國(guó)產(chǎn)化潮漲，汽車芯片自主可控還要多久？

當(dāng)前，汽車芯片市場(chǎng)由海外企業(yè)主導(dǎo)。根據(jù)IDC數(shù)據(jù)，截至2024年上半年，汽車半導(dǎo)體市場(chǎng)前十大汽車半導(dǎo)體公司均為海外廠商，前五大廠商英飛凌科技、恩智浦半導(dǎo)體（NXP）、意法半導(dǎo)體（ST）、瑞薩電子和德州儀器（TI）合計(jì)市場(chǎng)占有率超過47.8%。

但隨著美國(guó)宣布對(duì)所有貿(mào)易伙伴征收“對(duì)等關(guān)稅”，后又對(duì)芯片等電子產(chǎn)品豁免所謂“對(duì)等關(guān)稅”，關(guān)稅大棒陰影之下，國(guó)產(chǎn)替代成為“熱詞”。

同樣在4月中旬，21世紀(jì)經(jīng)濟(jì)報(bào)道記者從一家Tier1了解到，該公司計(jì)劃系統(tǒng)替代美國(guó)的電源芯片、通信芯片、驅(qū)動(dòng)芯片、存儲(chǔ)芯片、模擬芯片。

從整車看，汽車芯片可分為計(jì)算芯片、控制芯片、通信芯片、功率芯片、驅(qū)動(dòng)芯片、傳感芯片、電源芯片、模擬芯片、存儲(chǔ)芯片、安全芯片等類別。該Tier1擬替換的芯片，是汽車芯片中的中低端類型。

這與汽車芯片的自主化順序基本一致：IC廠商通常從中低端開始起步，慢慢往高端進(jìn)階，如本土模擬IC廠商多以電源管理芯片切入汽車市場(chǎng)。

而眼下，隨著OEM、Tier1對(duì)國(guó)產(chǎn)車規(guī)芯片的態(tài)度由觀望轉(zhuǎn)為擁抱，汽車芯片有望迎來國(guó)產(chǎn)化加速。

秀肌肉

慕展期間，英飛凌、ST、TI的展臺(tái)前人頭攢動(dòng)，國(guó)產(chǎn)汽車芯片廠商也展出了在功率半導(dǎo)體、傳感器、MCU等關(guān)鍵領(lǐng)域的最新產(chǎn)品和技術(shù)突破。

功率半導(dǎo)體是熱門單品。華潤(rùn)微（688396.SH）展出的主驅(qū)模塊基于成熟量產(chǎn)的第二代車規(guī)SiC MOS平臺(tái)；飛锃半導(dǎo)體展出了1200V/2mΩ SiC MOSFET DCM模塊和1200V/7mΩ SiC MOSFET TPAK產(chǎn)品。

多家廠商帶來了最新的MCU：中微半導(dǎo)體（688380.SH）發(fā)布了車規(guī)級(jí)BAT32A4x9系列，專門針對(duì)車身域、連接域、熱管理、小三電等應(yīng)用；納芯微（688052.SH）展出了聯(lián)合芯弦推出的實(shí)時(shí)控制MCU NSSine?系列。

此外，國(guó)芯科技（688262.SH）展出了最新車規(guī)級(jí)MCU、DSP芯片等；武漢芯必達(dá)微電子有限公司首次發(fā)布了SBC產(chǎn)品——IM1169，支持8Mbit/s CAN SIC。

但汽車芯片的推出，并不意味量產(chǎn)，更不意味著成功“上車”。

盡管目前在MCU、SoC、傳感器芯片、IGBT領(lǐng)域，國(guó)產(chǎn)品類已經(jīng)有非常多的上車案例。但整體而言，汽車芯片國(guó)產(chǎn)化率僅從過去不到5%上升至15%左右，仍然較低。

為何較低？

車規(guī)級(jí)芯片的國(guó)產(chǎn)化，始于2020年。慕展期間，有汽車芯片設(shè)計(jì)企業(yè)負(fù)責(zé)人告訴記者，2019年之前汽車芯片“難以取代”，但自2020年“缺芯潮”開始，車規(guī)級(jí)芯片迎來國(guó)產(chǎn)化窗口，逐步從低端往高端替代。

但目前車規(guī)級(jí)芯片國(guó)產(chǎn)化率仍然較低，一方面緣于汽車芯片的替換成本巨大。

從時(shí)間成本來看，汽車芯片在生產(chǎn)與裝車之間的周期較長(zhǎng)，OEM沒法說換就換。

21世紀(jì)經(jīng)濟(jì)報(bào)道記者了解到，汽車芯片生產(chǎn)出來后，首先要被納入Tier1/OEM的審核名單，和同類產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)后獲得Tier1/OEM的定點(diǎn)。定點(diǎn)后Tier1/OEM使用芯片進(jìn)行產(chǎn)品研發(fā)和測(cè)試，經(jīng)過零部件級(jí)測(cè)試后進(jìn)行裝車，再通過整車級(jí)測(cè)試和實(shí)驗(yàn)，才能實(shí)現(xiàn)裝車量產(chǎn)。而裝車也要經(jīng)歷從小批量裝車再到大規(guī)模裝車這一漫長(zhǎng)的過程。即使在整體流程都順利的情況下，也要花上3—4年的時(shí)間。

