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破解国产芯片落地场景难题,东风汽车牵头成立车规级芯片创新联合体

第一财经 2022-05-13 13:57:09

作者:魏文    责编:唐柳杨

创新联合体成员单位汇聚优势资源、协同发力,推动汽车芯片成果突破、转化、应用

近两年来深受缺芯影响的中国车企产业,迎来利好消息。

近日,湖北省车规级芯片产业技术创新联合体(下称“创新联合体”)在武汉启动运行。该联合体由东风汽车集团有限公司牵头,联合武汉飞思灵微电子技术有限公司、武汉菱电汽车电控系统股份有限公司、武汉理工大学、华中科技大学、芯来科技(武汉)有限公司、泰晶科技股份有限公司、中国汽车技术研究中心有限公司、锐杰微科技有限公司等8家企事业单位共同组成。

创新联合体将瞄准汽车芯片国家重大需求和国际科学前沿,发挥政产学研合力,实现车规级芯片完全自主定义、设计、制造、封测与控制器开发及应用。

中国科学院院士、湖北省车规级芯片产业技术创新联合体首席科学家、武汉理工大学教授张清杰表示,创新联合体融合了汽车芯片产学研力量,目标是掌控关键核心技术。

根据AutoForecastSolutions的数据,受芯片短缺影响,去年全球汽车累计减产约1020万辆,其中中国减产198.2万辆。

汽车芯片危机起源于2020年初,疫情影响下国内汽车销量下跌,车规级芯片产能过剩,同时在“宅经济”的推动下,消费级芯片需求猛增,芯片原料转向消费级芯片生产。

到2020年中,国内疫情好转后,汽车销量提升,车规级芯片需求增长,但国外疫情暴发,全球经济停摆,多家芯片企业停产,汽车缺芯危机初步显现,但当时汽车供应商尚有芯片库存,缺芯影响尚未显著暴露。

随后美国雪灾、日本火灾等黑天鹅事件导致多家芯片厂商减产或者停产,芯片产能受限,汽车行业整体“芯荒”加剧。至2022年,国内仍有多家车企受到芯片短缺影响,终端市场依旧有着“一车难求”或“缺配交付”的情况。

一家合资车企研发负责人告诉记者:“不止我们一家,大部分车企还在受到缺芯的持续影响,每家车企缺得都不太一样,我们缺的是影音处理的芯片,别的车企缺的可能是ESP芯片或者TCU芯片。”

“从表面上看缺芯是由于主机厂对芯片备货不足、受其他消费电子行业挤压产能、全球芯片‘炒货’现象和芯片供给端停产、灾害影响造成的供给短期问题造成的,但也暴露出了中国本地芯片产业链的薄弱和主机厂在极端供应链压力测试下的反应。” 麦肯锡全球合伙人方寅亮说。

罗兰贝格的数据显示,全球半导体业务规模约有5000亿美元,汽车芯片则有475亿美元,中国汽车芯片产业规模不足150亿元人民币,占据全球份额的4.5%;而中国整车占据全球业务的30%。相比之下,汽车芯片从规模到技术、从品牌到品类,全面落后于整车业务。

发展自主可控的车规级芯片产业已成为中国汽车业共识。今年举行的两会上,多位车企代表就芯片提出建议或议案。更早之前,东风汽车董事长竺延风亦表示,汽车芯片供应在全球范围持续短缺,将促使整车厂和产业链供应链企业联合起来,提前谋划,增强战略性资源保障供给的能力,确保产业链供应链安全可控。

但和手机、电脑等消费级SOC芯片不同,车规级MCU采用了较为落后的制程,单品价格低,但在工作环境、可靠性、安全性方面存在较高的技术壁垒。华虹半导体工程师告诉记者,车规级芯片PPM要求为零,每100万个交付残品率要小于1,消费电子类别PPM则要求小于200。

上述工程师表示,尽管制程要求不高,但国内芯片公司进入汽车市场需要获得AEC-Q100等车规级认证,该认证由欧美相关机构掌控,认证时间长度约为12~18个月,费用约为5000万元。

即便通过了认证门槛,还需要与汽车厂商或TIER1供应商进行时间长度约为2~3年的车型导入测试验证。测试验证完成后,汽车厂商往往也不会立即切换,而是要求供应商以二供或者三供的身份“陪跑”,逐步提高装机量。

国内一家动力电池热管理供应商告诉记者,国内一些造车新势力公司的配套体系相对门槛更低,但它们也不太敢用国内新创业公司的产品,同样是出于风险防范的考虑。而这导致了国内芯片公司想要给汽车厂商配套,首先要花几年时间和几千万元的费用做认证和验证,但做完之后不一定拿得到订单。

车规级MCU单品价格较低,相当一部分产品售价仅为数元、十数元人民币。在过去很长一段时间里,高认证门槛、长周期陪跑和大资金投入,使得国内半导体供应商对车规级芯片的兴趣有限。

“即便能够解决早期问题,具备相应资质,产品性能、价格也很难和英飞凌、恩智浦这样的大厂正面对抗。”某车企供应商质量管理工程师如是说。

杰华特微电子股份有限公司销售总监臧真波认为,汽车芯片产业链上下游企业一共包含了五个主体:芯片设计公司、晶圆厂、封测厂、零部件公司(Tier1)和主机厂,只有芯片设计公司、晶圆厂、封测厂、零部件厂商(Tier1)和主机厂协同努力,才能共建高质量汽车级芯片供应链。

本次成立的创新联合体,结合政产学研,贯穿产业上下游,以东风汽车集团有限公司百万辆级规模汽车芯片应用需求拉动,有望解决过去车规级芯片产业链的痛点。

东风汽车集团有限公司党委常委、副总经理尤峥说到,东风汽车发挥产业带动作用,加速在车规级芯片领域的战略布局和落地,积极打造芯片原创技术策源地和产业链链长,在联合攻关上做了有益探索。

此前,东风汽车已经联合中国信科、中国电子、华中科技大学、武汉理工等头部央企和高校开发汽车核心车控MCU芯片和若干关键汽车专用芯片。

中国科学院院士、湖北省车规级芯片产业技术创新联合体首席科学家、武汉理工大学教授张清杰认为,创新联合体成员单位汇聚优势资源、协同发力,推动汽车芯片成果突破、转化、应用,为中国汽车芯片走在前列、占据重要位置提供有力支撑,助力汽车产业高质量稳健发展。

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