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    汽車芯片需求持續增長,中國汽車芯片短缺可能會持續長達10年之久!

    發布時間:2022-01-20    欄目行業:行業新聞    瀏覽次數:

      汽車芯片


      在這一輪芯片短缺危機中,中國作為全球最大新車產銷量市場,暴露出長期以來汽車芯片對外依賴嚴重,“卡脖子”問題進一步凸顯。危機之下,國內芯片制造商及車企已意識到自研芯片的重要性,亟須發展高精尖芯片技術。

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      根據iHS統計數據,目前全球汽車半導體市場規模約為410億美元,明年或將達650億美元。但市場份額上,歐洲、美國和日本公司分別占據37%、30%和25%,中國公司僅為3%。此外,中國汽車芯片產業創新戰略聯盟數據顯示,2019年中國自主汽車芯片產業規模僅占全球的4.5%,國內汽車行業中車用芯片自研率僅占10%,而中國汽車用芯片進口率超90%,國內汽車芯片市場基本被國外企業壟斷。


      “芯片問題不可能一蹴而就地得到解決?!敝袊履茉雌嚰夹g創新中心總經理原誠寅表示,中國汽車芯片短缺可能會持續長達10年之久。


      目前擁有汽車芯片設計能力的公司都是一些行業巨頭,如英特爾、高通、英偉達等。而有能力同時設計和制造處理器芯片的大廠只有英特爾和三星。


      而我國集成電路(IC芯片)產品由于技術、品質等方面還存在諸多不足,總體水平與國際巨頭存在2-5代的差距,同時還存在“供不應求”的問題,自給率不到10%,因此長期高度依賴進口。


      盡管目前芯片大約占新能源汽車制造成本的10%,但隨著汽車智能化、網聯化的到來,芯片所占的成本將持續提升。預計2020年每輛車將使用1000顆芯片,因此汽車芯片也是汽車產業轉型升級的關鍵。


      目前我國汽車芯片需求持續增長,汽車產量和汽車半導體成分是兩個主要因素:


      汽車產量方面,中國汽車工業協會數據顯示2016年我國汽車產量超2900萬輛,全球占比穩步升高;


      汽車半導體成分方面,IHS數據顯示,我國2016年每輛汽車半導體成分約為 235 美元,遠低于日本、美國、歐洲水平。


      眼下,我國作為全球最大的單一汽車市場,集成電路(IC芯片)已經連續5年進口額超過2000億美元,尤其是2017年我國半導體芯片進口花費已經接近原油進口的兩倍。


      國際上主流的芯片誕生場景是:在中國品牌的服務器上用著美國的eda軟件設計芯片,芯片中可能還用到了來自英國ARM公司的IP,然后到新加坡進行芯片加工制造,在香港交貨以后,送到江蘇封裝測試。我國的大部分芯片也在類似的流程里誕生。這次危機告訴我們,這樣的流程有多脆弱。上述環節,除了封裝尚能自足外,最頂尖的技術能力全部都被卡脖子。


      我們具體看一下當前我國在集成電路各個環節的情況:


      IC設計:大陸地區在這個領域主要有以下企業:紫光集團、華為海思、中興微電、匯頂科技、國科微、士蘭微、上海貝嶺和中電華大等。近幾年我國IC設計的成長還是有目共睹的,受益于本土市場的催動,2015 年我國 IC 設計業實現了26.5%高速增長,規模達到1325億元,且占我國集成電路產業的比重由2012年的28.8%提升至2015年的36.7%。2016年,我國IC設計業繼續保持了24.10%的高速增長,規模達到了1644.30億元。根據2017年的調研數據顯示,我國大陸地區IC設計業規模僅次于美國和我國臺灣地區。


      封裝測試:這個領域大陸地區主要的企業有太極實業、華天科技、通富微電、晶方科技、蘇州固得這幾家,看著雖然企業數量不多,但是我國大陸地區在半導體封測上還是具有很強的實力的。在封裝領域,我國企業技術水平和世界一流水平已經不存在代差,體量已經進入世界前三位,且發展速度顯著高于其他競爭對手。2012年,中國大陸地區集成電路封裝測試業的收入僅為805.68億元,2016年變為1523.2億元,是2012年的1.89倍。


      晶圓制造:集成電路的三大環節,大陸地區在制造領域最弱小。在晶圓制造方面,大陸地區有中芯國際、華虹半導體、福建晉華和晶合科技等潛力股。雖然當前大陸地區晶圓制造不強,但近年發展勢頭很猛。據SEMI統計,2017到2020年全球計劃興建晶圓廠62座,其中26座將落戶中國,占比達到40%。


      縱觀整個半導體產業鏈,還有一個領域我們不得不重視,那就是半導體設備,晶圓制造產業落后和設備落后有很大的關系。


      中國真的沒有芯片技術嗎?答案是否定的。單純的計算速度,我們沒有問題。畢竟在上一屆全球超算大賽中,自研申威處理器奪得第一也算出盡風頭。上個月,中科院旗下的寒武紀科技公司發布了我國自主研發的Cambricon MLU100云端智能芯片,理論峰值速度達每秒128萬億次定點運算,達到世界先進水平。


      問題的關鍵在于,即便你有了芯片,即便你的芯片計算速度在實驗室中比別人的還快。但是:


      這個CPU在應用場景中的算力如何?是不是大打折扣?你有了芯片,有系統嗎?有應用嗎?有生態嗎?


      主要原因如下:


      一是,我國芯片產業起步較晚,缺少技術儲備,國內難以找到相關的高端技術人才來支持研發。根據中國工業和信息化部軟件與集成電路促進中心發布的數據顯示,2017年中國集成電路從業人員總數不足30萬人,缺口40萬人。


      二是,摩爾定律表明,芯片產業更新換代速度快,投資較高,回報較慢。一般企業很難有雄厚的資金和資源能力。


      三是,技術門檻高。相比其他消費類電子芯片,汽車芯片對可靠性要求更高。一般消費類電子芯片工作溫度在零下20攝氏度——70攝氏度,而車載芯片的工作溫度必須滿足零下40攝氏度——85攝氏度,還要能經受住冷熱沖擊、電磁兼容、抗干擾等壓力。這對汽車芯片供應商形成了一定的技術門檻。


      四是,行業協同機制的缺失。隨著高級汽車駕駛輔助系統(ADAS)、自動駕駛、車聯網(V2X)、新能源汽車等新產品和新功能層出不窮,算法芯片、毫米波雷達、激光雷達、新型MEMS傳感器等技術飛速發展。此背景下,全球芯片企業整合并購動作頻繁,半導體產業重心向中國轉移。

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