汽車半導體已成為連接汽車工業和半導體產業的戰略焦點，也是汽車產業供應鏈得以正常運行的重要保障，它不僅關系到汽車生產，還直接影響人們的出行方式和社會經濟。
在汽車電動化、網聯化、智能化發展趨勢下，汽車對半導體的性能和用量需求均大幅增加，從應用層面推進了汽車半導體市場的高速發展，成為增速最快的細分市場之一。然而，始于新冠疫情之后的汽車缺芯潮蔓延全球，嚴重沖擊了汽車產業，使車廠出現不同程度的減產、停產。
不過，缺芯潮危機也為我國汽車半導體產業的發展帶來了機遇，而關鍵在于如何去把握。在第十六屆“中國芯”集成電路產業促進大會同期舉辦的“汽車半導體高峰論壇”上，國家新能源汽車技術創新中心副總經理、中國汽車芯片產業創新戰略聯盟副秘書長鄒廣才針對汽車產業發展和芯片荒、“卡脖子”矛盾，分析了原因，分享了汽車芯片產業生態建設方面的實踐與思考。
經過近幾年的發展，我國汽車產業迎來突飛猛進的變化，特別是新能源和智能汽車迎來了發展黃金期。2015－2020年，全球新能源汽車年復合增長率超過40％，中國更高，每年新能源汽車產量占到全球一半以上。得益于政策、市場和技術以及節能減排，各國都非常重視新能源汽車的發展。未來其滲透率將進一步加速，發展空間巨大。預測表明，2022年我國新能源汽車的產銷量將達500萬輛，提前實現2025年目標。
鄒廣才指出，從去年汽車芯片荒開始，就引起了行業主管部門的高度重視。我國汽車電子領域最關注的就是汽車芯片，因為它是未來新能源汽車及傳統汽車實現主要功能，特別是電動、智能化功能的核心基礎硬件。
目前，傳統汽車和智能化、電動化領域的芯片主要是國外進口，占比高達95％以上；關鍵系統芯片全部由國外壟斷；進口渠道風險對汽車產業和整個國民經濟都有重大影響。預計2022－2025年，一輛車上芯片價值將在1500－2000美元，汽車芯片市場空間高達幾百億，機會巨大。
何為汽車芯片？
鄒廣才說，對于汽車芯片，目前行業還沒有一個廣泛認可的定義。通過采用的標準以及行業報告中的一些技術特征，可以形成以下定義：汽車芯片要求高可靠性、高安全性、高穩定性，需要經過2－3年嚴苛認證才能進入汽車供應鏈，擁有5－10年供貨周期。
高可靠性主要指適用的工作溫度范圍、濕度、抗振動、抗電磁干擾以及設計壽命；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等信息安全標準進行認證；高穩定性主要指產品大批量生產情況下的穩定性，并實現零缺陷。還有一些其他要求，如工藝、材料和模塊化要求，這些都是汽車產業長期發展形成并折射到汽車芯片層面的特殊要求。
汽車芯片行業壁壘比較高，芯片要經過質量管理、功能安全及信息安全等標準檢測和認證，然后才能進入產業鏈上車應用。一般來講，一款芯片需要兩年開發時間，認證還需要兩年時間，進入門檻非常高。即使進入產業鏈，還需要有5－10年的供貨周期。所以，在嚴格技術標準和超長供貨周期下，芯片企業、汽車電子廠商和整車企業形成了強綁定供應鏈，行業壁壘高，合作格局穩定。
解決卡脖子從哪里入手？
從整個生態鏈來看，我國汽車產業“缺芯少魂”是在全球產業鏈中處于較低位置的標志性痛點。建立產業生態是解決“卡脖子”問題的核心手段。從國民經濟的高質量安全發展、汽車產業供應鏈的自主可控、汽車芯片產業的巨大市場機遇看，實現車規芯片的國產化和自主化，都具有十分重要的戰略意義、現實意義和經濟效益。
為實現上述目標，鄒廣才認為應該從以下方面入手加以解決。
一是沒有標準體系。國內沒有汽車芯片標準體系，上下游沒有統一的技術標準語言，更多是借鑒國際使用的標準做汽車芯片測試、評價，而這些標準滯后于中國日新月異的龐大市場的新要求，一些新部件技術要求無法體現。國外一些標準檢測比較煩瑣，做一次測試評價需要5個月時間。所以，需要有一個既滿足汽車行業應用，又能夠相對簡化的測試標準，滿足上下游技術和應用的對接要求。
二是缺少評價平臺。國內以前用的都是國外芯片，這些芯片在國外產品上進行了大規模驗證和應用，在國產芯片上車時，還需要一個完整的評價過程。所以，國內芯片行業和汽車行業之間需要有一個比較完備的測試評價機制和認證機制的平臺。
