最近芯片領(lǐng)域有些熱鬧,英特爾酷睿第13代/第14代CPU頻頻崩潰,因藍(lán)屏問題的投訴達(dá)到了高潮。而反觀國內(nèi),7月27日蔚來宣布全球首顆車規(guī)級5納米高性能智駕芯片蔚來神璣 NX9031流片成功。小鵬汽車自研智駕芯片也已送去流片,預(yù)計(jì)8月份回片,而理想汽車的智駕芯片項(xiàng)目代號為“舒馬赫”,預(yù)計(jì)將在今年內(nèi)完成流片,形勢可謂一片大好。
乍一看這則短消息,還誤以為蔚來轉(zhuǎn)戰(zhàn)芯片領(lǐng)域,琢磨后發(fā)現(xiàn)是“芯片和底層軟件均已實(shí)現(xiàn)自主設(shè)計(jì)”,也就是說車機(jī)系統(tǒng)和芯片設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了自主可控,具體由哪家芯片廠商生產(chǎn),蔚來尚未公布,但目前已公開的能夠代工5nm芯片的廠商屈指可數(shù)。
01、為什么車企要攻堅(jiān)芯片?
回想前幾年汽車缺芯的日子,是大多車企的痛。2021年全球因缺芯導(dǎo)致的汽車減產(chǎn)量已達(dá)1027.2萬輛,其中中國汽車市場2021年減產(chǎn)量198.2萬輛,占到全球的19.3%。車規(guī)級芯片在電動化和智能網(wǎng)聯(lián)化的大趨勢下,比以往更加重要,尤其是用于車身、座艙、安全等領(lǐng)域的芯片。
我國汽車產(chǎn)業(yè)由于受到全球芯片減產(chǎn)和特殊因素的影響,一批企業(yè)紛紛投入到芯片行業(yè)中。
目前來看,新能源車企對實(shí)現(xiàn)芯片自主化的意愿更為強(qiáng)烈,一方面新能源汽車自動化程度高,所需芯片數(shù)量多,一般可達(dá)1000顆左右(為傳統(tǒng)燃油車的2倍),未來幾年有望突破2000顆;另一方面,出于安全考量,發(fā)展高級自動駕駛實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵技術(shù)的自主可控是必須條件,因此實(shí)現(xiàn)汽車芯片的國產(chǎn)自主是一條必經(jīng)之路。此外,降低芯片成本也是車企攻堅(jiān)芯片一個重要因素。
從芯片自給率角度來看,我們更加迫切需要實(shí)現(xiàn)車規(guī)級芯片自主。中國擁有龐大的汽車消費(fèi)市場,對于汽車芯片的需求巨大,尤其是我國新能源汽車走在了世界前列,其產(chǎn)銷量連續(xù)9年位居世界第一,占全球的比重超過60%。在新能源汽車的龐大產(chǎn)銷市場中,芯片作為關(guān)鍵零部件的地位就更加凸顯。
目前我國車規(guī)級芯片的自給率不容樂觀,中國電動汽車百人會論壇(2023)中,國務(wù)院發(fā)展研究中心市場經(jīng)濟(jì)研究所揭示了我國汽車芯片的對外依存度高達(dá)95%,計(jì)算和控制類芯片自給率不足1%,功率和存儲芯片自給率也僅為8%這一現(xiàn)狀。
02、門類繁多,競爭激烈
汽車芯片門類較多,可大致分為:MCU、功率芯片、存儲器、智能控制駕駛及傳感器五大類。其中,MCU已經(jīng)在產(chǎn)業(yè)鏈中相對成熟,智駕芯片是最為關(guān)鍵且研發(fā)難度最大的。
全球汽車芯片市場基本被國際半導(dǎo)體巨頭壟斷,華經(jīng)產(chǎn)業(yè)研究院數(shù)據(jù)顯示,排名前五廠商占比接近50%。其中,英飛凌占比最高,市場份額12.7%,其次分別為恩智浦、瑞薩、德州儀器及意法半導(dǎo)體。全球前20家汽車半導(dǎo)體公司中,只有一家是中國公司——安世半導(dǎo)體。
在智駕芯片市場中,2024年1—5月全球智駕芯片裝機(jī)量排名前5的公司分別為英偉達(dá)、特斯拉、華為、Mobileye、地平線征程,其中兩家為中國公司,市場占比較前幾年有了很大改善。
功率芯片的在新能源汽車半導(dǎo)體中的占比達(dá)到55%,其中IGBT是功率半導(dǎo)體最重要組成部分。在功率芯片市場中,比亞迪在2024年1-5月以1042609的裝機(jī)量占比第一(數(shù)據(jù)來源于蓋世汽車)。
