经济观察网记者 刘晓林 实习记者 胡耀丹 “2030年,我们判断(中国汽车)芯片的规模约300亿美金,数量应该在1000-1200亿颗/年的需求量。”在日前举行的全球智能汽车产业峰会(GIV2022)上,中国电动汽车百人会副理事长兼秘书长张永伟拿出了这样一组数据:2022年中国的汽车智能化渗透率超过了30%,2030年该比例会达到70%。单车芯片数量目前是300-500个,到了电动智能时代将超过1000个,到了高等级自动驾驶时代会超过3000个。
“汽车芯片对最先进的制程要求不高,目前(最主要的问题是)成熟制程的产能不足仍是常态。”张永伟说道。另一方面,随着智能网联化的发展,更先进的智能芯片领域存在的瓶颈也将越来越高。
张永伟表示,将来当汽车的电子电气架构向集中式方向发展的时候,芯片的数量可能会减少,但是对性能、算力的要求会越来越高。也就是说,“成熟制程”的芯片能解燃眉之急,而智能芯片的制造是未来的技术关键。
轩元资本创始人王荣进也指出,智能驾驶的算力要求随着智能驾驶等级的提升而提高,芯片制程的要求则同步提高。
“现在汽车芯片国内的供给度还不到10%,也就是每一辆汽车90%以上的芯片都是进口的或者是在外资的本土公司手里面。这就决定了不论是小芯片,还是一些关键芯片、智能芯片,(伴随着)未来的需求越来越大,它的瓶颈也越来越高。”张永伟说道,目前不同品种汽车芯片自主率水平最高的不到10%,而最低的则低于1%,它们都需要摆脱进口依赖。
针对不同功能的芯片的市场发展导向,在全球智能汽车产业峰会上,各界专家对此开展激烈讨论。
低端芯片亟待产能爬坡
“三年的芯片短缺使全球汽车的产量减产约1500万辆,中国超过了200万辆。”据张伟明介绍,2022年全球晶圆厂的开工数量33个,2023年按照目前的估算是28个,其中有1/3可以为汽车提供产能。但多数新增产能仍处在建设爬坡区,而且为汽车芯片专供的晶圆厂少之甚少,这导致汽车芯片供应相对偏紧的状态还会持续较长一段时间。
此前,2022中国汽车产业峰会上,博世(中国)投资有限公司执行副总裁徐大全表示,现在缺的基本上是低制程的MCU芯片等,大算力的芯片目前行业暂时还不缺。本次峰会上,自动驾驶芯片企业黑芝麻(000716)智能科技联合创始人兼总裁刘卫红在接受记者采访时也提到,目前缺芯情况主要集中在MCU。
“在产业关键技术方面,我们缺乏系统重构技术,我们的相关汽车基础技术及器件仍受制于人,包括基础软件与操作系统、车规级芯片以及各类MCU芯片面临短缺,影响主机厂的产销量。”中国工程院院士、清华大学教授、汽车安全与节能国家重点实验室主任李克强如此表示。
广汽埃安副总经理席忠民表示,芯片的价格已上涨了10%-40%不等。
在此情况下,保障产能是加强低制程芯片供应的关键。“现在建设14纳米以上的先进产能还面临着挑战,但是可优先保障28纳米和40纳米成熟制程的产能,这个是汽车芯片目前最需要、最合适的产能,也是我们国家有基础扩大的产能。”张伟明称。
在企业层面,王荣进表示,在整个外资的垄断下,车规级MCU的国产公司一旦打开一个缺口,应该很快能够实现国产化。MCU从结构上而言,门槛没有特别高,只是为了满足车规级的要求,可能需要一个摸索时间。
在产能建设过程中,对设备、材料的自主把控是重中之重。“如果良品率在50%以下,你怎么生存?这是一个大的问题。我们在欧洲看到的良品率(在)90%以上,95%、98%以上,这样才能真正形成产业能力和实际的竞争力。”汉德资本主席、创始合伙人,德意志银行投资银行亚太区前执行主席蔡洪平表示,比如国产的大功率、碳化硅芯片,不只需要在技术上能做,还需要在设备和材料上进一步提高,良品率需要进一步提高。
