缺芯或?qū)⒊掷m(xù)到年底 車(chē)企自研芯片道阻且長(zhǎng)

對(duì)于車(chē)企來(lái)說(shuō)，在關(guān)鍵核心零部件領(lǐng)域長(zhǎng)期受制于人終究不是長(zhǎng)久之計(jì)。日前，理想汽車(chē)成立了一家新公司——四川理想智動(dòng)科技有限公司(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“理想智動(dòng)”)，該公司經(jīng)營(yíng)范圍中包含“集成電路芯片設(shè)計(jì)及服務(wù)”，這不禁讓許多業(yè)內(nèi)人士揣測(cè)，理想汽車(chē)或?qū)⒆呱献匝行酒罚蛟鞂儆谧约旱淖詣?dòng)駕駛能力閉環(huán)。

值得深思的是，將未來(lái)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的決勝關(guān)鍵掌握在自己手里固然重要，但對(duì)于想要自研芯片的理想汽車(chē)等車(chē)企來(lái)說(shuō)，這條路并不好走，從資金到研發(fā)能力，從人員到技術(shù)儲(chǔ)備，都將迎來(lái)前所未有的挑戰(zhàn)與考驗(yàn)。那么，為何即便千難萬(wàn)難，仍有越來(lái)越多的車(chē)企選擇進(jìn)入芯片研發(fā)領(lǐng)域，僅僅是為了應(yīng)對(duì)芯片短缺的困境嗎?為了走好自研這條路，他們又該如何應(yīng)對(duì)即將遇到的困難?

“在我看來(lái)，車(chē)企之所以選擇自己研發(fā)芯片，主要是出于自身發(fā)展需求的考慮，打造專(zhuān)門(mén)的軟硬件系統(tǒng)，從而形成更有競(jìng)爭(zhēng)力的智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)產(chǎn)品和生態(tài)。”中國(guó)汽車(chē)工業(yè)協(xié)會(huì)副秘書(shū)長(zhǎng)李邵華在接受《中國(guó)汽車(chē)報(bào)》記者采訪時(shí)表示，考慮到外部環(huán)境等因素，可能會(huì)有更多的車(chē)企參與到芯片研發(fā)的工作中來(lái)，從而形成一種現(xiàn)象。李邵華認(rèn)為，站在產(chǎn)業(yè)以及更高層面來(lái)看，無(wú)論是選擇自研，還是合資合作，車(chē)企涉足芯片自研領(lǐng)域都將進(jìn)一步推動(dòng)汽車(chē)與芯片兩大產(chǎn)業(yè)的協(xié)同融合發(fā)展，最終走出一條具有我國(guó)市場(chǎng)特色的發(fā)展之路。

缺芯或?qū)⒊掷m(xù)到年底

有人猜測(cè)，理想自研芯片或許是缺芯促成的。早在去年10月，理想方面表示，受制于馬來(lái)西亞疫情因素限制，毫米波雷達(dá)的芯片供應(yīng)出現(xiàn)嚴(yán)重短缺，部分車(chē)型被迫“缺配”交付，終端銷(xiāo)量也因此受到不小影響。今年4月，理想ONE只交付了4167輛，同比下滑24.77%，環(huán)比下滑62.23%，這其中肯定也多多少少受到了芯片供應(yīng)不足的影響。

然而，讓人揪心的是，目前缺芯問(wèn)題在短期內(nèi)看不到緩解的苗頭。近日，汽車(chē)行業(yè)數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)公司AutoForecast Solutions(以下簡(jiǎn)稱(chēng)為“AFS”)表示，截至5月8日，由于芯片短缺，今年全球汽車(chē)市場(chǎng)累計(jì)減產(chǎn)約為169.38萬(wàn)輛，AFS全球汽車(chē)預(yù)測(cè)副總裁Sam Fiorani表示，受目前大環(huán)境影響，全球汽車(chē)制造商將在未來(lái)進(jìn)一步減產(chǎn)。Gartner分析師認(rèn)為，隨著生產(chǎn)進(jìn)入淡季再加上市場(chǎng)半導(dǎo)體供應(yīng)量增加，個(gè)人電腦和智能手機(jī)領(lǐng)域的大多數(shù)半導(dǎo)體短缺問(wèn)題將得到緩解，但汽車(chē)供應(yīng)鏈中的一些類(lèi)型半導(dǎo)體器件仍短缺，這一問(wèn)題或?qū)⒊掷m(xù)到2022年末。

