汽车行业告别了缺芯窘境后，汽车芯片进入了国产化探索“深水区”。汽车芯片作为汽车“大脑”，扮演了越来越重要的角色。在汽车技术升级和功能提升方面，芯片已然成最核心的部件。
7月6日下午，在2023中国汽车论坛的“芯路历程、协同并进”主题论坛上，中国汽车工业协会副秘书长李邵华以“中国将成为汽车芯片发展的高地和集聚地”为题做了致辞发言，中国一汽智能网联开发院副院长王仕伟，奇瑞控股集团有限公司芯片应用部部长张圣峰，中国电子技术标准化研究院技术总监菅端端，株洲中车时代半导体有限公司副总经理颜骥，华大半导体有限公司副总经理刘劲梅，无锡滨湖区科创中心主任周天一，爱芯元智汽车产品事业部总裁龚惠民，紫光同芯微电子有限公司副总裁黄钧，芯驰科技资深产品市场总监贾建龙，湖南三安半导体碳化硅应用专家施洪亮分别就中国汽车芯片的发展格局、产业生态、车芯联动、车芯融合、标准制定、功率半导体等内容做了主题演讲。本场主题论坛由中国汽车工业协会副秘书长杨中平主持。

芯片国产化进入“深水区”
2020年以来，中国汽车行业整体面临缺芯窘境，一些车企直接将芯片公司从N级供应商提级至Tier 1公司（一级供应商）。目前，行业整体缺芯窘境已基本结束。刘劲梅认为，经过最近几年的研发推进，芯片国产化已经进入新阶段，进入了行业发展的“深水区”，我国芯片公司已经解决了大多数低端芯片的国产化问题，一些高端芯片的国产化也在进行中。
目前，中国汽车行业的高端芯片主要还是由国外芯片巨头供应，例如动力、底盘、域控制器、智能驾驶、智能座舱等领域的高阶SoC（系统级芯片）即是如此。颜骥表示，我国芯片半导体原材料在近些年取得了较大进步，但相对国际先进水平仍有一定差距，大部分原材料目前还由欧美各国和日本掌控。
黄钧表示，汽车芯片需要通过车规级体系AEC-Q100认证、力争符合ASIL-D标准，定向量产前还需要道路耐久性测试、台架测试和三高（高温、高寒、高原）测试，汽车核心控制器对芯片的要求是高可靠、高安全、高性能和生态完善。
黄钧称：“国产芯片起步还是比较晚的，研发周期或者说积累还是偏少，现实商业回报比较慢。汽车芯片确实是难度比较高，特别是核心控制器里面的芯片制造难度非常高。高要求之下，国产芯片公司目前所处的合作生态也不是特别完善。”
汽车芯片国产化没有弯道超车的机会，也不可能一蹴而就。中国芯片公司需要在技术上不断积累、不断做技术攻关。张圣峰认为，芯片公司的核心技术一定要掌握在自己手里，而芯片IP（知识产权）、芯片专利的保护工作需要行业和市场监管方一起推动。
值得一提的是，无锡滨湖区已将智能网联汽车作为重点发展产业。周天一表示，滨湖区未来将坚持车规级芯片产品做牵引，链接汽车终端厂商。

“车芯融合”进行时
伴随着汽车行业“电动化、网联化、智能化”的深入发展，我国汽车工业全面进入高质量发展新阶段，车内芯片的使用量也越来越多，从几百个到上千个不等。王仕伟认为，我国汽车工业在在智能化、网联化方面还是有一定差距，在智能座舱、智能驾驶领域需要加速发展。
刘劲梅表示，汽车已经染上了消费电子特征，智能化迭代升级变得更加迅速，并开始逐渐成为移动智能终端。刘劲梅称：“现在的智能汽车就像装了轮子的手机。手机迭代更新的速度非常快，今天汽车迭代更新的速度也非常快，而且功能越来越酷。在保证出行安全的大前提下，为制造功能越来越炫的智能汽车，车企应该与芯片公司更紧密地配合。”
近几年，作为汽车关键零部件的芯片成为了逆全球化最前沿的管控产品，其不可控因素不断增加。车企和芯片公司需要更紧密的合作，避免再出现2020年以来的缺芯状况。刘劲梅认为，车企与芯片公司之间的“车芯联动、车芯融合”可实现相互成就，推动产业升级。她认为一个特别好的现象是，一些优秀的芯片公司已经开始和车企一起开始做芯片解决方案，直接和车企沟通确定基本方案后，再和相关Tier 1公司一起实现芯片方案的目标功能。
刘劲梅介绍，车企与芯片公司之间的合作有三个层次。第一层次是应用拉动，包括Pin to Pin（现有需求替代）兼容、功能满足、局部系统优化（如安全系统和电源系统优化）。第二层次是芯片驱动，包括芯片自身算力的不断升级、半导体新材料的应用，如功率半导体的技术进步驱动“三电”系统持续向高压、高效率、低损耗方向演进。第三层次就是“车芯联动、车芯融合”，其体现形式是协同创新、建立生态，芯片公司和车厂一起讨论系统整体的应用需求，根据系统方案定义芯片，这不仅仅是车企拉、芯片公司推，而是双方要做成一家人。
值得一提的是，在汽车价格内卷的大背景下，车企面临着很大的成本压力。对于如何压降成本，龚惠民认为，特斯拉之所以能实现很好的经营毛利率，一方面是因为它有优秀的供应链掌控能力，另一方面是因为它通过技术更新带来了成本下降。芯片行业也应该通过领先的技术来降低BOM（物料清单）体系的总成本。
贾建龙表示，汽车芯片的电子架构从分布式向中央计算平台式发展，是行业目前的一个普遍共识。在汽车成本列表中，芯片的总成本最多约为1.4万元，车企如何降低芯片总成本的最优解决方案不是压低单颗芯片的成本，而是和芯片公司一起将汽车芯片系统集成化、降低有效系统的总价格。例如国外汽车芯片公司会提供一整套电源解决方案，为MCU（微控制器芯片）和驱动芯片供电。如果整套电源系统都是一家芯片公司提供的，那么芯片公司可任意组合做成SBC（基础系统芯片）和MCU连接，因为实现一种功能可以有多个芯片解决方案，这样就可以在实现功能不变的前提下，将某些芯片多做一些、某些芯片少做一些，进而实现车企和芯片公司节约芯片上车成本。