智能芯片“卡脖子”不止算力
张永伟介绍称,汽车芯片大概按照功能来分九大类。其中包括很小的芯片,比如传感和驱动这些方面上应用的芯片,也包括很大的芯片,特别是智能芯片和计算芯片。
目前行业紧缺的成熟制程芯片,面临着供求关系严重不平衡的困局。而与智能驾驶相伴相生的高算力芯片,则面临着卡脖子难题。
今年8月,为符合美国要求,英伟达和AMD高端GPU在中国暂停销售。英伟达被禁止向国内企业出售A100 GPU和即将推出的H100 GPU,而国内的蔚来、小鹏、毫末智行等都在基于英伟达A100打造自动驾驶训练中心。虽然英伟达随后确认将对中国特供低配版A800芯片用以替代,但这也展现出高端芯片受困的局面。
“高端芯片主要服务于高性能的数据中心的服务器,用于云端大规模AI训练,对自动驾驶的AI算法训练至关重要。切断这些高端芯片的供应,对自动驾驶领域的影响巨大。”华为智能汽车解决方案 BU COO、智能驾驶解决方案产品线总裁王军表示,华为基于昇腾系列的AI处理器的昇腾架构从底层硬件、AI框架、训练平台和工具链全栈自研,不依赖美国技术。他呼吁大家能够一起使用该套系统,众筹算子库。
对此,张伟明表达了相似的观点。“国产汽车用国产芯片,现在已经成为一个必然选择,而且是紧迫行为。”张伟明对汽车芯片发展提出建议称,国产的芯片能不能在新的环境之下让国产汽车应用起来,这是在新时期推动汽车产业转型的一个战略性选择。
除了华为等巨头企业,智能芯片初创公司也是芯片业发展的主力军,并受到了投资界的关注。“现在工信部公布的十大类66小类的汽车芯片中,有55小类我们还存在缺项,做不了或者只能做低端,因此,未来汽车芯片仍然是我们布局的重点。”中国国有资本风险投资基金董事总经理沈毅表示,智能驾驶的计算芯片、控制芯片等芯片公司普遍存在着“三高”的特点:技术门槛高、研发成本高、估值高,对于投资来说很有挑战。
刘卫红则表示,截至今年年底,黑芝麻智能已获15个车企的量产项目,开启了自身的量产之路。明年,黑芝麻的华山三号芯片A2000将开始流片,目前算力已经超过250TOPS,制程为7nm,计划匹配L3、L4级别功能。
据悉,目前黑芝麻已经集齐了所有车规级芯片所需的安全性认证能力。不过刘卫红同样提出,当下中国在车规级芯片安全性认证领域尚存有大片空白,大部分芯片企业认证较为困难。
测试、认证上的空白,是低端芯片与智能芯片共同面临的难题。“三级测试缺一不可,恰恰在汽车车规级芯片的测试和认证方面,我们几乎是空白的,虽然全球也是刚刚起步,但中国在这个方面明显处于短板,这让很多芯片有芯片无法测试,因此也得不到企业的认可。”张伟明表示,汽车芯片所要求的安全性越来越高,解决测试和检测是当务之急。
沈毅同样表示,国内相关标准要尽快明确统一,否则就会出现国产芯片无法上车,或者只能采取跟随策略,对标国外已量产上车的芯片,从而丧失发展的先机。
此外,与成熟制程芯片相似,智能芯片等先进芯片也面临着制造上的难题。“我们有了14纳米以上的制程,最缺的是更加先进的制程。”张伟明说道,先进制程的产线14纳米、7纳米、5纳米当前依靠海外的工艺,远期也需要在本国建设扩大产能。他建议,短期可以支持一些芯片企业和制造企业建立共享的IDM模式,长期也应该拥有集设计与制造一体的芯片公司。
(刘海美 )