在5月23日的小鵬汽車(chē)一季報(bào)會(huì)議上，小鵬汽車(chē)董事長(zhǎng)何小鵬提出，芯片短缺的情況至少將持續(xù)到今年，甚至明年更晚些時(shí)候，他直言：“很多時(shí)候產(chǎn)能問(wèn)題受限于一些特別小且便宜的芯片，這些芯片供應(yīng)在整個(gè)中國(guó)市場(chǎng)都非常不確定。通常當(dāng)月能確定次月的產(chǎn)能就已經(jīng)非常好了，很多時(shí)候甚至當(dāng)周只能看到下一周的產(chǎn)能。”博世中國(guó)總裁陳玉東也在此前公開(kāi)表示：“實(shí)事求是地講，目前芯片供應(yīng)還沒(méi)有回到芯片危機(jī)之前的狀態(tài)，這個(gè)月(4月)芯片依然供不應(yīng)求。”他提出，希望今年下半年芯片供應(yīng)能有好轉(zhuǎn)，明年可以有根本性的好轉(zhuǎn)。

中國(guó)機(jī)械工業(yè)聯(lián)合會(huì)執(zhí)行副會(huì)長(zhǎng)陳斌指出，缺芯對(duì)我國(guó)汽車(chē)產(chǎn)銷(xiāo)產(chǎn)生巨大影響，2021年由此減產(chǎn)的數(shù)量近200萬(wàn)輛。“業(yè)界預(yù)計(jì)，隨著國(guó)際供應(yīng)鏈的復(fù)蘇和我國(guó)芯片產(chǎn)業(yè)的進(jìn)步，缺芯局面將在今年底、明年初得到較大緩解。”但中國(guó)電動(dòng)汽車(chē)百人會(huì)傳播顧問(wèn)沈承鵬表示，對(duì)于國(guó)內(nèi)汽車(chē)業(yè)來(lái)講，缺芯危機(jī)還會(huì)長(zhǎng)期存在，因?yàn)槌斯?yīng)短缺之外，我們目前還不能制造滿足汽車(chē)要求的車(chē)規(guī)級(jí)芯片。芯片制造流程包括芯片設(shè)計(jì)、晶圓生產(chǎn)、封裝和測(cè)試。在這三大流程中，我國(guó)在設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)具有一定水平，在封測(cè)環(huán)節(jié)具有一定能力，在制造環(huán)節(jié)卻處于全面落后的狀態(tài)，14納米以上高端芯片制程為空白，對(duì)于車(chē)規(guī)級(jí)芯片制造更是無(wú)能為力。

為自救　更為搶占智能網(wǎng)聯(lián)高地

“車(chē)企涉足芯片產(chǎn)業(yè)確實(shí)有一部分原因是形勢(shì)所迫。”李邵華指出，疫情反復(fù)加上全球貿(mào)易格局發(fā)生變化，給汽車(chē)產(chǎn)業(yè)帶來(lái)了供應(yīng)鏈不穩(wěn)定的影響，芯片短缺直接影響企業(yè)創(chuàng)新、產(chǎn)品投放和生產(chǎn)節(jié)奏，讓企業(yè)意識(shí)到，供應(yīng)鏈的安全可控穩(wěn)定，可能是在當(dāng)前以及未來(lái)都必須面對(duì)的重要課題。但李邵華認(rèn)為，車(chē)企紛紛下場(chǎng)進(jìn)入芯片研發(fā)領(lǐng)域，并非只單純?yōu)榱私鉀Q缺芯問(wèn)題，更重要的是出于自身發(fā)展需求的考慮，通過(guò)布局芯片產(chǎn)業(yè)來(lái)打造智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)的核心競(jìng)爭(zhēng)力。

“芯片已經(jīng)成為汽車(chē)智能化的基礎(chǔ)。”據(jù)沈承鵬介紹，一輛傳統(tǒng)燃油車(chē)使用的芯片約為500個(gè)，電動(dòng)汽車(chē)芯片的用量達(dá)到1000個(gè)，自動(dòng)駕駛汽車(chē)芯片的用量可達(dá)3000個(gè)以上。網(wǎng)關(guān)、車(chē)身控制、自動(dòng)駕駛、座艙、動(dòng)力系統(tǒng)等位置，無(wú)一不需要大量的芯片參與，隨著自動(dòng)駕駛等級(jí)的提升，自動(dòng)駕駛車(chē)輛內(nèi)部的芯片體系和電子電氣架構(gòu)逐漸集成，傳統(tǒng)的單功能芯片會(huì)慢慢整合成自動(dòng)駕駛計(jì)算芯片，即智能汽車(chē)的“大腦”。

