汽車芯片2024年變局:國產(chǎn)化進步明顯但仍存“卡脖子”風險

周信2024-12-29 09:47

經(jīng)濟觀察網(wǎng) 周信/文 汽車電動化和智能化趨勢不可逆轉(zhuǎn),芯片作為關(guān)鍵技術(shù)支撐,其重要性日益凸顯。近年來,汽車產(chǎn)業(yè)形成了電動化、智能化、網(wǎng)聯(lián)化三條新供應(yīng)鏈,帶動主控芯片、通信與接口芯片、功率芯片、傳感器芯片、存儲芯片等汽車芯片的快速發(fā)展。

中國半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會集成電路設(shè)計分會理事長魏少軍表示,預(yù)計2024年國內(nèi)芯片設(shè)計行業(yè)銷售將達到6460.4億元,同比增長11.9%,重新回到兩位數(shù)的高速發(fā)展軌道。

芯片銷售的增長,說明需求旺盛。以智駕芯片為例,華金證券認為,預(yù)計中國智駕芯片市場2025年—2030年的年復(fù)合增長率為40.12%,2030年新車不同級別的智能駕駛普及率將達到70%,芯片數(shù)量可能會達到1000億—1200億顆/年。

碳化硅功率器件的市場前景非常可觀。隨著新能源汽車800V高壓快充蔚然成風,車規(guī)級碳化硅(SiC)站上了“風口”。據(jù)MEMS和半導(dǎo)體領(lǐng)域?qū)I(yè)機構(gòu)Yole預(yù)計,到2029年,SiC器件市場價值將達到近100億美元,2023年至 2029年的復(fù)合年增長率為24%。

在巨大的市場需求和產(chǎn)業(yè)政策指引下,中國汽車芯片產(chǎn)業(yè)近年來取得了快速發(fā)展和顯著成果。尤其是2024年下半年以來,本土企業(yè)在芯片國產(chǎn)化方面捷報頻傳。

在智駕芯片方面,蔚來汽車在224年7月底宣布首個車規(guī)級5nm智能駕駛芯片“神璣NX9031”成功流片,并將在明年一季度上市的蔚來ET9上搭載。“去年我們公司采購了9億美元的智駕芯片,是全球最多的,這些芯片未來將轉(zhuǎn)換為我們自研的芯片?!蔽祦矶麻L李斌曾表示。

8月底,小鵬汽車宣布圖靈芯片成功流片,可用于L4級自動駕駛,支持300億參數(shù)的大模型在端側(cè)運行。10月底,芯擎科技宣布其7nm高階自動駕駛芯片“星辰一號”(AD1000)成功點亮,可滿足L2至L4級智能駕駛需求,將在2025年實現(xiàn)量產(chǎn),2026年大規(guī)模上車應(yīng)用。

此外,Momenta旗下新芯航途的中算力主流芯片已進入流片階段。輝羲智能在10月底發(fā)布了首款國產(chǎn)原生適配Transformer大模型的7nm車規(guī)級大算力芯片光至R1。

地平線目前已與超40家全球車企及品牌達成超290款車型前裝量產(chǎn)項目定點,已有130+款量產(chǎn)上市車型。華為也擁有包括騰310、騰610及騰910三款智駕計算芯片,形成高、中、低算力水平全覆蓋。

在座艙芯片方面,芯擎科技設(shè)計了國內(nèi)首款7nm車規(guī)級智能座艙芯片“龍鷹一號”,該芯片目前已經(jīng)出貨60萬片。芯擎科技副總裁兼產(chǎn)品規(guī)劃部總經(jīng)理蔣漢平介紹,龍鷹一號單芯片艙泊一體解決方案與傳統(tǒng)方案相比,每輛車能夠節(jié)約700—1200元。國內(nèi)最先宣布“艙駕融合”的黑芝麻智能,發(fā)布了武當系列C1200系列智能汽車跨域計算芯片。

