汽车芯片是汽车实现“新四化”的基石之一，在新技术、新需求等内驱动力的驱动下，汽车和芯片产业正深度协同、互促共进。11月9日下午，在2022中国汽车论坛的“汽车、芯片融合发展”主题论坛上，中国汽车工业协会副秘书长李邵华，上海嘉定区人民政府副区长李峰，中国半导体行业协会副秘书长刘源超，上汽集团规划部总经理潘吉明，工业和信息化部电子第五研究所总工程师恩云飞，广汽研究院院长助理梁伟强，株洲中车时代电气汽车事业部副总经理周晓辉，地平线首席生态官徐健，芯驰科技市场总监何旭鹏，恩智浦大中华区资深市场经理余辰杰，博世汽车电子中国区战略部负责人Sebastian Mueller，湖南三安半导体碳化硅应用专家施洪亮等车企、芯片企业代表和行业机构专家以及产业相关人士作主题演讲，就新电子电气架构下车规芯片发展趋势、构建汽车芯片产业新生态、以及第三代半导体SIC等话题方向分享各自观点。本场主题论坛由中国汽车工业协会副秘书长杨中平主持。

融合发展时刻已至
在“软件定义汽车”背景下，芯片已然成为汽车新技术应用和功能提升的核心元器件。但从2020年四季度开始的芯片短缺，进而导致的供应链极度不稳定状态，直接影响到汽车行业的创新发展。杨中平认为，“虽然，当前汽车芯片全面短缺的现象暂时得到缓解，但在汽车行业转型升级的关键时刻，汽车和芯片两个行业如何发展、新四化下需要什么样的汽车芯片、汽车产业缺芯的现象如何破局等问题，仍然是这两个行业在走向融合过程中不可避免的探讨话题。”
在李绍华看来，中国一定会成为未来汽车芯片发展的高地和集聚地。而为达成这一愿景，“当务之急的是，汽车、芯片两个产业要建立更举韧性的供应链和更举竞争力的产业链。”由此，他提出五点建议：一是加大芯片上车的应用；二是构建汽车半导体产业供应链生态，以及面向汽车未来技术的产业链生态的“双生态”战略；三是加强芯片专业人才的队伍建设；四是完善国家汽车芯片的标准和检测认证体系；五是加强国际交流合作，汽车和半导体产业优势互补，共同协作。
如今，汽车、芯片产业双方正在产生更多交集。“国内汽车芯片的产业生态正在逐步成形，特别是在应用带动和牵引下，汽车芯片产业正在向着新生态演进。”恩云飞表示。当前，整车企业已进入到芯片的投资和研发领域。“整车和一级供应商等企业正对重点芯片企业给予支持，并开放需求帮助芯片企业提升产品能力，以及共同解决产品应用中的问题，从而使这些汽车芯片企业和汽车芯片能够迈过更高的技术门槛。”同时，芯片企业也在向上探，更多芯片设计企业通过供需对接等多种渠道，了解整车和一级供应商的需求，从而不断提升产品的能力。在此背景下，她认为，需要政府通过政策的牵引，项目的扶持，高等院校和科研机构加大人才培养和科技攻关，协会和联盟牵头标准的制定，以及标准体系建设路线图的制定，第三方机构提供产业检测服务等方式，加快产业各方协同，共同推动汽车芯片产业生态圈的建设。
对于恩云飞的观点，余辰杰感受颇深。从汽车处理器供应商角度，他表示，“过去我们依靠Vector、EB这类国际供应商为恩智浦全球的客户提供软件，今天我们在中国也有像普华、东软这样优质的生态伙伴专门服务本土客户。同时在硬件方面，我们选择与地平线公司合作，着手高等级自动驾驶方案的实践。拓展本土生态圈已成为我们的工作重点，我们深信在中国的成功离不开本土生态合作伙伴的支持和帮助。”