两产业标准融合势在必行

汽车有自己的产业链、芯片自身也有很长的产业链，两个产业链要融合在一起，中间有很多要解决的问题，所以需要两个产业链一起做标准，建立、健全合作生态。张圣峰认为，现在汽车芯片相关法规、标准，国内与国际相比有一定滞后，需要企业、政府、学校等单位共同推进标准的统一与落地。国家标准出来以后，企业标准才能陆续完善。
菅端端表示：“车用集成电路市场这几年有比较大的增长，市场规模从1997年的73亿美元增长到2022年的784亿美元，2022年的增速为13.5%。2022年，汽车应用贡献了集成电路市场13.7%的市场份额。相比之下，一些消费类应用的市场规模在去年大幅缩水，汽车行业成为了集成电路市场的第三大增长贡献项，一共贡献了21.8%的增长。对集成电路行业来说，汽车芯片是非常重要的领域。”
据了解，汽车芯片标准化主要涉及标准、检测、认证三个方面，这三方面的落地成果分别为标准文本、测试报告、证书。菅端端介绍称，中国电子技术标准化研究院要在汽车芯片领域打通芯片检测的“一纵三横”。“一纵”是指推动建立“芯片-模组-车厂”一体化检测体系，推进标准互认。“三横”方面，一横是把检测时间降到芯片公司和车企允许的范围内；二横是把检测成本压低到一定范围；三横是压实标准化，把不必要的过压实验去掉，把满足智能汽车所需要的特殊应用场景加上，最终基于现有的标准体系去做更新。
菅端端认为，汽车芯片的困难需要在政府推动下，由集成电路产业、汽车产业共同赋能，打通从芯片厂、模组厂到车厂的“一纵”，相向而行是重要途径。中国电子技术标准化研究院正在努力推动优秀芯片上车，提高芯片检测效率。遵循行业规律，探索两行业融合的平衡点是国产汽车芯片走向深水区的必由之路。
值得一提的是，在电脑、手机和其他电子设备市场的发展初期，消费类应用芯片常常存在“错配Bug”，例如某芯片公司的一款产品可以在A设备上实现一种视觉功能，而同样的视觉功能在B设备就无法实现，这就是因为彼时各家芯片公司各自为战、没有统一的行业标准。在消费应用类芯片经历了蓝海市场后，大批中小芯片公司被淘汰倒闭或被巨头并购，消费应用类芯片的相关标准随之被几家巨头制定、但也并未获得实质上的统一。
目前，AI芯片巨头英伟达已将汽车芯片业务单独列项、独立成为公司一项主要经营业务。
施洪亮表示，芯片如果分消费级、工业级和车规级的话，车规级芯片是要求最高的，也是所有芯片公司都想触及的一项业务。可以预期的是未来将有更多的芯片巨头将汽车芯片业务单独列项，留给汽车芯片市场的蓝海周期必然不会太长。未来几年汽车芯片市场红海化后，相关标准向哪家芯片公司倾斜，其在市场上的话语权必将得到加强、其市场份额也必有大涨。
对于汽车芯片的标准化，李邵华表示：“政府将发挥非常重要的作用，政府要发挥在宏观调控和服务产业方面的职能作用，强化政策引导、建立车规级芯片统一的技术规范和标准，加快汽车芯片整体的产业链布局，引导鼓励国外芯片公司在华建设、研发、生产、封测等基地，维护市场秩序。对于囤积居奇这样违法的市场行为要严厉打击，强有力的政策和有序的市场环境将会成为汽车芯片产业发展重要的保障。”
注：本文首发于《汽车纵横》杂志2023年8月刊