在功率芯片方面,6英寸碳化硅晶圓是當下汽車企業(yè)的主流選擇。需求方面,6英寸晶圓正在商品化,價格大幅下降;供應(yīng)方面,大多數(shù)設(shè)備制造商均繼續(xù)擴大其6英寸晶圓的產(chǎn)能。根據(jù)《2024碳化硅(SiC)產(chǎn)業(yè)調(diào)研白皮書》統(tǒng)計,截至2024年6月,全球已有30家企業(yè)正在或計劃推進8英寸SiC晶圓產(chǎn)線建設(shè),其中中國企業(yè)有13家。

值得注意的是,雖然國內(nèi)汽車芯片需求旺盛,產(chǎn)業(yè)鏈基礎(chǔ)設(shè)施逐漸完善,但車載芯片仍然面臨巨大的缺口,在高端芯片的設(shè)計制造環(huán)節(jié)仍然與國外企業(yè)存在很大差距。

一個明顯的例子是,外界原本預(yù)期,2024年中國汽車芯片自給率會在2023年基礎(chǔ)上翻一倍,達到15%甚至更高。但2024國產(chǎn)汽車芯片的自給率出現(xiàn)了停滯,甚至略低于去年的10%。究其原因,盡管國產(chǎn)芯片在技術(shù)和產(chǎn)量上不斷突破,但相比于市場的爆發(fā)式需求,仍顯得捉襟見肘。

尤其是在高端汽車芯片領(lǐng)域,國內(nèi)產(chǎn)能和技術(shù)水平尚不足以完全替代進口芯片。全球最先進的芯片制造工藝主要掌握在臺積電、三星等少數(shù)巨頭手中,國內(nèi)大多數(shù)企業(yè)在7nm、5nm等高端制程芯片方面能力薄弱。

工信部電子五所元器件與材料研究院高級副院長羅道軍表示,本土芯片產(chǎn)品的研制可靠性成熟度與國外品牌相比,在質(zhì)量一致性、工藝穩(wěn)定性、工藝適應(yīng)性和可靠性方面具有較大差距,大批量高可靠要求的汽車如果要導(dǎo)入國產(chǎn)化產(chǎn)品,必然要面臨較大風險。

如何擺脫汽車芯片被“卡脖子”,是擺在國內(nèi)企業(yè)面前的一道難題。2024年,美國對中國芯片行業(yè)的封鎖進一步升級,11月,拜登政府要求臺積電停止向大陸供應(yīng)高端芯片,這對中國芯片行業(yè)形成了不小的沖擊。經(jīng)濟觀察網(wǎng)獲悉,某國產(chǎn)7nm車規(guī)級高階智能駕駛芯片目前已被臺積電斷供。

汽車電子芯片的產(chǎn)業(yè)鏈包含上游的半導(dǎo)體材料、制造設(shè)備和晶圓制造流程,中游的智能駕駛芯片制造、車身控制芯片制造等多個環(huán)節(jié)。

在功率芯片方面,“目前在8英寸碳化硅襯底市場,還存在良率、翹曲控制等難題。因為尺寸變大后,技術(shù)難度會更大?!币晃话雽?dǎo)體行業(yè)分析人士向經(jīng)濟觀察網(wǎng)表示,國內(nèi)針對8英寸碳化硅襯底尚未進入量產(chǎn)驗證階段,要邁過這一門檻需要整個產(chǎn)業(yè)鏈的協(xié)同合作和技術(shù)創(chuàng)新。

奇瑞汽車芯片技術(shù)院專家柳洋指出,目前國內(nèi)芯片設(shè)計和封裝能力優(yōu)勢較為明顯,但在芯片EDA軟件、高端關(guān)鍵檢測設(shè)備、光刻機、刻蝕機、封裝基板材料等領(lǐng)域仍處于薄弱環(huán)節(jié)。

數(shù)據(jù)顯示,目前進口車載芯片的占比仍然接近90%。中國電動汽車百人會副理事長兼秘書長張永偉表示,降低汽車芯片先進制程的占比,是擺脫我國汽車芯片受到限制的核心要素,要基于新架構(gòu)用成熟制程解決先進性問題。同時還要提升和支持跨國芯片企業(yè)在中國的本土化率,支持本土企業(yè)實現(xiàn)對海外芯片的替代能力。

行業(yè)產(chǎn)業(yè)報道部記者
關(guān)注汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展,對新能源、儲能及動力電池關(guān)注較多,擅長深入報道及行業(yè)分析。
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