缺芯或將持續到年底 車企自研芯片道阻且長

對于車企來說，在關鍵核心零部件領域長期受制于人終究不是長久之計。日前，理想汽車成立了一家新公司——四川理想智動科技有限公司(以下簡稱“理想智動”)，該公司經營范圍中包含“集成電路芯片設計及服務”，這不禁讓許多業內人士揣測，理想汽車或將走上自研芯片之路，打造屬于自己的自動駕駛能力閉環。

值得深思的是，將未來汽車產業的決勝關鍵掌握在自己手里固然重要，但對于想要自研芯片的理想汽車等車企來說，這條路并不好走，從資金到研發能力，從人員到技術儲備，都將迎來前所未有的挑戰與考驗。那么，為何即便千難萬難，仍有越來越多的車企選擇進入芯片研發領域，僅僅是為了應對芯片短缺的困境嗎?為了走好自研這條路，他們又該如何應對即將遇到的困難?

“在我看來，車企之所以選擇自己研發芯片，主要是出于自身發展需求的考慮，打造專門的軟硬件系統，從而形成更有競爭力的智能網聯汽車產品和生態。”中國汽車工業協會副秘書長李邵華在接受《中國汽車報》記者采訪時表示，考慮到外部環境等因素，可能會有更多的車企參與到芯片研發的工作中來，從而形成一種現象。李邵華認為，站在產業以及更高層面來看，無論是選擇自研，還是合資合作，車企涉足芯片自研領域都將進一步推動汽車與芯片兩大產業的協同融合發展，最終走出一條具有我國市場特色的發展之路。

缺芯或將持續到年底

有人猜測，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，受制于馬來西亞疫情因素限制，毫米波雷達的芯片供應出現嚴重短缺，部分車型被迫“缺配”交付，終端銷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%，環比下滑62.23%，這其中肯定也多多少少受到了芯片供應不足的影響。

然而，讓人揪心的是，目前缺芯問題在短期內看不到緩解的苗頭。近日，汽車行業數據預測公司AutoForecast Solutions(以下簡稱為“AFS”)表示，截至5月8日，由于芯片短缺，今年全球汽車市場累計減產約為169.38萬輛，AFS全球汽車預測副總裁Sam Fiorani表示，受目前大環境影響，全球汽車制造商將在未來進一步減產。Gartner分析師認為，隨著生產進入淡季再加上市場半導體供應量增加，個人電腦和智能手機領域的大多數半導體短缺問題將得到緩解，但汽車供應鏈中的一些類型半導體器件仍短缺，這一問題或將持續到2022年末。

在5月23日的小鵬汽車一季報會議上，小鵬汽車董事長何小鵬提出，芯片短缺的情況至少將持續到今年，甚至明年更晚些時候，他直言：“很多時候產能問題受限于一些特別小且便宜的芯片，這些芯片供應在整個中國市場都非常不確定。通常當月能確定次月的產能就已經非常好了，很多時候甚至當周只能看到下一周的產能。”博世中國總裁陳玉東也在此前公開表示：“實事求是地講，目前芯片供應還沒有回到芯片危機之前的狀態，這個月(4月)芯片依然供不應求。”他提出，希望今年下半年芯片供應能有好轉，明年可以有根本性的好轉。

中國機械工業聯合會執行副會長陳斌指出，缺芯對我國汽車產銷產生巨大影響，2021年由此減產的數量近200萬輛。“業界預計，隨著國際供應鏈的復蘇和我國芯片產業的進步，缺芯局面將在今年底、明年初得到較大緩解。”但中國電動汽車百人會傳播顧問沈承鵬表示，對于國內汽車業來講，缺芯危機還會長期存在，因為除了供應短缺之外，我們目前還不能制造滿足汽車要求的車規級芯片。芯片制造流程包括芯片設計、晶圓生產、封裝和測試。在這三大流程中，我國在設計環節具有一定水平，在封測環節具有一定能力，在制造環節卻處于全面落后的狀態，14納米以上高端芯片制程為空白，對于車規級芯片制造更是無能為力。

為自救　更為搶占智能網聯高地

“車企涉足芯片產業確實有一部分原因是形勢所迫。”李邵華指出，疫情反復加上全球貿易格局發生變化，給汽車產業帶來了供應鏈不穩定的影響，芯片短缺直接影響企業創新、產品投放和生產節奏，讓企業意識到，供應鏈的安全可控穩定，可能是在當前以及未來都必須面對的重要課題。但李邵華認為，車企紛紛下場進入芯片研發領域，并非只單純為了解決缺芯問題，更重要的是出于自身發展需求的考慮，通過布局芯片產業來打造智能網聯汽車的核心競爭力。

