新能源汽车呼唤“中国芯”( 二 )


2019年,比亚迪、斯达半导的市占率已经达到20%、17% 。2020年 , 斯达半导生产的汽车级IGBT模块合计配套超过20万套新能源汽车、市占率进一步提升达15% 。根据2021年报,斯达半导应用于主电机控制器的车规级IGBT模块持续放量,合计配套超过60万辆新能源汽车 , 市占率继续上升 。
相比IGBT , 车规级MCU国产化晚很多,直到2018年比亚迪成功推出第一代8位车规级MCU芯片,才实现零突破 。一年后,比亚迪的第一代32位车规级MCU芯片成功搭载在了旗下的全系车型上 。同年,芯旺微将车规级MCU推向汽车市场 。实现了汽车前装产品的量产,并发布32位汽车级MCU 。但全球汽车MCU市场依然是海外巨头的天下,市占率超过95% 。
在SoC芯片方面,地平线、黑芝麻等汽车芯片领域的“新势力”异军突起,与英伟达、高通等国外传统芯片厂正面刚 。
2020年6月,地平线的国内首款车规级AI芯片征程2搭载的长安UNI-T上市,实现中国车规级 AI 芯片的首次上车量产,当年这款芯片出货量突破16万片 。今年10月大众宣布24亿欧元投资地平线,其旗下的CARIAD也与地平线成立了合资公司 。此外,地平线与比亚迪、奇瑞、长城、江汽、理想、哪吒、岚图等厂商也均有合作 。
黑芝麻智能的华山二号A1000芯片已完成所有车规级认证 , 也是首个量产的符合车规、单芯片支持行泊一体域控制器的国产芯片平台 。目前 , 黑芝麻已经获取了15个车企的量产项目 。
可以说 , 国产汽车芯片在当下迎来了更好的发展机遇 。自主品牌车企已逐渐开始接受和主动拥抱国产芯片,风向开始转变,一些提早布局的芯片公司也开始享受市场红利 。
02 三座大山
目前就全球半导体市场竞争格局来看,欧美日等巨头仍占据国内汽车芯片超95%的份额,国内产品的自主率普遍偏低,总体在5%以内 , 中国汽车芯片进口依赖度极高 , 要想真正实现车芯国产化还要解决这三大难题 。
首先车规是芯片国产化的重要一步 。迈过这一步,我们才能离高端芯片的国产化替代越来越近 。相比工业级、消费级芯片 , 车规级芯片在研发、制造、合规、量产等环节都遭遇着更高层级的挑战 。
车规的难点就在于汽车所经历的使用环境比消费类电子要严苛很多,如温度,消费芯片的温控区间在 0 ℃ ~125 ℃之间,而汽车芯片要达到 -40 ℃ ~175 ℃的温控区间,而且振动要求是 50G 。这种特殊性决定了汽车芯片需要进行三级验证:部件验证、系统验证、整车级验证 。
另外车规的供货周期要保证,芯片有十年稳定的供应,并且保证十五年之内芯片不会出现任何问题 。这些严苛的条件决定了汽车芯片需要很长的测试和认证流程 。比如芯片的老化实验就需要数千小时的测试才能完成 , 这意味着这一项测试需要的时间就达到半年甚至是一年 。车企都不想自己融合了更多技术、算法的智能驾驶方案 , 因为芯片的可靠性问题被召回 。因此,车企对国内生产的汽车芯片产品的信任度低 , 暂时不敢规模化应用国产芯片产品 。

新能源汽车呼唤“中国芯”

文章插图


其次,国内汽车芯片全产业链面临短板 。中国电动汽车百人会传播顾问沈承鹏认为,我国芯片产业最大的痛点是供应链没有打通 。尽管在芯片设计工具及制造、封测环节设备等方面已有很大进步,但在EDA、光刻机等核心技术环节的落后,仍然使国内企业频繁被“卡脖子” 。
此外,和国内消费电子高端芯片相似 , 国内车芯当前也面临着被国外频频施压的困境 。今年8月,英伟达称被美国政府要求限制向中国出口两款云端AI芯片A100和H100 。10月,美国商务部颁布了新修订的《出口管理条例》,除更加严格限制美企向中国出口芯片和制造设备外,还首次将参与中国境内半导体开发活动的“美国公民、美国永久居民、美国庇护民、位于美国的人士”,列入管制范围 , 意味着美国将限制所有美籍华人与中国半导体产业沾边 。车百智库认为,美国人才禁令,短期内将显著影响国内半导体产业链的正常经营,长期将对中国引进核心半导体人才造成很大限制 。

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