三是研發能力不足。目前雖然有很多企業進入汽車芯片領域，已經進行了第一輪和第二輪迭代，但國內汽車芯片技術研發能力仍然不足，在可靠性、可測性、功能安全方面與國外技術產品相比還有一定差距。
四是上下游對接不利。產品的應用是上下游對接的關鍵所在，如果上游研發制造的芯片沒有下游使用，上游投資就白白浪費了。集成電路產業應用迭代周期比汽車產業快，下游有了應用機會，也無法很快迭代，完善性能。因此需要上下游一起努力，給國產芯片應用和試用的機會。
五是產能缺乏。本輪缺芯最重要的原因是芯片產能問題，在大陸地區，目前SoC、MCU都沒有成熟的流片線，缺乏底線保留能力。所以呼吁在國內建立一些高性能的流片線，以保障芯片生產能力。
鄒廣才強調，這些不是上游和下游一兩個企業就能解決的問題，而是一個生態問題。生態分為技術和產業兩個方面，技術生態指芯片設計直到應用，包括設計、制造、封裝、測試、認證等。產業生態包括每個環節的企業或機構，芯片設計公司是主力，關鍵院校在關鍵技術上協助，還包括零部件和封裝廠商，還包括一些為共性平臺測試標準及認證提供技術支撐的機構。
國際上汽車芯片企業和產業鏈上下游之間都采用產業聯盟的方式，通過長期合作形成一個利益共同體，從而建立一個比較穩定的利益共享、合作共贏的協同機制。國內也在效仿國際上成熟的做法，嘗試走產業聯盟的道路。
鄒廣才介紹說，中國汽車芯片產業創新戰略聯盟2020年9月成立，定位是一個行業組織，目標是跨界融合半導體和汽車產業，建立我國汽車芯片產業生態，實現自主完全可控和全面發展，推動國產替代和國際合作。
2021年2月，聯盟在工信部電子司、裝備司指導下開展了我國汽車半導體產業供需調研，向國內80多家企業征集供給信息，發布了汽車半導體供給手冊。手冊收錄了國內59家半導體企業的產品，涵蓋幾個大類和53個小類，收錄了26家汽車零部件的1030條產品需求信息。同時對汽車芯片做了完整分類體系，以指導其他工作。
在線下調研的基礎上，聯盟開始建立線上汽車半導體供需對接產業平臺，12月初正式啟動內部測試工作，并向聯盟內成員開放。該平臺計劃明年年初正式開放，在上面可以直接尋找國產芯片產品。
6月，國內汽車芯片保險機制上線，主要面向國產汽車芯片應用，希望用這種方案分擔國產汽車芯片在應用過程中上下游的經濟風險，推進國產芯片盡快上市應用。
同月，汽車芯片標準體系研究課題啟動，將根據產業實際需要和技術攻關需求，搭建面向國產芯片的汽車芯片標準體系，并制訂汽車芯片標準化工作路線圖，形成汽車芯片標準化工作的中長期規劃，并逐步開展汽車芯片應用場景、環境工況、產品性能、試驗方法、測試評價等方面標準的研究制訂工作。標準體系包括基礎標準、產品標準、試驗標準和通用標準四大類別，下面又分13個工作組。目前，標準已經做了多次課題研究，有50多家成員單位共140多名專家參與，累計完成標準的梳理、技術結構分析、技術標準化的調度，現已進入汽車芯片標準體系的框架搭建階段，計劃2022年7月完成標準化路線圖制定。
10月，聯盟宣布舉辦首屆中國汽車芯片應用創新拉力賽，聯合國內汽車芯片企業，圍繞國產汽車芯片產品開展汽車電子設計，并邀請行業專家對設計方案進行評選和評優。通過這種方式推廣國產汽車芯片，讓下游盡快了解和應用。參與拉力賽的設計方案覆蓋三電控制、域控制系、智能駕駛、智能車燈等各種汽車電子應用。
11月，聯盟在北京舉辦高校創新成果對接會，將學校在半導體、智能網聯汽車方面的科研成果與企業交流對接，幫助企業了解前沿技術，形成校企合作。
12月，聯盟宣布在北京義莊設立比較完整的從芯片級到系統級的一站式測試平臺，主要幫助國產芯片完成上市前芯片可靠性、功能安全方面的測試評價。通過評價打通下游到上游之間的信任通道，將模塊環境、芯片表現完整準確地告訴下游。未來測試評價將拓展到電磁兼容及其他領域。
以產業生態打造汽車芯片創新高地
鄒廣才最后表示，“十四五”期間，聯盟將繼續開展技術探索、成果應用、資源對接、產品推廣、人才培養、行業交流、國際合作等工作。
中國汽車行業發展速度很快，但還有很大差距。只有國內上下游企業，芯片、汽車、高等院校、行業組織一起努力，才能早日建成中國汽車芯片產業生態，打造世界汽車芯片的創新高地。
