為“芯荒”開藥方

鄭劼

缺芯狀況在短期內很難有實質性緩解，唯有從政策指引、標準體系、跨界合作和公共服務等方面完善，才能從根本上解決難題。

在后疫情時代諸多的不確定性當中，芯片荒一定是關注度最高的一個。根據中國汽車工業協會數據統計，今年1-4月，因芯片供應不足問題，國內整車生產企業減產影響比例在7%-11%左右。而根據國外機構預測，2021年汽車產業因汽車芯片短缺將損失600億美元，全球汽車產量損失450萬輛。

“芯事”為何這么重？“芯荒”又該如何解？中國汽車工程院公司總監、數據中心主任（兼）、指數管理中心主任抄佩佩指出：“缺芯潮”并非一蹴而就，而是產業布局失衡、智能化迅猛發展等多重因素導致的結果;缺芯狀況在短期內很難有實質性的緩解，唯有從政策指引、標準體系、跨界合作和公共服務等四方面逐步完善，才能從根本上解決芯片短缺的難題。

“缺芯潮”并非一蹴而就

這一輪全球性的芯片短缺并非一蹴而就，抄佩佩認為，從長期來看，汽車智能化快速發展所帶來的MCU芯片需求的快速增長，以及主控芯片、AI芯片需求的大幅攀升，早已為芯片短缺埋下了伏筆。

抄佩佩介紹，在各種各樣的汽車芯片中，應用在ESP、ECU的MCU微控制單元芯片是這一輪“缺芯潮”的主角。

隨著電動化、智能化技術的迅猛發展，汽車對于芯片尤其是MCU芯片的需求愈演愈烈。相關數據顯示：普通傳統燃油車所需的MCU芯片數量在70個左右，豪華傳統燃油車需要150個左右，智能汽車則翻番到300個左右;在2008年，平均每輛汽車所需的MCU芯片數量在100個左右，到2020年，這一數量暴漲到了250個。

終端市場需求的猛增令芯片企業猝不及防，而全球芯片布局的失衡與自主芯片的失守，更令汽車芯片產業雪上加霜。

從全球汽車芯片產業分布情況可以看到，全球汽車芯片供應商競爭格局較為集中，超過80%的芯片供應商企業位于美國、歐洲、日本，恩智浦、英飛凌、瑞薩電子、意法半導體和德州儀器這五家TOP5芯片廠商的市場占有率在50%左右。

反觀國內，當前我國汽車芯片企業的主要產品為計算芯片和AI芯片，廠商數量分別在113家和100家，傳感器、通信、LED及其他芯片的廠商較少，在30家以下。規模化的汽車芯片產品供應商企業性質主體均為民營、外資和合資。

不僅如此，2020年，我國自主汽車芯片產業規模只占到全球的4.5%，不僅90%以上汽車芯片依賴進口，就連設計工具、產品研發、流片封測和標準體系等也大量依賴進口。

“國內芯片產業基礎及抗風險能力薄弱，尚未沒有形成兼具核心技術和規模優勢的芯片企業，缺乏自主可控的產業鏈，存在卡脖子現象。汽車芯片產業鏈自主可控任重而道遠。”抄佩佩表示，綜合以上可以發現，缺芯狀況在短期內很難有實質性的緩解，“芯荒”未來還將維持較長一段時間。

四招可解“芯荒”

但在抄佩佩看來，“缺芯潮”給汽車產業帶來的也并非全是壞處，從某種程度來看，甚至有可能加速汽車芯片行業的變革與發展。

“全球芯片產業將迎來第三次產業轉移，預計未來幾年時間內，國際芯片制造巨頭將紛紛到中國建廠。而華為、地平線、黑芝麻等自主芯片廠商也有望依托本土化帶來的快速反應能力搶占一定的市場。目前，中國企業在中低端汽車芯片領域已經基本實現了自主設計和生產，伴隨著高級別自動駕駛從夢想走進現實，SoC芯片的大量應用也將為自主芯片廠商提供換道超車的機會。”抄佩佩解釋道。

“缺芯潮”的爆發同樣引起了整車企業的深刻反思，目前，具備研發實力的車企已經逐步參與到芯片設計與研發過程中，例如，蔚來、小鵬、長城、吉利和比亞迪等均已在自動駕駛產品規劃下開啟了與芯片相關的研發工作。

當然，自主汽車芯片產業要想長足發展，還要面臨頂層設計、核心技術、公共服務保障等多方面的難題。

從頂層設計角度看，目前國內還缺乏關于汽車芯片發展的戰略規劃和中長期戰略指引，缺乏自主汽車芯片容錯政策;與此同時，即使放眼全球，也依然缺乏屬于某一國家或機構的完備的標準體系。

從技術研發角度看，目前芯片核心技術研發能力還存在短板，高可靠芯片設計能力不足，在芯片設計中對標準應用理解與實踐經驗不足;先進工藝投入成本高、國內缺乏先進的制程工藝，尤其是14nm以內的工藝。

從公共服務保障角度看，目前國內還缺乏汽車芯片綜合性的公共服務平臺，供需各方信息不對稱問題凸顯，這導致企業在產品選型過程中缺少專業指導，而國家和行業在決策過程中也缺少高端智庫的體系支撐;不僅如此，目前國內第三方檢測機構在可靠性、功能安全等相關標準理解能力、設計經驗積累等方面的能力也有待提升。

“面對復雜的國內外環境，科技創新的重要性越發凸顯。我國‘制造強國‘網絡強國‘交通強國‘汽車強國戰略均離不開芯片產業支撐。隨著消費電子市場增長放緩，汽車芯片是未來全球半導體市場的增量驅動主力成為普遍共識。”為此，抄佩佩也為汽車芯片產業的發展提出了針對性的建議。

首先，建議國家制定汽車芯片產業頂層戰略發展規劃及技術路線圖，在核心IP、設計軟件和裝備資源等關鍵環節集中攻關，扶持重點企業，突破技術瓶頸;創新“沙盒監管”模式，制定推薦目錄和配套政策，鼓勵車企使用自主汽車芯片。

其次，建議整車和芯片企業形成協同創新機制，加深合作，開放共享;聯合導入整車和芯片知識體系，制定汽車芯片基礎技術研究體系，提升產品可靠性;在鼓勵整車企業提升對國產芯片關注度，進一步完善供應鏈體系。

最后，建議推動成立國家第三方檢測認證實驗室和檢測認證平臺;建立行業共識的車規級芯片定義;形成汽車芯片選型標準和測試評價方法;搭建中國汽車芯片公共服務平臺，提供行業信息服務、仿真&測試驗證服務、產品選型服務和智庫服務。