春節(jié)前夕，筆者見到三組數(shù)據(jù)。一是公安部的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，2021年我國新注冊(cè)登記新能源汽車295萬輛，占新注冊(cè)登記汽車總量的11.25%，同比增長151.61%。新注冊(cè)登記新能源汽車數(shù)量從2017年的65萬輛上升到2021年的295萬輛，呈高速增長態(tài)勢(shì)。二是海關(guān)總署數(shù)據(jù)顯示，2021年我國進(jìn)口芯片6354.8億個(gè)，同比增長16.9%，進(jìn)口金額4326.0億美元，同比增長23.6%;出口芯片3107億個(gè)，同比增長19.6%，出口金額1537.89億美元，同比增長32%。兩者相抵，進(jìn)口芯片數(shù)量大于出口芯片3247.8億個(gè)，進(jìn)口金額高于出口金額2788.11億美元。三是中國機(jī)械工業(yè)聯(lián)合會(huì)執(zhí)行副會(huì)長陳斌指出，缺芯對(duì)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。

以上三組數(shù)據(jù)反映出一種情況：我國新能源汽車市場(chǎng)取得了歷史性突破，但芯片短缺的局面沒有根本好轉(zhuǎn)，對(duì)汽車業(yè)產(chǎn)生了嚴(yán)重掣肘。

從2019年美國全面打壓華為開始，我國就加大力量扶持本土芯片產(chǎn)業(yè)發(fā)展。如今，出口芯片增幅大于進(jìn)口芯片增幅，說明這個(gè)產(chǎn)業(yè)已經(jīng)取得了初步成果。業(yè)界預(yù)計(jì)，隨著國際供應(yīng)鏈的復(fù)蘇和我國芯片產(chǎn)業(yè)的進(jìn)步，缺芯局面將在今年底、明年初得到較大緩解。但對(duì)于我國汽車業(yè)來講，缺芯危機(jī)還會(huì)長期存在，因?yàn)槌斯?yīng)短缺之外，我們目前還不能制造符合汽車要求的車規(guī)級(jí)芯片。

芯片制造流程包括芯片設(shè)計(jì)、晶圓生產(chǎn)、封裝和測(cè)試。在這三大流程中，我國在設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)具有一定水平，在封測(cè)環(huán)節(jié)具有一定能力，在制造環(huán)節(jié)則處于全面落后狀態(tài)，14nm以上高端芯片制程是空白，對(duì)于車規(guī)級(jí)芯片制造仍無能為力。

由于汽車的使用環(huán)境十分復(fù)雜，車規(guī)級(jí)芯片除了對(duì)外形尺寸沒有過多要求外，對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造和檢測(cè)的要求都遠(yuǎn)高于消費(fèi)類芯片。進(jìn)入汽車芯片供應(yīng)鏈，需要滿足國際通行的AEC-Q系列可靠度標(biāo)準(zhǔn)和IATF16969品質(zhì)管理體系標(biāo)準(zhǔn)，與車輛安全相關(guān)的關(guān)鍵產(chǎn)品還需通過功能安全I(xiàn)SO26262的規(guī)范。

當(dāng)前，我國汽車芯片供應(yīng)鏈存在兩大短板：第一，制造環(huán)節(jié)羸弱，尚不具備主流的28nm、40nm、55/65nm等車規(guī)級(jí)芯片制造工藝，國產(chǎn)車用芯片供應(yīng)鏈一直未打通;第二，沒有權(quán)威完整的車規(guī)級(jí)芯片檢測(cè)評(píng)價(jià)能力，也缺乏權(quán)威的第三方評(píng)價(jià)機(jī)構(gòu)，生產(chǎn)出來的產(chǎn)品需送到國外測(cè)試或者委托具有測(cè)評(píng)能力的外資代工企業(yè)測(cè)試。

芯片行業(yè)有三種運(yùn)作模式：IDM、Fabless和Foundry。IDM是指由一家半導(dǎo)體垂直整合型公司整合芯片設(shè)計(jì)、芯片制造、芯片封裝和測(cè)試等多個(gè)環(huán)節(jié)于一身的一級(jí)供應(yīng)商，直接面對(duì)車企配套。Fabless模式指只從事芯片設(shè)計(jì)的芯片公司，生產(chǎn)交給代工廠去做。Foundry模式指專門從事芯片代加工業(yè)務(wù)的代工廠。

