對于車企來說，在關(guān)鍵核心零部件領(lǐng)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(jīng)營范圍中包含“集成電路芯片設(shè)計及服務”，這不禁讓許多業(yè)內(nèi)人士揣測，理想汽車或?qū)⒆呱献匝行酒?，打造屬于自己的自動駕駛能力閉環(huán)。

值得深思的是，將未來汽車產(chǎn)業(yè)的決勝關(guān)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(fā)能力，從人員到技術(shù)儲備，都將迎來前所未有的挑戰(zhàn)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(fā)領(lǐng)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(fā)芯片，主要是出于自身發(fā)展需求的考慮，打造專門的軟硬件系統(tǒng)，從而形成更有競爭力的智能網(wǎng)聯(lián)汽車產(chǎn)品和生態(tài)。”中國汽車工業(yè)協(xié)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(huán)境等因素，可能會有更多的車企參與到芯片研發(fā)的工作中來，從而形成一種現(xiàn)象。李邵華認為，站在產(chǎn)業(yè)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(lǐng)域都將進一步推動汽車與芯片兩大產(chǎn)業(yè)的協(xié)同融合發(fā)展，最終走出一條具有我國市場特色的發(fā)展之路。

缺芯或?qū)⒊掷m(xù)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(xiàn)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(huán)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(nèi)看不到緩解的苗頭。近日，汽車行業(yè)數(shù)據(jù)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(chǎn)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(huán)境影響，全球汽車制造商將在未來進一步減產(chǎn)。Gartner分析師認為，隨著生產(chǎn)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(lǐng)域的大多數(shù)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?qū)⒊掷m(xù)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(xù)到今年，甚至明年更晚些時候，他直言：“很多時候產(chǎn)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(chǎn)能就已經(jīng)非常好了，很多時候甚至當周只能看到下一周的產(chǎn)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(tài)，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(zhuǎn)，明年可以有根本性的好轉(zhuǎn)。

中國機械工業(yè)聯(lián)合會執(zhí)行副會長陳斌指出，缺芯對我國汽車產(chǎn)銷產(chǎn)生巨大影響，2021年由此減產(chǎn)的數(shù)量近200萬輛。“業(yè)界預計，隨著國際供應鏈的復蘇和我國芯片產(chǎn)業(yè)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(nèi)汽車業(yè)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(guī)級芯片。芯片制造流程包括芯片設(shè)計、晶圓生產(chǎn)、封裝和測試。在這三大流程中，我國在設(shè)計環(huán)節(jié)具有一定水平，在封測環(huán)節(jié)具有一定能力，在制造環(huán)節(jié)卻處于全面落后的狀態(tài)，14納米以上高端芯片制程為空白，對于車規(guī)級芯片制造更是無能為力。

為自救　更為搶占智能網(wǎng)聯(lián)高地

“車企涉足芯片產(chǎn)業(yè)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(mào)易格局發(fā)生變化，給汽車產(chǎn)業(yè)帶來了供應鏈不穩(wěn)定的影響，芯片短缺直接影響企業(yè)創(chuàng)新、產(chǎn)品投放和生產(chǎn)節(jié)奏，讓企業(yè)意識到，供應鏈的安全可控穩(wěn)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(fā)領(lǐng)域，并非只單純?yōu)榱私鉀Q缺芯問題，更重要的是出于自身發(fā)展需求的考慮，通過布局芯片產(chǎn)業(yè)來打造智能網(wǎng)聯(lián)汽車的核心競爭力。

“芯片已經(jīng)成為汽車智能化的基礎(chǔ)。”據(jù)沈承鵬介紹，一輛傳統(tǒng)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(wǎng)關(guān)、車身控制、自動駕駛、座艙、動力系統(tǒng)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(nèi)部的芯片體系和電子電氣架構(gòu)逐漸集成，傳統(tǒng)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(jīng)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(shù)負責人在接受本報記者采訪時指出，不少車企在研發(fā)過程中發(fā)現(xiàn)，自研的算法在匹配現(xiàn)在市場上的通用芯片時，會出現(xiàn)算法優(yōu)勢難以發(fā)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(xiàn)軟硬件協(xié)同，軟件對硬件的調(diào)用效率也才能達到最高。

基于此，對于整車企業(yè)來說，參與芯片研發(fā)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(chǎn)品。毫不夸張地說，掌握汽車芯片的控制權(quán)就是牢牢抓住了通往未來智能網(wǎng)聯(lián)汽車時代的鑰匙。

2016年，前AMD首席架構(gòu)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(shù)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(jù)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(nèi)車企也被曝出了在芯片自研領(lǐng)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(fā)已經(jīng)涉足芯片領(lǐng)域，主要研發(fā)自動駕駛專用芯片，“目前團隊規(guī)模不大，10人以內(nèi)，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(fā)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(zhí)行官李斌帶隊推動。傳統(tǒng)車企方面，去年年底，吉利集團宣布，由旗下芯擎科技自主設(shè)計的國內(nèi)首款車規(guī)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(guī)級SoC芯片，預計將于今年三季度量產(chǎn)。