“芯片已經成為汽車智能化的基礎。”據沈承鵬介紹，一輛傳統燃油車使用的芯片約為500個，電動汽車芯片的用量達到1000個，自動駕駛汽車芯片的用量可達3000個以上。網關、車身控制、自動駕駛、座艙、動力系統等位置，無一不需要大量的芯片參與，隨著自動駕駛等級的提升，自動駕駛車輛內部的芯片體系和電子電氣架構逐漸集成，傳統的單功能芯片會慢慢整合成自動駕駛計算芯片，即智能汽車的“大腦”。

“大家都說‘軟件定義汽車’，但同時已經注意到，僅僅做軟件和算法還遠遠不夠。”一位自動駕駛公司技術負責人在接受本報記者采訪時指出，不少車企在研發過程中發現，自研的算法在匹配現在市場上的通用芯片時，會出現算法優勢難以發揮的情況，最終還是需要定制芯片來匹配自己的算法，只有定制化，才能實現軟硬件協同，軟件對硬件的調用效率也才能達到最高。

基于此，對于整車企業來說，參與芯片研發不僅可以增強對整車成本的控制，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品。毫不夸張地說，掌握汽車芯片的控制權就是牢牢抓住了通往未來智能網聯汽車時代的鑰匙。

2016年，前AMD首席架構師Jim Keller任職特斯拉的Autopilot硬件工程副總裁，就此開啟了特斯拉的芯片自研項目。如今，得益于自研芯片，特斯拉的自動駕駛技術能力得到了大幅提升，由此打造出了其他車企所不具備的強大市場競爭力。據悉，特斯拉自研的FSD芯片相比其之前采用的英偉達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，但運行同樣模型的效率卻驚人地提升了21倍。

高風險、大投入、長周期

不少國內車企也被曝出了在芯片自研領域的諸多動作。此前有媒體報道稱，小鵬汽車自動駕駛硬件研發已經涉足芯片領域，主要研發自動駕駛專用芯片，“目前團隊規模不大，10人以內，如果進展順利，小鵬芯片有望在2022年初流片。”

蔚來汽車日前也被曝出計劃自主研發自動駕駛計算芯片，并成立獨立硬件團隊，項目由蔚來汽車董事長兼首席執行官李斌帶隊推動。傳統車企方面，去年年底，吉利集團宣布，由旗下芯擎科技自主設計的國內首款車規級7納米制程智能座艙芯片“龍鷹一號”成功流片，這是中國第一顆7納米制程的車規級SoC芯片，預計將于今年三季度量產。

但對于這些車企來說，自研芯片不是一件容易的事。“選擇自研芯片的話，車企面臨的風險很大。”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，但比亞迪在芯片產業的布局非常早，當時也是將汽車和芯片作為兩個產業分別獨立開展布局，如今才能不受“缺芯”之苦，在汽車智能技術方面也擁有了更多的話語權。特斯拉則擁有不同于國內車企的生存環境和創新氛圍，很難照搬其成長路徑。

對于其他想要自研芯片的國內車企來說，首先需要做好高投入的準備。據了解，芯片研發階段極為“燒錢”，根據Semiconductor Engineering估計，7納米和5納米芯片的開發成本分別為2.97億美元和5億美元以上。半導體研究機構IC Insights最新發布的研究報告顯示，全球半導體公司的研發支出將在2021年同比增長13%，至714億美元，創下新紀錄;2022年或將保持同比9%的增長，達到805億美元的新高。除了資金以外，芯片研發的時間和人力成本也不可小覷，據媒體報道，美國賽靈思公司在開發7納米現場可編程門陣列(FPGA)芯片時花費了4年時間，動用了多達1500名工程師。特斯拉FSD芯片的研發工作歷時18個月，正式上車更是花了3年之久。

其次則是較高的技術門檻。與迭代較快的消費電子芯片相比，幾乎還在使用10多年前技術的車規級門檻卻并沒有因此變低，產品要求之高恐怕是消費電子芯片難以匹敵的。例如汽車芯片的工作環境更加惡劣，溫度范圍在-40℃～155℃，還要能夠承受高振動、多粉塵和電磁干擾等;在可靠性和安全性方面，車規級芯片的一般設計壽命為15年或20萬公里;此外，車規級芯片還需經過嚴苛的認證流程，包括可靠性標準AEC-Q100、質量管理標準ISO/TS 16949、功能安全標準ISO26262等。

