春節(jié)前夕，筆者見到三組數(shù)據(jù)。一是公安部的統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，2021年我國新注冊登記新能源汽車295萬輛，占新注冊登記汽車總量的11.25%，同比增長151.61%。新注冊登記新能源汽車數(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。二是海關(guān)總署數(shù)據(jù)顯示，2021年我國進口芯片6354.8億個，同比增長16.9%，進口金額4326.0億美元，同比增長23.6%;出口芯片3107億個，同比增長19.6%，出口金額1537.89億美元，同比增長32%。兩者相抵，進口芯片數(shù)量大于出口芯片3247.8億個，進口金額高于出口金額2788.11億美元。三是中國機械工業(yè)聯(lián)合會執(zhí)行副會長陳斌指出，缺芯對我國汽車產(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取得了歷史性突破，但芯片短缺的局面沒有根本好轉(zhuǎn)，對汽車業(yè)產(chǎn)生了嚴重掣肘。

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口芯片增幅，說明這個產(chǎn)業(yè)已經(jīng)取得了初步成果。業(yè)界預(yù)計，隨著國際供應(yīng)鏈的復(fù)蘇和我國芯片產(chǎn)業(yè)的進步，缺芯局面將在今年底、明年初得到較大緩解。但對于我國汽車業(yè)來講，缺芯危機還會長期存在，因為除了供應(yīng)短缺之外，我們目前還不能制造符合汽車要求的車規(guī)級芯片。

芯片制造流程包括芯片設(shè)計、晶圓生產(chǎn)、封裝和測試。在這三大流程中，我國在設(shè)計環(huán)節(jié)具有一定水平，在封測環(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，對于車規(guī)級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)級芯片除了對外形尺寸沒有過多要求外，對產(chǎn)品設(shè)計、制造和檢測的要求都遠高于消費類芯片。進入汽車芯片供應(yīng)鏈，需要滿足國際通行的AEC-Q系列可靠度標準和IATF16969品質(zhì)管理體系標準，與車輛安全相關(guān)的關(guān)鍵產(chǎn)品還需通過功能安全ISO26262的規(guī)范。

當前，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)級芯片檢測評價能力，也缺乏權(quán)威的第三方評價機構(gòu)，生產(chǎn)出來的產(chǎn)品需送到國外測試或者委托具有測評能力的外資代工企業(yè)測試。

芯片行業(yè)有三種運作模式：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、芯片制造、芯片封裝和測試等多個環(huán)節(jié)于一身的一級供應(yīng)商，直接面對車企配套。Fabless模式指只從事芯片設(shè)計的芯片公司，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、制造、封測等環(huán)節(jié)外，還同時具備車規(guī)級芯片檢測能力，可提供完整的車規(guī)級芯片檢測數(shù)據(jù)證明。因為實力不足，國內(nèi)半導(dǎo)體企業(yè)普遍采用Fabless+Foundry模式，設(shè)計、制造、封測分別由不同企業(yè)進行，自身不具備車規(guī)級產(chǎn)品檢測能力。由于國內(nèi)設(shè)計企業(yè)多選擇臺積電、三星等知名企業(yè)代工，使國內(nèi)制造和封測企業(yè)難以獲得合作機會，車規(guī)級芯片制造劣勢更加明顯。

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)難得的機會。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)，并得到車企認可獲得量產(chǎn)定點機會。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)級自動駕駛計算芯片華山二號a1000 pro流片成功，得到車企青睞。中芯國際初步實現(xiàn)14nm車規(guī)級芯片量產(chǎn)能力，與封測企業(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)被視為人工智能時代的戰(zhàn)略制高點，是我國能否抓住新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革機遇的關(guān)鍵抓手。據(jù)統(tǒng)計，一輛傳統(tǒng)燃油車使用的芯片約為500個，電動汽車芯片的用量達到1000個，自動駕駛汽車芯片的用量可達3000個以上。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)級芯片的缺失將嚴重制約我國汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

值得一提的是，我國汽車業(yè)還要面對另一個潛在危機，那就是國際局勢的變幻。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，給國內(nèi)芯片行業(yè)的加速發(fā)展帶來了機遇。中國電動汽車百人會與中國質(zhì)量認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)消費級和工業(yè)級芯片，如智能座艙、車聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的通信類、計算類、存儲類的部分非涉安全類芯片已進入車企供應(yīng)鏈。

攜手合作、共度時艱，提高中國芯片產(chǎn)業(yè)能力，打造國際領(lǐng)先的電動智能汽車，是汽車業(yè)和芯片業(yè)的共同愿望和努力方向，但這個機遇期很短暫。據(jù)了解，2021～2022年，包括中國在內(nèi)，全球計劃建設(shè)至少29個晶圓廠，新廠將在2～3年后投產(chǎn)。當全球產(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，考驗著中國芯片業(yè)，也考驗著汽車業(yè)。莫讓缺芯成為汽車業(yè)永遠的痛。

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