汽車、芯片融合發展正當時

文 / 本刊記者 趙子垚

汽車新四化的發展，對芯片的產品性能和市場需求提出更高要求，必將促進汽車行業和半導體行業深度融合，形成跨產業跨行業協同發展。

汽車芯片是汽車實現“新四化”的基石之一，在新技術、新需求等內驅動力的驅動下，汽車和芯片產業正深度協同、互促共進。11 月9 日下午，在2022 中國汽車論壇的“汽車、芯片融合發展”主題論壇上，中國汽車工業協會副秘書長李邵華，上海嘉定區人民政府副區長李峰，中國半導體行業協會副秘書長劉源超，上汽集團規劃部總經理潘吉明，工業和信息化部電子第五研究所總工程師恩云

飛，廣汽研究院院長助理梁偉強，株洲中車時代電氣汽車事業部副總經理周曉輝，地平線首席生態官徐健，芯馳科技市場總監何旭鵬，恩智浦大中華區資深市場經理余辰杰，博世汽車電子中國區戰略部負責人Sebastian Mueller，湖南三安半導體碳化硅應用專家施洪亮等車企、芯片企業代表和行業機構專家以及產業相關人士作主題演講，就新電子電氣架構下車規芯片發展趨勢、構建汽車芯片產業新生態、以及第三代半導體SIC 等話題方向分享各自觀點。本場主題論壇由中國汽車工業協會副秘書長楊中平主持。

融合發展時刻已至

在“軟件定義汽車”背景下，芯片已然成為汽車新技術應用和功能提升的核心元器件。但從2020 年四季度開始的芯片短缺，進而導致的供應鏈極度不穩定狀態，直接影響到汽車行業的創新發展。楊中平認為，“雖然，當前汽車芯片全面短缺的現象暫時得到緩解，但在汽車行業轉型升級的關鍵時刻，汽車和芯片兩個行業如何發展、新四化下需要什么樣的汽車芯片、汽車產業缺芯的現象如何破局等問題，仍然是這兩個行業在走向融合過程中不可避免的探討話題。”

在李紹華看來，中國一定會成為未來汽車芯片發展的高地和集聚地。而為達成這一愿景，“當務之急的是，汽車、芯片兩個產業要建立更舉韌性的供應鏈和更舉競爭力的產業鏈。”由此，他提出五點建議：一是加大芯片上車的應用；二是構建汽車半導體產業供應鏈生態，以及面向汽車未來技術的產業鏈生態的“雙生態”戰略；三是加強芯片專業人才的隊伍建設；四是完善國家汽車芯片的標準和檢測認證體系；五是加強國際交流合作，汽車和半導體產業優勢互補，共同協作。

如今，汽車、芯片產業雙方正在產生更多交集。“國內汽車芯片的產業生態正在逐步成形，特別是在應用帶動和牽引下，汽車芯片產業正在向著新生態演進。”恩云飛表示。當前，整車企業已進入到芯片的投資和研發領域。“整車和一級供應商等企業正對重點芯片企業給予支持，并開放需求幫助芯片企業提升產品能力，以及共同解決產品應用中的問題，從而使這些汽車芯片企業和汽車芯片能夠邁過更高的技術門檻。”同時，芯片企業也在向上探，更多芯片設計企業通過供需對接等多種渠道，了解整車和一級供應商的需求，從而不斷提升產品的能力。在此背景下，她認為，需要政府通過政策的牽引，項目的扶持，高等院校和科研機構加大人才培養和科技攻關，協會和聯盟牽頭標準的制定，以及標準體系建設路線圖的制定，第三方機構提供產業檢測服務等方式，加快產業各方協同，共同推動汽車芯片產業生態圈的建設。

對于恩云飛的觀點，余辰杰感受頗深。從汽車處理器供應商角度，他表示，“過去我們依靠Vector、EB 這類國際供應商為恩智浦全球的客戶提供軟件，今天我們在中國也有像普華、東軟這樣優質的生態伙伴專門服務本土客戶。同時在硬件方面，我們選擇與地平線公司合作，著手高等級自動駕駛方案的實踐。拓展本土生態圈已成為我們的工作重點，我們深信在中國的成功離不開本土生態合作伙伴的支持和幫助。”

車企加快融合實踐

對整車企業而言，繼續提升自主可控能力，才是保障汽車、芯片產業融合過程中產業鏈供應安全的有力途徑。潘吉明表示，上汽集團正在制定芯片國產化推進機制，并基于生態共建原則，按照“快速落地成熟芯片，實施重大項目攻關，完善產業生態體系”策略，推進汽車芯片的國產化工作。

據稱，在快速落地成熟芯片方面。上汽集團通過組織供需對接會，進行快速裝車應用開發，加快擴大國產芯片的應用規模。“我們堅持供應商體系的開放性，通過快速落地成熟芯片項目，向芯片設計企業提供替代機會。同時，我們也遴選通過檢測認證、符合技術要求的推薦產品，持續擴大推廣應用產品范圍和市場規模。”

同時，上汽集團還聯合產業上下游企業，推動高算力、高規格芯片和車規制造等重點領域項目的攻關規劃。聯合國內優秀芯片設計及晶圓制造企業，圍繞電驅動系統、電源管理系統、智能座艙系統、輔助/自動駕駛系統等關鍵部件產品，集中突破一批高端關鍵芯片產品，提升芯片產業能力。“目前，我們參股了約30 家芯片企業，覆蓋通信、MCU、人工智能、功率半導體等各類產品，通過這種方式，希望能夠形成雙方更強的業務綁定和合作共贏，完善產業生態體系。”