國際車用半導(dǎo)體企業(yè)大部分是IDM模式，除包攬芯片設(shè)計(jì)、制造、封測(cè)等環(huán)節(jié)外，還同時(shí)具備車規(guī)級(jí)芯片檢測(cè)能力，可提供完整的車規(guī)級(jí)芯片檢測(cè)數(shù)據(jù)證明。因?yàn)閷?shí)力不足，國內(nèi)半導(dǎo)體企業(yè)普遍采用Fabless+Foundry模式，設(shè)計(jì)、制造、封測(cè)分別由不同企業(yè)進(jìn)行，自身不具備車規(guī)級(jí)產(chǎn)品檢測(cè)能力。由于國內(nèi)設(shè)計(jì)企業(yè)多選擇臺(tái)積電、三星等知名企業(yè)代工，使國內(nèi)制造和封測(cè)企業(yè)難以獲得合作機(jī)會(huì)，車規(guī)級(jí)芯片制造劣勢(shì)更加明顯。

近兩年，受世界供應(yīng)鏈持續(xù)“缺芯”影響，國內(nèi)車企改變了以往大規(guī)模使用進(jìn)口芯片的做法，開始采購部分國內(nèi)芯片裝車，這給了國內(nèi)芯片企業(yè)難得的機(jī)會(huì)。經(jīng)過幾年的發(fā)展，國內(nèi)已涌現(xiàn)出一批龍頭芯片企業(yè)，并得到車企認(rèn)可獲得量產(chǎn)定點(diǎn)機(jī)會(huì)。如2021年5月，地平線征程3芯片在理想2021款ONE車型上得到應(yīng)用，征程5芯片將在2022年量產(chǎn)上車。2021年7月，黑芝麻的車規(guī)級(jí)自動(dòng)駕駛計(jì)算芯片華山二號(hào)a1000 pro流片成功，得到車企青睞。中芯國際初步實(shí)現(xiàn)14nm車規(guī)級(jí)芯片量產(chǎn)能力，與封測(cè)企業(yè)長電科技一起和國際車用半導(dǎo)體企業(yè)展開合作。

芯片產(chǎn)業(yè)被視為人工智能時(shí)代的戰(zhàn)略制高點(diǎn)，是我國能否抓住新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革機(jī)遇的關(guān)鍵抓手。據(jù)統(tǒng)計(jì)，一輛傳統(tǒng)燃油車使用的芯片約為500個(gè)，電動(dòng)汽車芯片的用量達(dá)到1000個(gè)，自動(dòng)駕駛汽車芯片的用量可達(dá)3000個(gè)以上。由此可見，芯片已經(jīng)成為汽車智能化的基礎(chǔ)，芯片產(chǎn)業(yè)的落后、車規(guī)級(jí)芯片的缺失將嚴(yán)重制約我國汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

值得一提的是，我國汽車業(yè)還要面對(duì)另一個(gè)潛在危機(jī)，那就是國際局勢(shì)的變幻。美國打壓華為的行為，使中國汽車業(yè)不能也不敢再完全依賴國外的芯片供應(yīng)鏈。汽車業(yè)的這種共識(shí)，給國內(nèi)芯片行業(yè)的加速發(fā)展帶來了機(jī)遇。中國電動(dòng)汽車百人會(huì)與中國質(zhì)量認(rèn)證中心合作成立的課題組通過調(diào)研發(fā)現(xiàn)，目前國內(nèi)一些主流車企已開始嘗試采購國內(nèi)消費(fèi)級(jí)和工業(yè)級(jí)芯片，如智能座艙、車聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的通信類、計(jì)算類、存儲(chǔ)類的部分非涉安全類芯片已進(jìn)入車企供應(yīng)鏈。

攜手合作、共度時(shí)艱，提高中國芯片產(chǎn)業(yè)能力，打造國際領(lǐng)先的電動(dòng)智能汽車，是汽車業(yè)和芯片業(yè)的共同愿望和努力方向，但這個(gè)機(jī)遇期很短暫。據(jù)了解，2021～2022年，包括中國在內(nèi)，全球計(jì)劃建設(shè)至少29個(gè)晶圓廠，新廠將在2～3年后投產(chǎn)。當(dāng)全球產(chǎn)能逐步爆發(fā)，供應(yīng)恢復(fù)，國內(nèi)車用芯片產(chǎn)業(yè)將重新面對(duì)國際巨頭的激烈競爭，中國芯片業(yè)能否在這2～3年窗口期內(nèi)崛起，消除汽車業(yè)的后患，考驗(yàn)著中國芯片業(yè)，也考驗(yàn)著汽車業(yè)。莫讓缺芯成為汽車業(yè)永遠(yuǎn)的痛。

關(guān)鍵詞： 芯片短缺趨勢(shì) 汽車業(yè)發(fā)展 新能源汽車市場(chǎng) 車用芯片掣肘 提升自研能力