“大家都說(shuō)‘軟件定義汽車(chē)’，但同時(shí)已經(jīng)注意到，僅僅做軟件和算法還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。”一位自動(dòng)駕駛公司技術(shù)負(fù)責(zé)人在接受本報(bào)記者采訪時(shí)指出，不少車(chē)企在研發(fā)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，自研的算法在匹配現(xiàn)在市場(chǎng)上的通用芯片時(shí)，會(huì)出現(xiàn)算法優(yōu)勢(shì)難以發(fā)揮的情況，最終還是需要定制芯片來(lái)匹配自己的算法，只有定制化，才能實(shí)現(xiàn)軟硬件協(xié)同，軟件對(duì)硬件的調(diào)用效率也才能達(dá)到最高。

基于此，對(duì)于整車(chē)企業(yè)來(lái)說(shuō)，參與芯片研發(fā)不僅可以增強(qiáng)對(duì)整車(chē)成本的控制，而且能夠保證更高的適配度，量身打造最適合自己的定制化產(chǎn)品。毫不夸張地說(shuō)，掌握汽車(chē)芯片的控制權(quán)就是牢牢抓住了通往未來(lái)智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)時(shí)代的鑰匙。

2016年，前AMD首席架構(gòu)師Jim Keller任職特斯拉的Autopilot硬件工程副總裁，就此開(kāi)啟了特斯拉的芯片自研項(xiàng)目。如今，得益于自研芯片，特斯拉的自動(dòng)駕駛技術(shù)能力得到了大幅提升，由此打造出了其他車(chē)企所不具備的強(qiáng)大市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。據(jù)悉，特斯拉自研的FSD芯片相比其之前采用的英偉達(dá)Drive PX2芯片，盡管在峰值算力上只是從24TOPS增加到72TOPS，提升了3倍，但運(yùn)行同樣模型的效率卻驚人地提升了21倍。

高風(fēng)險(xiǎn)、大投入、長(zhǎng)周期

不少?lài)?guó)內(nèi)車(chē)企也被曝出了在芯片自研領(lǐng)域的諸多動(dòng)作。此前有媒體報(bào)道稱(chēng)，小鵬汽車(chē)自動(dòng)駕駛硬件研發(fā)已經(jīng)涉足芯片領(lǐng)域，主要研發(fā)自動(dòng)駕駛專(zhuān)用芯片，“目前團(tuán)隊(duì)規(guī)模不大，10人以?xún)?nèi)，如果進(jìn)展順利，小鵬芯片有望在2022年初流片。”

蔚來(lái)汽車(chē)日前也被曝出計(jì)劃自主研發(fā)自動(dòng)駕駛計(jì)算芯片，并成立獨(dú)立硬件團(tuán)隊(duì)，項(xiàng)目由蔚來(lái)汽車(chē)董事長(zhǎng)兼首席執(zhí)行官李斌帶隊(duì)推動(dòng)。傳統(tǒng)車(chē)企方面，去年年底，吉利集團(tuán)宣布，由旗下芯擎科技自主設(shè)計(jì)的國(guó)內(nèi)首款車(chē)規(guī)級(jí)7納米制程智能座艙芯片“龍鷹一號(hào)”成功流片，這是中國(guó)第一顆7納米制程的車(chē)規(guī)級(jí)SoC芯片，預(yù)計(jì)將于今年三季度量產(chǎn)。

但對(duì)于這些車(chē)企來(lái)說(shuō)，自研芯片不是一件容易的事。“選擇自研芯片的話，車(chē)企面臨的風(fēng)險(xiǎn)很大。”李邵華坦言，目前在芯片自研上嘗到“甜頭”的有比亞迪和特斯拉，但比亞迪在芯片產(chǎn)業(yè)的布局非常早，當(dāng)時(shí)也是將汽車(chē)和芯片作為兩個(gè)產(chǎn)業(yè)分別獨(dú)立開(kāi)展布局，如今才能不受“缺芯”之苦，在汽車(chē)智能技術(shù)方面也擁有了更多的話語(yǔ)權(quán)。特斯拉則擁有不同于國(guó)內(nèi)車(chē)企的生存環(huán)境和創(chuàng)新氛圍，很難照搬其成長(zhǎng)路徑。