在汽車數(shù)字座艙領(lǐng)域,高通的車載芯片8155一騎絕塵,呈現(xiàn)單寡頭的競爭格局。在國內(nèi)汽車市場,近90%的中國新能源車裝載了高通8155座艙芯片。除8155外,高通的8295芯片也已受到零跑、蔚來、極氪、小米和奔馳等多家車企的追捧。
03、國產(chǎn)汽車芯片正在打破原有市場格局
曾幾何時,一顆10元、20元的芯片,竟被炒到了2000元左右。但近幾年來,我國車企意識到芯片對于智駕的重要性,在該領(lǐng)域花費(fèi)了大力氣。
在政府和產(chǎn)業(yè)界的努力下,我國在汽車芯片領(lǐng)域取得了一定進(jìn)步。以IGBT為例,2021年國產(chǎn)IGBT市占率約為20%,2023年已經(jīng)快速提升一半以上。以IGBT為代表的功率器件半導(dǎo)體產(chǎn)品有望在2025年達(dá)到30%以上國產(chǎn)替代,在2027至2028年超過50%。
在汽車芯片領(lǐng)域,一大批企業(yè)如比亞迪、華為、地平線、黑芝麻智能、芯旺微、兆易創(chuàng)新、紫光國微、中穎電子、國芯科技、安世半導(dǎo)體正在加速布局并已經(jīng)量產(chǎn)了不同類別的車規(guī)級芯片。
今年年初,工信部印發(fā)《國家汽車芯片標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)指南》。其中提出,到2025年,制定30項(xiàng)以上汽車芯片重點(diǎn)標(biāo)準(zhǔn);到2030年,制定70項(xiàng)以上汽車芯片相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),這將極大推動我國車規(guī)級芯片進(jìn)步。
本次蔚來發(fā)布的神璣NX9031,擁有超過500億顆晶體管,單片算力達(dá)到256 TOPS,在業(yè)內(nèi)算是一流水平,雖然不能實(shí)現(xiàn)自主生產(chǎn),但芯片和底層軟件均已實(shí)現(xiàn)自主設(shè)計(jì),算得上是一大突破。
此外,中興通訊推出的國內(nèi)首個基于全棧自研芯片平臺打造的車規(guī)級5G R16模組,可廣泛應(yīng)用于車載網(wǎng)聯(lián)及其他聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品上(T-Box、OBU、RSU、座艙等),將在廣汽集團(tuán)某車型上搭載應(yīng)用,預(yù)計(jì)首款搭載車型2024年內(nèi)量產(chǎn)。
公開信息顯示,2024年在我國車載芯片中,SoC(系統(tǒng)級芯片)的國產(chǎn)化率在5~8%,MCU(微控制單元)國產(chǎn)化率接近10%,IGBT/碳化硅功率器件國產(chǎn)化率約為35%,MOSFET國產(chǎn)化率約為15%。當(dāng)前國內(nèi)整體車載芯片的國產(chǎn)化率在15%左右,較前幾年的5%、10%有了顯著提升。
業(yè)內(nèi)人士透露,相關(guān)部門已要求上汽集團(tuán)、比亞迪、東風(fēng)汽車、廣汽汽車和一汽集團(tuán)等汽車制造商2025年將汽車相關(guān)芯片的本地采購比例提高到20%或25%。
汽車芯片的國產(chǎn)化進(jìn)程面臨多方挑戰(zhàn),包括供需失衡、技術(shù)、生產(chǎn)線以及人才等問題,需要保持長期攻堅(jiān)克難;我國要實(shí)現(xiàn)汽車芯片領(lǐng)域的國產(chǎn)替代,短期內(nèi)需強(qiáng)化汽車與芯片產(chǎn)業(yè)的內(nèi)部協(xié)同和外部循環(huán),為汽車制造企業(yè)營造良好發(fā)展環(huán)境和預(yù)期,才能促進(jìn)芯片產(chǎn)業(yè)的自主安全可控。
作者:孫天
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