協(xié)會、聯(lián)盟、高校及平臺性機(jī)構(gòu)等要充分發(fā)揮公共服務(wù)的作用,加強(qiáng)產(chǎn)業(yè)研究和關(guān)鍵技術(shù)的研發(fā),培育跨行業(yè)的復(fù)合型人才,搭建汽車行業(yè)和芯片行業(yè)溝通的橋梁,促進(jìn)產(chǎn)業(yè)發(fā)展,提供公共技術(shù)和服務(wù)保障。
在當(dāng)前合作大于競爭的時代,實現(xiàn)“芯片自由”最根本的還是要加強(qiáng)戰(zhàn)略協(xié)同,共建供應(yīng)鏈新生態(tài)。協(xié)同創(chuàng)新,聯(lián)合研發(fā),打通斷點,突破難點,整個產(chǎn)業(yè)鏈正在共同努力。