對(duì)于其他想要自研芯片的國(guó)內(nèi)車(chē)企來(lái)說(shuō)，首先需要做好高投入的準(zhǔn)備。據(jù)了解，芯片研發(fā)階段極為“燒錢(qián)”，根據(jù)Semiconductor Engineering估計(jì)，7納米和5納米芯片的開(kāi)發(fā)成本分別為2.97億美元和5億美元以上。半導(dǎo)體研究機(jī)構(gòu)IC Insights最新發(fā)布的研究報(bào)告顯示，全球半導(dǎo)體公司的研發(fā)支出將在2021年同比增長(zhǎng)13%，至714億美元，創(chuàng)下新紀(jì)錄;2022年或?qū)⒈３滞?%的增長(zhǎng)，達(dá)到805億美元的新高。除了資金以外，芯片研發(fā)的時(shí)間和人力成本也不可小覷，據(jù)媒體報(bào)道，美國(guó)賽靈思公司在開(kāi)發(fā)7納米現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列(FPGA)芯片時(shí)花費(fèi)了4年時(shí)間，動(dòng)用了多達(dá)1500名工程師。特斯拉FSD芯片的研發(fā)工作歷時(shí)18個(gè)月，正式上車(chē)更是花了3年之久。

其次則是較高的技術(shù)門(mén)檻。與迭代較快的消費(fèi)電子芯片相比，幾乎還在使用10多年前技術(shù)的車(chē)規(guī)級(jí)門(mén)檻卻并沒(méi)有因此變低，產(chǎn)品要求之高恐怕是消費(fèi)電子芯片難以匹敵的。例如汽車(chē)芯片的工作環(huán)境更加惡劣，溫度范圍在-40℃～155℃，還要能夠承受高振動(dòng)、多粉塵和電磁干擾等;在可靠性和安全性方面，車(chē)規(guī)級(jí)芯片的一般設(shè)計(jì)壽命為15年或20萬(wàn)公里;此外，車(chē)規(guī)級(jí)芯片還需經(jīng)過(guò)嚴(yán)苛的認(rèn)證流程，包括可靠性標(biāo)準(zhǔn)AEC-Q100、質(zhì)量管理標(biāo)準(zhǔn)ISO/TS 16949、功能安全標(biāo)準(zhǔn)ISO26262等。

除了需要具備較高的技術(shù)和資金實(shí)力以外，自研芯片還有一個(gè)要加以重視的挑戰(zhàn)，即品質(zhì)管控。李邵華表示，過(guò)去，整車(chē)企業(yè)的芯片由供應(yīng)商提供，如果出現(xiàn)問(wèn)題雙方風(fēng)險(xiǎn)共擔(dān)，一旦將芯片研發(fā)掌握在自己手里，就等于把產(chǎn)品可能出現(xiàn)問(wèn)題的風(fēng)險(xiǎn)也放在了自己身上。

此外，李邵華還指出，芯片產(chǎn)業(yè)回報(bào)周期很長(zhǎng)，且在汽車(chē)的諸多零部件中，屬于規(guī)模化效應(yīng)非常明顯的一類(lèi)。“只有達(dá)到非常大的規(guī)模，芯片公司才能實(shí)現(xiàn)盈利，并擁有較強(qiáng)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。”李邵華認(rèn)為，站在更長(zhǎng)遠(yuǎn)的角度來(lái)看，車(chē)企自建的芯片公司恐怕在滿足自身需求之后，還需要考慮市場(chǎng)開(kāi)拓與擴(kuò)張問(wèn)題，用更大規(guī)模的市場(chǎng)來(lái)支撐自身的運(yùn)營(yíng)。

加強(qiáng)協(xié)同　聯(lián)合發(fā)展

正是基于上述考慮，更多的整車(chē)企業(yè)選擇了與供應(yīng)商合作的方式。他們或與供應(yīng)商深度綁定，或聯(lián)合開(kāi)發(fā)，一方面確保自身的芯片供應(yīng)穩(wěn)定，另一方面可以在一定程度上滿足整車(chē)企業(yè)的定制化需求。

去年7月，由東風(fēng)汽車(chē)與中車(chē)時(shí)代在武漢合資成立的智新半導(dǎo)體有限公司，其自主研發(fā)的IGBT模塊正式量產(chǎn)下線。據(jù)悉，該項(xiàng)目一期年產(chǎn)IGBT模塊30萬(wàn)只，首批下線的產(chǎn)品將配裝東風(fēng)風(fēng)神、嵐圖等自主品牌車(chē)型;同樣是在7月，北汽藍(lán)谷信息技術(shù)有限公司與恩智浦半導(dǎo)體成立的信息安全聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室，開(kāi)發(fā)完成了首款可適用于智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)T-box模塊的安全芯片產(chǎn)品，并通過(guò)了相關(guān)車(chē)規(guī)級(jí)檢測(cè)和認(rèn)證;同年9月，上汽通用五菱宣布，將與國(guó)內(nèi)多家芯片企業(yè)聯(lián)合打造一個(gè)開(kāi)放共享的國(guó)產(chǎn)芯片測(cè)試驗(yàn)證與應(yīng)用平臺(tái)，“十四五”期間，上汽通用五菱GSEV車(chē)型平臺(tái)計(jì)劃實(shí)現(xiàn)芯片國(guó)產(chǎn)化率超過(guò)90%。