“汽車、芯片融合發展”主題論壇嘉賓合影

為加快產業融合的發展勢頭，上汽集團近期還發起汽車芯片工程中心和第三方汽車芯片檢測平臺建設。“成立汽車芯片工程中心的目的，便是為了加快汽車芯片的研發及產業化進程。另外，第三方汽車芯片檢測平臺的成立，則有助加快汽車芯片的落地應用。”潘吉明介紹道，“未來，這兩個平臺將通過合資合作、人員派遣等各種方式開展更深入合作，形成覆蓋研發、制造、封測等各階段的檢測能力。”

另一方面，電子電氣架構發展對芯片的更高要求，同樣也是整車企業在汽車、芯片融合過程遭遇的一大挑戰。梁偉強認為，這一新變化令整車企業需要從高速通訊、安全、軟硬解耦、車云一體等方面，著手重構新的電子電氣架構。“如果新一代電子電氣架構的發展可以涵蓋芯片、操作系統等各方面的軟硬件分層標準化體系，將有助于加強產業協作，減少重復建設和重復開發，并避免產業資源的浪費，有助于推動汽車行業形成新的產業生態體系。”

然而需正視的是，由于新一代電子電氣架構的傳輸速率及算力成倍增長，除對核心芯片提出滿足多核異構、超高算力、超大帶寬等復雜需求外，智能汽車對功率芯片、控制芯片、高性能SOC 等各類芯片數量需求的急劇增加，正致使行業對汽車半導體需求預期脫節，智能汽車芯片和零部件供應的波動，也對整車企業構建供應鏈的安全保障產生一定干擾。

為避免這一隱患，梁偉強表示，廣汽集團近年來圍繞新一代電子電氣架構開發，已對芯片應用、核心域控設計、架構設計、功能軟件開發、云平臺和大數據應用等多領域著手布局，同時也在積極深入智能網聯核心零部件的自研和產業化。針對芯片供應鏈安全問題，“我們堅持‘同芯多源’理念，在零部件設計階段，針對同一類芯片的多個來源方案，進行適配設計與測試，同時在底層及中間件方面加大冗余開發，確保芯片供應的同時，提升硬件平臺的柔性。”

所以，“我們認為，建立汽車電子產業開發與供應生態體系，需要芯片企業和整車企業共同定義新型電子電器架構下的芯片，然后以車企需求拉動芯片設計和生產，構建更加緊密生態圈，助力我國汽車和芯片行業的共同發展。”如今，廣汽集團還在通過構建汽車芯片認可和保障評價體系、物料數據庫、儲備不同芯片的技術方案等措施，促使汽車電子產業供應生態體系逐步向多元化發展，保障供應鏈的穩定。

協同發展需相互成就

誠然，智能汽車的生態發展更多體現出一種圓桌式的協同創新。“在這個生態當中，合作伙伴都有差異，但都能夠實現強協同和共贏。”徐健認為，在由傳統的基于規則計算向數據驅動計算的演進過程中，既需要端云結合的數據來進行協同，也要迭代算法創新，化繁為簡，更需要軟硬結合的算力。“這三者協同，才能實現智能計算架構的變遷。”

何旭鵬表示，隨著汽車電子電氣架構的發展，無論在智能座艙領域、智能駕駛領域、智能網關或者智能的末端控制器上，算力都變得越來越重要。“安全、可靠、高性能的中央計算和末端智能芯片已成為智能化的核心，而只有具備了這兩項基礎才能實現徹底的整車智能化。”

在周曉暉看來，行業目前已進入以驅動為主的發展新階段，芯片市場的需求正在打開。“對于承上啟下的電驅動系統供應商來說，我們認為根據市場需求引領汽車產業和汽車半導體行業的融合，有助于產業需求的交互傳遞。”

Sebastian Mueller 表示，創新才能塑造未來的新機遇。“如今，我們持續跟內部系統事業部及外部機構合作進行創新，車用碳化硅芯片（SiC）便是博世基于持續不斷的創新所研發出來的產品之一。”據稱，在電動汽車動力電子設備領域，碳化硅芯片的配置能有效延長單次充電的行駛距離。與使用純硅芯片的電動汽車相比，搭載碳化硅芯片的電動汽車行駛距離平均延長6%。此外，碳化硅芯片對800 伏電壓系統也至關重要，它能加快充電速度、提升產品性能。由于碳化硅芯片散發的熱量顯著減少，能節約動力電子設備冷卻成本、減輕電動汽車自身的重量，同時降低整車的成本。

施洪亮則表示，“碳化硅確實有很多機會，但依然有很多挑戰需要解決”。首先碳化硅的器件可靠性還沒有完全解決，門級域值電壓的漂移問題，在高電壓、高溫度等惡劣工況下下長期運行缺乏大量的可靠性數據積累。“此外，碳化硅襯底目前仍處于嚴重短缺狀態，據預測未來十年甚至更長時間可能都跟不上市場快速增長的需求。”他認為，“電動化”時代必須是“寬禁帶器件廠家”和“整車制造廠家”進行深度合作才能迎來雙贏的局面。