除了需要具備較高的技術和資金實力以外，自研芯片還有一個要加以重視的挑戰，即品質管控。李邵華表示，過去，整車企業的芯片由供應商提供，如果出現問題雙方風險共擔，一旦將芯片研發掌握在自己手里，就等于把產品可能出現問題的風險也放在了自己身上。

此外，李邵華還指出，芯片產業回報周期很長，且在汽車的諸多零部件中，屬于規模化效應非常明顯的一類。“只有達到非常大的規模，芯片公司才能實現盈利，并擁有較強的市場競爭力。”李邵華認為，站在更長遠的角度來看，車企自建的芯片公司恐怕在滿足自身需求之后，還需要考慮市場開拓與擴張問題，用更大規模的市場來支撐自身的運營。

加強協同　聯合發展

正是基于上述考慮，更多的整車企業選擇了與供應商合作的方式。他們或與供應商深度綁定，或聯合開發，一方面確保自身的芯片供應穩定，另一方面可以在一定程度上滿足整車企業的定制化需求。

去年7月，由東風汽車與中車時代在武漢合資成立的智新半導體有限公司，其自主研發的IGBT模塊正式量產下線。據悉，該項目一期年產IGBT模塊30萬只，首批下線的產品將配裝東風風神、嵐圖等自主品牌車型;同樣是在7月，北汽藍谷信息技術有限公司與恩智浦半導體成立的信息安全聯合實驗室，開發完成了首款可適用于智能網聯汽車T-box模塊的安全芯片產品，并通過了相關車規級檢測和認證;同年9月，上汽通用五菱宣布，將與國內多家芯片企業聯合打造一個開放共享的國產芯片測試驗證與應用平臺，“十四五”期間，上汽通用五菱GSEV車型平臺計劃實現芯片國產化率超過90%。

今年1月，上汽集團旗下尚頎資本參與了車規級MEMS激光雷達解決方案提供商一徑科技數億元Pre-C輪融資，同月，上汽還與上海工研院簽署戰略合作協議，雙方共同發起成立了上海汽車芯片工程中心;3月，廣汽資本投資了蘇州旗芯微半導體，成為了后者的新增股東，蘇州旗芯微半導體的注冊資本也從982.39萬元增至1009.30萬元，增幅2.74%;5月，由東風汽車牽頭的湖北省車規級芯片產業技術創新聯合體在武漢啟動運行。據悉，該聯合體集合了聯合武漢理工大學、華中科技大學等8家企事業單位，旨在組建國內領先的汽車芯片產業鏈，研發與應用汽車MCU專用芯片。

與此同時，紫光國微副總裁蘇琳琳在接受本報記者采訪時表示，在傳統汽車產業鏈中，車企與芯片企業之間隔著零部件供應商，并不直接對接，這導致了車企和芯片產業鏈產生了隔閡。換句話說，汽車與芯片公司在合作過程中，可能會存在深度和緊密度不夠的問題，此前全國政協經濟委員會副主任苗圩也在2022中國電動汽車百人會論壇上批評道：“目前很多整車廠依舊把車規級芯片、操作系統等‘卡脖子’技術扔給一級配套商，自己卻不采取任何行動。”

蘇琳琳提出，無論是為了更快地完成新物料導入以應對缺芯，還是面對智能網聯、自動駕駛等新興應用場景，車企、零部件廠商和芯片供應商都有必要深度合作，從系統級、部件級、芯片3個維度入手解決實際應用問題。“打破傳統供應商界限，加深車企對國產芯片企業產品性能的了解與認識，增強互信與合作意愿，有助于雙方建立緊密的供需合作關系，保障供應鏈穩定與安全，推動構建車企、芯片企業與硬件制造企業高度綁定協同的車用半導體良性生態。”她如是建議。

“過去，汽車產業與芯片產業的聯合不多，協同較少，只有盡快改變現狀，推動汽車與芯片兩大產業的融合發展，才有希望探索出一條具有我國特色的智能網聯汽車道路。”李邵華認為，站在當下來看，無論車企選擇芯片自研，還是合資合作，都很難下定論哪個是更好的選擇，但這釋放出一個重要的積極信號，那就是汽車產業愿意與芯片融合發展。“需求方的推動和促進，將有望推動汽車與芯片兩大產業的更緊密合作，在這一過程中，未來的分工與合作方式、新的產業鏈架構和體系也將應運而生。”李邵華強調。

(施蕓蕓)