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(chǎn)業(yè)的布局非常早，當時也是將汽車和芯片作為兩個產(chǎn)業(yè)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(shù)方面也擁有了更多的話語權(quán)。特斯拉則擁有不同于國內(nèi)車企的生存環(huán)境和創(chuàng)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(nèi)車企來說，首先需要做好高投入的準備。據(jù)了解，芯片研發(fā)階段極為“燒錢”，根據(jù)Semiconductor Engineering估計，7納米和5納米芯片的開發(fā)成本分別為2.97億美元和5億美元以上。半導體研究機構(gòu)IC Insights最新發(fā)布的研究報告顯示，全球半導體公司的研發(fā)支出將在2021年同比增長13%，至714億美元，創(chuàng)下新紀錄;2022年或?qū)⒈３滞?%的增長，達到805億美元的新高。除了資金以外，芯片研發(fā)的時間和人力成本也不可小覷，據(jù)媒體報道，美國賽靈思公司在開發(fā)7納米現(xiàn)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(fā)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(shù)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(shù)的車規(guī)級門檻卻并沒有因此變低，產(chǎn)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(huán)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(guī)級芯片的一般設(shè)計壽命為15年或20萬公里;此外，車規(guī)級芯片還需經(jīng)過嚴苛的認證流程，包括可靠性標準AEC-Q100、質(zhì)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(shù)和資金實力以外，自研芯片還有一個要加以重視的挑戰(zhàn)，即品質(zhì)管控。李邵華表示，過去，整車企業(yè)的芯片由供應商提供，如果出現(xiàn)問題雙方風險共擔，一旦將芯片研發(fā)掌握在自己手里，就等于把產(chǎn)品可能出現(xiàn)問題的風險也放在了自己身上。

此外，李邵華還指出，芯片產(chǎn)業(yè)回報周期很長，且在汽車的諸多零部件中，屬于規(guī)模化效應非常明顯的一類。“只有達到非常大的規(guī)模，芯片公司才能實現(xiàn)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(guī)模的市場來支撐自身的運營。

加強協(xié)同　聯(lián)合發(fā)展

正是基于上述考慮，更多的整車企業(yè)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(lián)合開發(fā)，一方面確保自身的芯片供應穩(wěn)定，另一方面可以在一定程度上滿足整車企業(yè)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(fā)的IGBT模塊正式量產(chǎn)下線。據(jù)悉，該項目一期年產(chǎn)IGBT模塊30萬只，首批下線的產(chǎn)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(shù)有限公司與恩智浦半導體成立的信息安全聯(lián)合實驗室，開發(fā)完成了首款可適用于智能網(wǎng)聯(lián)汽車T-box模塊的安全芯片產(chǎn)品，并通過了相關(guān)車規(guī)級檢測和認證;同年9月，上汽通用五菱宣布，將與國內(nèi)多家芯片企業(yè)聯(lián)合打造一個開放共享的國產(chǎn)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(xiàn)芯片國產(chǎn)化率超過90%。

今年1月，上汽集團旗下尚頎資本參與了車規(guī)級MEMS激光雷達解決方案提供商一徑科技數(shù)億元Pre-C輪融資，同月，上汽還與上海工研院簽署戰(zhàn)略合作協(xié)議，雙方共同發(fā)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(guī)級芯片產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)合體在武漢啟動運行。據(jù)悉，該聯(lián)合體集合了聯(lián)合武漢理工大學、華中科技大學等8家企事業(yè)單位，旨在組建國內(nèi)領(lǐng)先的汽車芯片產(chǎn)業(yè)鏈，研發(fā)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(tǒng)汽車產(chǎn)業(yè)鏈中，車企與芯片企業(yè)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(chǎn)業(yè)鏈產(chǎn)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(xié)經(jīng)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(guī)級芯片、操作系統(tǒng)等‘卡脖子’技術(shù)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(wǎng)聯(lián)、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(tǒng)級、部件級、芯片3個維度入手解決實際應用問題。“打破傳統(tǒng)供應商界限，加深車企對國產(chǎn)芯片企業(yè)產(chǎn)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(guān)系，保障供應鏈穩(wěn)定與安全，推動構(gòu)建車企、芯片企業(yè)與硬件制造企業(yè)高度綁定協(xié)同的車用半導體良性生態(tài)。”她如是建議。

“過去，汽車產(chǎn)業(yè)與芯片產(chǎn)業(yè)的聯(lián)合不多，協(xié)同較少，只有盡快改變現(xiàn)狀，推動汽車與芯片兩大產(chǎn)業(yè)的融合發(fā)展，才有希望探索出一條具有我國特色的智能網(wǎng)聯(lián)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(chǎn)業(yè)愿意與芯片融合發(fā)展。“需求方的推動和促進，將有望推動汽車與芯片兩大產(chǎn)業(yè)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(chǎn)業(yè)鏈架構(gòu)和體系也將應運而生。”李邵華強調(diào)。

關(guān)鍵詞： 自研芯片 零部件領(lǐng)域 理想汽車 汽車產(chǎn)業(yè)