從管理成本來看，Tier1/OEM一旦選定一款汽車芯片，再替換要面臨較大挑戰(zhàn)。

有業(yè)內(nèi)人士告訴21世紀(jì)經(jīng)濟(jì)報(bào)道記者，汽車電子零部件的生命周期很長(zhǎng)，以5年為例，如果前2年和后3年該零部件經(jīng)歷了芯片切換，會(huì)導(dǎo)致市面上該零部件存在兩種硬件狀態(tài)，這兩種硬件狀態(tài)下的軟件不一定兼容。如果軟件不兼容，則會(huì)導(dǎo)致無法統(tǒng)一進(jìn)行OTA升級(jí)。芯片切換導(dǎo)致的軟硬件變更也會(huì)大大增加Tier1和OEM軟硬件管理成本，他們需要長(zhǎng)期維護(hù)不同軟硬件之間的排列組合。

長(zhǎng)城汽車股份有限公司EE架構(gòu)總工程師曹常鋒也在2024世界新能源汽車大會(huì)上表示，大部分的國(guó)產(chǎn)芯片在工具鏈和軟件的生態(tài)上不統(tǒng)一，導(dǎo)致OEM的替換成本較大。

另一方面，國(guó)產(chǎn)芯片的質(zhì)量還有待提高。與國(guó)際汽車芯片廠商相比，本土汽車芯片在中低端已經(jīng)可以實(shí)現(xiàn)替代，但在高端芯片方面差距較大。

曹常鋒指出，國(guó)內(nèi)缺乏完整的車規(guī)級(jí)芯片測(cè)試人認(rèn)證流程和能力。舉例而言，芯片要通過AEC-Q100的認(rèn)證，但AEC-Q100測(cè)試可以自聲明，測(cè)試認(rèn)證過程中一部分的測(cè)試項(xiàng)是自聲明的，可能導(dǎo)致問題頻發(fā)。

“好在這幾年，中國(guó)的自主品牌需要國(guó)產(chǎn)芯片，國(guó)產(chǎn)芯片需要車企品牌，有相互奔赴的時(shí)間窗口期。只要有機(jī)會(huì)上車就有機(jī)會(huì)迭代，有機(jī)會(huì)迭代就有機(jī)會(huì)做得更好?！庇袠I(yè)內(nèi)人士坦言。 

聯(lián)手突圍

目前在實(shí)際應(yīng)用中，電源芯片、通信芯片、驅(qū)動(dòng)芯片、存儲(chǔ)芯片、功率芯片（IGBT、MOSFET、SiC）的國(guó)產(chǎn)化率相對(duì)較高，而高端MCU、SoC以及智能駕駛和智能座艙域控芯片的國(guó)產(chǎn)化率仍相對(duì)較低。

其中，功率芯片的國(guó)產(chǎn)替代進(jìn)展較快，IGBT主驅(qū)模塊在電動(dòng)化浪潮中率先實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)替代。

在此背后，近幾年間，車企通過自建、合資、投資入股等方式布局各類汽車芯片，尤其在功率類芯片布局較為積極。

車企之所以積極布局功率半導(dǎo)體，是因?yàn)樵谛履茉雌囍?，電?qū)動(dòng)總成（主要包括電機(jī)、電控、減速器）成本約占整車的10%。其中，電機(jī)是非常成熟的產(chǎn)品；電控有一定技術(shù)門檻，核心模塊在于IGBT。對(duì)于車企而言，只要掌握了IGBT，電機(jī)、電控讓第三方自研，則相當(dāng)于掌握了系統(tǒng)核心。此外，800V快充技術(shù)的普及，也推動(dòng)車企深度布局功率半導(dǎo)體。

在其他細(xì)分賽道，車廠、Tier1、汽車芯片廠商也在聯(lián)手突圍：廣汽集團(tuán)與裕太微電子、仁芯科技等公司聯(lián)合開發(fā)了12款車規(guī)級(jí)芯片，覆蓋電源管理、底盤、集成安全等多個(gè)領(lǐng)域；芯馳科技等本土創(chuàng)新企業(yè)，通過與車廠、零部件供應(yīng)商緊密合作，爭(zhēng)取“上車”機(jī)會(huì)。 

這也啟示汽車芯片廠商與主機(jī)廠深度融合。國(guó)信證券研究指出，隨著軟件定義汽車出現(xiàn)，部分主機(jī)廠逐步加入至核心零部件設(shè)計(jì)中，使得汽車供應(yīng)鏈中間商減少。供應(yīng)鏈簡(jiǎn)化后，核心半導(dǎo)體零部件廠商能否與主機(jī)廠深度合作成為競(jìng)爭(zhēng)要素。

“汽車芯片廠商有本土優(yōu)勢(shì)：相較海外供應(yīng)商，本土芯片廠商可以在設(shè)計(jì)之初了解客戶的需求和痛點(diǎn)。”有業(yè)內(nèi)人士建議，本土汽車芯片廠商可以組成行業(yè)聯(lián)盟，以良性競(jìng)爭(zhēng)加速國(guó)產(chǎn)化浪潮。