文︱立厷
图︱现场拍摄
汽车半导体已成为连接汽车工业和半导体产业的战略焦点，也是汽车产业供应链得以正常运行的重要保障，它不仅关系到汽车生产，还直接影响人们的出行方式和社会经济。
在汽车电动化、网联化、智能化发展趋势下，汽车对半导体的性能和用量需求均大幅增加，从应用层面推进了汽车半导体市场的高速发展，成为增速最快的细分市场之一。然而，始于新冠疫情之后的汽车缺芯潮蔓延全球，严重冲击了汽车产业，使车厂出现不同程度的减产、停产。
不过，缺芯潮危机也为我国汽车半导体产业的发展带来了机遇，而关键在于如何去把握。在第十六届“中国芯”集成电路产业促进大会同期举办的“汽车半导体高峰论坛”上，国家新能源汽车技术创新中心副总经理、中国汽车芯片产业创新战略联盟副秘书长邹广才针对汽车产业发展和芯片荒、“卡脖子”矛盾，分析了原因，分享了汽车芯片产业生态建设方面的实践与思考。
汽车产业发展与芯片空间
经过近几年的发展，我国汽车产业迎来突飞猛进的变化，特别是新能源和智能汽车迎来了发展黄金期。2015－2020年，全球新能源汽车年复合增长率超过40％，中国更高，每年新能源汽车产量占到全球一半以上。得益于政策、市场和技术以及节能减排，各国都非常重视新能源汽车的发展。未来其渗透率将进一步加速，发展空间巨大。预测表明，2022年我国新能源汽车的产销量将达500万辆，提前实现2025年目标。
新能源智能汽车迎来黄金窗口
邹广才指出，从去年汽车芯片荒开始，就引起了行业主管部门的高度重视。我国汽车电子领域最关注的就是汽车芯片，因为它是未来新能源汽车及传统汽车实现主要功能，特别是电动、智能化功能的核心基础硬件。
目前，传统汽车和智能化、电动化领域的芯片主要是国外进口，占比高达95％以上；关键系统芯片全部由国外垄断；进口渠道风险对汽车产业和整个国民经济都有重大影响。预计2022－2025年，一辆车上芯片价值将在1500－2000美元，汽车芯片市场空间高达几百亿，机会巨大。
何为汽车芯片？
邹广才说，对于汽车芯片，目前行业还没有一个广泛认可的定义。通过采用的标准以及行业报告中的一些技术特征，可以形成以下定义：汽车芯片要求高可靠性、高安全性、高稳定性，需要经过2－3年严苛认证才能进入汽车供应链，拥有5－10年供货周期。
高可靠性主要指适用的工作温度范围、湿度、抗振动、抗电磁干扰以及设计寿命；高安全性主要指功能安全和信息安全，通常用ISO 26262及ASIL－B至ASIL－D等信息安全标准进行认证；高稳定性主要指产品大批量生产情况下的稳定性，并实现零缺陷。还有一些其他要求，如工艺、材料和模块化要求，这些都是汽车产业长期发展形成并折射到汽车芯片层面的特殊要求。
汽车芯片定义及技术特征
汽车芯片行业壁垒比较高，芯片要经过质量管理、功能安全及信息安全等标准检测和认证，然后才能进入产业链上车应用。一般来讲，一款芯片需要两年开发时间，认证还需要两年时间，进入门槛非常高。即使进入产业链，还需要有5－10年的供货周期。所以，在严格技术标准和超长供货周期下，芯片企业、汽车电子厂商和整车企业形成了强绑定供应链，行业壁垒高，合作格局稳定。
解决卡脖子从哪里入手？
从整个生态链来看，我国汽车产业“缺芯少魂”是在全球产业链中处于较低位置的标志性痛点。建立产业生态是解决“卡脖子”问题的核心手段。从国民经济的高质量安全发展、汽车产业供应链的自主可控、汽车芯片产业的巨大市场机遇看，实现车规芯片的国产化和自主化，都具有十分重要的战略意义、现实意义和经济效益。
为实现上述目标，邹广才认为应该从以下方面入手加以解决。
需要解决的核心问题
一是没有标准体系。国内没有汽车芯片标准体系，上下游没有统一的技术标准语言，更多是借鉴国际使用的标准做汽车芯片测试、评价，而这些标准滞后于中国日新月异的庞大市场的新要求，一些新部件技术要求无法体现。国外一些标准检测比较烦琐，做一次测试评价需要5个月时间。所以，需要有一个既满足汽车行业应用，又能够相对简化的测试标准，满足上下游技术和应用的对接要求。
二是缺少评价平台。国内以前用的都是国外芯片，这些芯片在国外产品上进行了大规模验证和应用，在国产芯片上车时，还需要一个完整的评价过程。所以，国内芯片行业和汽车行业之间需要有一个比较完备的测试评价机制和认证机制的平台。