车企加快融合实践
对整车企业而言，继续提升自主可控能力，才是保障汽车、芯片产业融合过程中产业链供应安全的有力途径。潘吉明表示，上汽集团正在制定芯片国产化推进机制，并基于生态共建原则，按照“快速落地成熟芯片，实施重大项目攻关，完善产业生态体系”策略，推进汽车芯片的国产化工作。
据称，在快速落地成熟芯片方面。上汽集团通过组织供需对接会，进行快速装车应用开发，加快扩大国产芯片的应用规模。“我们坚持供应商体系的开放性，通过快速落地成熟芯片项目，向芯片设计企业提供替代机会。同时，我们也遴选通过检测认证、符合技术要求的推荐产品，持续扩大推广应用产品范围和市场规模。”
同时，上汽集团还联合产业上下游企业，推动高算力、高规格芯片和车规制造等重点领域项目的攻关规划。联合国内优秀芯片设计及晶圆制造企业，围绕电驱动系统、电源管理系统、智能座舱系统、辅助/自动驾驶系统等关键部件产品，集中突破一批高端关键芯片产品，提升芯片产业能力。“目前，我们参股了约30家芯片企业，覆盖通信、MCU、人工智能、功率半导体等各类产品，通过这种方式，希望能够形成双方更强的业务绑定和合作共赢，完善产业生态体系。”
为加快产业融合的发展势头，上汽集团近期还发起汽车芯片工程中心和第三方汽车芯片检测平台建设。“成立汽车芯片工程中心的目的，便是为了加快汽车芯片的研发及产业化进程。另外，第三方汽车芯片检测平台的成立，则有助加快汽车芯片的落地应用。”潘吉明介绍道，“未来，这两个平台将通过合资合作、人员派遣等各种方式开展更深入合作，形成覆盖研发、制造、封测等各阶段的检测能力。”
另一方面，电子电气架构发展对芯片的更高要求，同样也是整车企业在汽车、芯片融合过程遭遇的一大挑战。梁伟强认为，这一新变化令整车企业需要从高速通讯、安全、软硬解耦、车云一体等方面，着手重构新的电子电气架构。“如果新一代电子电气架构的发展可以涵盖芯片、操作系统等各方面的软硬件分层标准化体系，将有助于加强产业协作，减少重复建设和重复开发，并避免产业资源的浪费，有助于推动汽车行业形成新的产业生态体系。”
然而需正视的是，由于新一代电子电气架构的传输速率及算力成倍增长，除对核心芯片提出满足多核异构、超高算力、超大带宽等复杂需求外，智能汽车对功率芯片、控制芯片、高性能SOC等各类芯片数量需求的急剧增加，正致使行业对汽车半导体需求预期脱节，智能汽车芯片和零部件供应的波动，也对整车企业构建供应链的安全保障产生一定干扰。
为避免这一隐患，梁伟强表示，广汽集团近年来围绕新一代电子电气架构开发，已对芯片应用、核心域控设计、架构设计、功能软件开发、云平台和大数据应用等多领域着手布局，同时也在积极深入智能网联核心零部件的自研和产业化。针对芯片供应链安全问题，“我们坚持‘同芯多源’理念，在零部件设计阶段，针对同一类芯片的多个来源方案，进行适配设计与测试，同时在底层及中间件方面加大冗余开发，确保芯片供应的同时，提升硬件平台的柔性。”
所以，“我们认为，建立汽车电子产业开发与供应生态体系，需要芯片企业和整车企业共同定义新型电子电器架构下的芯片，然后以车企需求拉动芯片设计和生产，构建更加紧密生态圈，助力我国汽车和芯片行业的共同发展。”如今，广汽集团还在通过构建汽车芯片认可和保障评价体系、物料数据库、储备不同芯片的技术方案等措施，促使汽车电子产业供应生态体系逐步向多元化发展，保障供应链的稳定。

协同发展需相互成就
诚然，智能汽车的生态发展更多体现出一种圆桌式的协同创新。“在这个生态当中，合作伙伴都有差异，但都能够实现强协同和共赢。”徐健认为，在由传统的基于规则计算向数据驱动计算的演进过程中，既需要端云结合的数据来进行协同，也要迭代算法创新，化繁为简，更需要软硬结合的算力。“这三者协同，才能实现智能计算架构的变迁。”
何旭鹏表示，随着汽车电子电气架构的发展，无论在智能座舱领域、智能驾驶领域、智能网关或者智能的末端控制器上，算力都变得越来越重要。“安全、可靠、高性能的中央计算和末端智能芯片已成为智能化的核心，而只有具备了这两项基础才能实现彻底的整车智能化。”
在周晓晖看来，行业目前已进入以驱动为主的发展新阶段，芯片市场的需求正在打开。“对于承上启下的电驱动系统供应商来说，我们认为根据市场需求引领汽车产业和汽车半导体行业的融合，有助于产业需求的交互传递。”
Sebastian Mueller表示，创新才能塑造未来的新机遇。“如今，我们持续跟内部系统事业部及外部机构合作进行创新，车用碳化硅芯片（SiC）便是博世基于持续不断的创新所研发出来的产品之一。”据称，在电动汽车动力电子设备领域，碳化硅芯片的配置能有效延长单次充电的行驶距离。与使用纯硅芯片的电动汽车相比，搭载碳化硅芯片的电动汽车行驶距离平均延长6%。此外，碳化硅芯片对800伏电压系统也至关重要，它能加快充电速度、提升产品性能。由于碳化硅芯片散发的热量显著减少，能节约动力电子设备冷却成本、减轻电动汽车自身的重量，同时降低整车的成本。

施洪亮则表示，“碳化硅确实有很多机会，但依然有很多挑战需要解决”。首先碳化硅的器件可靠性还没有完全解决，门级域值电压的漂移问题，在高电压、高温度等恶劣工况下下长期运行缺乏大量的可靠性数据积累。“此外，碳化硅衬底目前仍处于严重短缺状态，据预测未来十年甚至更长时间可能都跟不上市场快速增长的需求。”他认为，“电动化”时代必须是“宽禁带器件厂家”和“整车制造厂家”进行深度合作才能迎来双赢的局面。

注：本文首发于《汽车纵横》杂志2022年12月刊