今年1月，上汽集團(tuán)旗下尚頎資本參與了車(chē)規(guī)級(jí)MEMS激光雷達(dá)解決方案提供商一徑科技數(shù)億元Pre-C輪融資，同月，上汽還與上海工研院簽署戰(zhàn)略合作協(xié)議，雙方共同發(fā)起成立了上海汽車(chē)芯片工程中心;3月，廣汽資本投資了蘇州旗芯微半導(dǎo)體，成為了后者的新增股東，蘇州旗芯微半導(dǎo)體的注冊(cè)資本也從982.39萬(wàn)元增至1009.30萬(wàn)元，增幅2.74%;5月，由東風(fēng)汽車(chē)牽頭的湖北省車(chē)規(guī)級(jí)芯片產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)合體在武漢啟動(dòng)運(yùn)行。據(jù)悉，該聯(lián)合體集合了聯(lián)合武漢理工大學(xué)、華中科技大學(xué)等8家企事業(yè)單位，旨在組建國(guó)內(nèi)領(lǐng)先的汽車(chē)芯片產(chǎn)業(yè)鏈，研發(fā)與應(yīng)用汽車(chē)MCU專(zhuān)用芯片。

與此同時(shí)，紫光國(guó)微副總裁蘇琳琳在接受本報(bào)記者采訪時(shí)表示，在傳統(tǒng)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)鏈中，車(chē)企與芯片企業(yè)之間隔著零部件供應(yīng)商，并不直接對(duì)接，這導(dǎo)致了車(chē)企和芯片產(chǎn)業(yè)鏈產(chǎn)生了隔閡。換句話說(shuō)，汽車(chē)與芯片公司在合作過(guò)程中，可能會(huì)存在深度和緊密度不夠的問(wèn)題，此前全國(guó)政協(xié)經(jīng)濟(jì)委員會(huì)副主任苗圩也在2022中國(guó)電動(dòng)汽車(chē)百人會(huì)論壇上批評(píng)道：“目前很多整車(chē)廠依舊把車(chē)規(guī)級(jí)芯片、操作系統(tǒng)等‘卡脖子’技術(shù)扔給一級(jí)配套商，自己卻不采取任何行動(dòng)。”

蘇琳琳提出，無(wú)論是為了更快地完成新物料導(dǎo)入以應(yīng)對(duì)缺芯，還是面對(duì)智能網(wǎng)聯(lián)、自動(dòng)駕駛等新興應(yīng)用場(chǎng)景，車(chē)企、零部件廠商和芯片供應(yīng)商都有必要深度合作，從系統(tǒng)級(jí)、部件級(jí)、芯片3個(gè)維度入手解決實(shí)際應(yīng)用問(wèn)題。“打破傳統(tǒng)供應(yīng)商界限，加深車(chē)企對(duì)國(guó)產(chǎn)芯片企業(yè)產(chǎn)品性能的了解與認(rèn)識(shí)，增強(qiáng)互信與合作意愿，有助于雙方建立緊密的供需合作關(guān)系，保障供應(yīng)鏈穩(wěn)定與安全，推動(dòng)構(gòu)建車(chē)企、芯片企業(yè)與硬件制造企業(yè)高度綁定協(xié)同的車(chē)用半導(dǎo)體良性生態(tài)。”她如是建議。

“過(guò)去，汽車(chē)產(chǎn)業(yè)與芯片產(chǎn)業(yè)的聯(lián)合不多，協(xié)同較少，只有盡快改變現(xiàn)狀，推動(dòng)汽車(chē)與芯片兩大產(chǎn)業(yè)的融合發(fā)展，才有希望探索出一條具有我國(guó)特色的智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)道路。”李邵華認(rèn)為，站在當(dāng)下來(lái)看，無(wú)論車(chē)企選擇芯片自研，還是合資合作，都很難下定論哪個(gè)是更好的選擇，但這釋放出一個(gè)重要的積極信號(hào)，那就是汽車(chē)產(chǎn)業(yè)愿意與芯片融合發(fā)展。“需求方的推動(dòng)和促進(jìn)，將有望推動(dòng)汽車(chē)與芯片兩大產(chǎn)業(yè)的更緊密合作，在這一過(guò)程中，未來(lái)的分工與合作方式、新的產(chǎn)業(yè)鏈架構(gòu)和體系也將應(yīng)運(yùn)而生。”李邵華強(qiáng)調(diào)。

(施蕓蕓)