三是研发能力不足。目前虽然有很多企业进入汽车芯片领域，已经进行了第一轮和第二轮迭代，但国内汽车芯片技术研发能力仍然不足，在可靠性、可测性、功能安全方面与国外技术产品相比还有一定差距。
四是上下游对接不利。产品的应用是上下游对接的关键所在，如果上游研发制造的芯片没有下游使用，上游投资就白白浪费了。集成电路产业应用迭代周期比汽车产业快，下游有了应用机会，也无法很快迭代，完善性能。因此需要上下游一起努力，给国产芯片应用和试用的机会。
五是产能缺乏。本轮缺芯最重要的原因是芯片产能问题，在大陆地区，目前SoC、MCU都没有成熟的流片线，缺乏底线保留能力。所以呼吁在国内建立一些高性能的流片线，以保障芯片生产能力。
邹广才强调，这些不是上游和下游一两个企业就能解决的问题，而是一个生态问题。生态分为技术和产业两个方面，技术生态指芯片设计直到应用，包括设计、制造、封装、测试、认证等。产业生态包括每个环节的企业或机构，芯片设计公司是主力，关键院校在关键技术上协助，还包括零部件和封装厂商，还包括一些为共性平台测试标准及认证提供技术支撑的机构。
技术生态和产业生态协作
汽车芯片产业生态建设实践
国际上汽车芯片企业和产业链上下游之间都采用产业联盟的方式，通过长期合作形成一个利益共同体，从而建立一个比较稳定的利益共享、合作共赢的协同机制。国内也在效仿国际上成熟的做法，尝试走产业联盟的道路。
邹广才介绍说，中国汽车芯片产业创新战略联盟2020年9月成立，定位是一个行业组织，目标是跨界融合半导体和汽车产业，建立我国汽车芯片产业生态，实现自主完全可控和全面发展，推动国产替代和国际合作。
中国汽车芯片产业创新战略联盟
2021年2月，联盟在工信部电子司、装备司指导下开展了我国汽车半导体产业供需调研，向国内80多家企业征集供给信息，发布了汽车半导体供给手册。手册收录了国内59家半导体企业的产品，涵盖几个大类和53个小类，收录了26家汽车零部件的1030条产品需求信息。同时对汽车芯片做了完整分类体系，以指导其他工作。
在线下调研的基础上，联盟开始建立线上汽车半导体供需对接产业平台，12月初正式启动内部测试工作，并向联盟内成员开放。该平台计划明年年初正式开放，在上面可以直接寻找国产芯片产品。
6月，国内汽车芯片保险机制上线，主要面向国产汽车芯片应用，希望用这种方案分担国产汽车芯片在应用过程中上下游的经济风险，推进国产芯片尽快上市应用。
同月，汽车芯片标准体系研究课题启动，将根据产业实际需要和技术攻关需求，搭建面向国产芯片的汽车芯片标准体系，并制订汽车芯片标准化工作路线图，形成汽车芯片标准化工作的中长期规划，并逐步开展汽车芯片应用场景、环境工况、产品性能、试验方法、测试评价等方面标准的研究制订工作。标准体系包括基础标准、产品标准、试验标准和通用标准四大类别，下面又分13个工作组。目前，标准已经做了多次课题研究，有50多家成员单位共140多名专家参与，累计完成标准的梳理、技术结构分析、技术标准化的调度，现已进入汽车芯片标准体系的框架搭建阶段，计划2022年7月完成标准化路线图制定。
10月，联盟宣布举办首届中国汽车芯片应用创新拉力赛，联合国内汽车芯片企业，围绕国产汽车芯片产品开展汽车电子设计，并邀请行业专家对设计方案进行评选和评优。通过这种方式推广国产汽车芯片，让下游尽快了解和应用。参与拉力赛的设计方案覆盖三电控制、域控制系、智能驾驶、智能车灯等各种汽车电子应用。
11月，联盟在北京举办高校创新成果对接会，将学校在半导体、智能网联汽车方面的科研成果与企业交流对接，帮助企业了解前沿技术，形成校企合作。
12月，联盟宣布在北京义庄设立比较完整的从芯片级到系统级的一站式测试平台，主要帮助国产芯片完成上市前芯片可靠性、功能安全方面的测试评价。通过评价打通下游到上游之间的信任通道，将模块环境、芯片表现完整准确地告诉下游。未来测试评价将拓展到电磁兼容及其他领域。
以产业生态打造汽车芯片创新高地
邹广才最后表示，“十四五”期间，联盟将继续开展技术探索、成果应用、资源对接、产品推广、人才培养、行业交流、国际合作等工作。
中国汽车行业发展速度很快，但还有很大差距。只有国内上下游企业，芯片、汽车、高等院校、行业组织一起努力，才能早日建成中国汽车芯片产业生态，打造世界汽车芯片的创新高地。
