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中國部份車載芯片9成靠進口,國產車載芯片真的這麽不濟嗎?國產車載芯片什麽時候才能自給自足?還有希望嗎?

2024-12-03汽車

國內汽車芯片自主化率確實只有10%左右。我年初的時候說「悲觀點可能也就是8%左右的樣子」,最近有個新聞表示,國內幾家國資車企的國產化率達到了13%左右。

但是,汽車芯片不是多麽難以解決的事情。

一個比方,不嚴謹,但有助於你們理解:

先進制程類似於高數考試,會就是會,不會就是不會,但及格就行。

車規級芯片大多類似於文科高考,看題誰都能回答點東西,但三門必須考到80分以上(ISO26262、AEC-Q100、IATF16949)。

先進制程得從源頭補課,而車規級芯片多記多背多練題也可以考到。

但現在汽車領域國產芯片水平已經有不少到了三門課70分甚至75分水平,國產化率只有10%是因為驗證周期太長,不少產品正在車廠跑最後的驗證,吃「最後一個饅頭」。

先給各位稍微科普一下汽車上用到的芯片。

汽車上的芯片種類多、使用雜,除了我們熟知的兩顆——座艙、智駕外,還有數百顆小芯片。

國內的主流分類方式是按使用類別,更切合車企實際使用場景。

結合國際半導體產品分類情況以及中國汽車行業的特點,將汽車半導體分為10個大類和60個小類,10個大類分別包括控制芯片、儲存芯片、計算芯片、資訊保安芯片、驅動芯片、通訊芯片、功率芯片、電源芯片、模擬芯片以及傳感器。

——和芯片行業分類方式稍微有點不一樣,芯片行業是按分立器件(OST)/集成電路(IC)分類。

所以,如果我們看看這些芯片產品,絕大多數都是成熟制程。

除了分類中的計算芯片——座艙和智駕——需要先進制程以外,但目前這兩塊芯片也對先進制程需求沒有手機或者伺服器那麽高。

麥肯錫估計, 2021年生產的72%汽車芯片是90nm及以上成熟工藝,14nm及以下比例僅為6%。

比如Nvidia Orin還是三星8nm——差不多也就是台積電10nm水平,國內肝一肝也能做出來。

比如高通8155,也就是7nm水平,考慮到車上的安卓其實是套了個虛擬機器,效能損失了不少,如果不用套這一層hypervisor,效能會好很多,也可以比較完整的利用內核排程。

剩下的MCU、驅動、通訊、功率、電源、模擬、傳感器,國內都能做,甚至有幾個領域做到世界前幾了。

比如豪威科技的車規影像傳感器,已經你球前三了,不謙虛一點就是前二

比亞迪的IGBT在國內也第一了——原來這個位置是英飛淩的

那話說回來,難點在哪?

汽車芯片的難點在於,如何透過設計、制造、封裝、軟件等環節,實作高功能安全。

汽車芯片的EDA工具需要ISO26262認證,開發流程需要ISO26262認證,芯片本身需要ISO26262和AEC-Q100認證,制造需要專門的車規產線,封裝需要專門的車規產線(IATF16949),最後做出來的控制器產品還需要符合ISO26262認證。

也因此,汽車芯片還有一個特點是驗證時間長。

消費級芯片不太需要做太嚴苛的測試流程,但汽車芯片需要。

比如AEC-Q100,跑完三個批次1000小時的測試,小半年就過去了。

整車廠要上車驗證,最短流程冬測+夏測,大半年就過去了;嚴謹一點兩冬兩夏,跑完就得小兩年時間。

國內正兒八經開始做汽車芯片的時間點,也就是2021年缺芯潮開始的時候。晶圓廠/封裝廠沒多少車規產線,芯片也沒多少過了車規的,乃至國內芯片領域懂ISO26262的都不多。

但如果倒推這個時間點,你會發現,很多芯片也差不多跑完驗證,該上車用了。

所以難點在能不能驗證上車,能不能找到細分領域的替代方案。

那我還是再叨叨一遍,這些芯片產品設計起來不算難,有的是方法可以做。

比如NXP的SBC,BCD工藝不完善,那就不用BCD做,用兩三顆芯片拼一起功能也能實作嘛。

無非是在一定的成本下,在高標準的功能安全下,實作對應的車上的功能。

但這部份其實做起來也沒那麽難,主要問題只是不好驗證:

上汽集團拿出49款急需聯合攻關的高算力、高規格汽車芯片,面向上海汽車芯片產業聯盟「揭榜掛帥」,征求國產化替代可行性。結果,被聯盟成員「一口回絕」的極少,大部份芯片都被歸為「可討論」範疇,極大提振了業內信心。

於是車企越是對自身電子電氣架構熟悉,越敢用國產芯片。

傳統車企們過去不熟,電子電氣元件全靠Tier 1,這兩年缺芯情況下,被逼到必須「全棧可控」後國產化率快速提升。

新勢力們車型少,研發投入也多,反而對電子電氣架構更熟悉。

比如理想表示,L系列芯片國產化率已經25%了。據我了解,今年他們的芯片國產化率比25%又高了不少。

所以……

先進制程類似於高數考試,會就是會,不會就是不會,但及格就行。

車規級芯片大多類似於文科高考,看題誰都能回答點東西,但三門必須考到80分以上(ISO26262、AEC-Q100、IATF16949)。

先進制程得從源頭補課,而車規級芯片多記多背多練題也可以考到。

但現在汽車領域國產芯片水平已經有不少到了三門課70分甚至75分水平,國產化率只有10%是因為驗證周期太長,不少產品正在車廠跑最後的驗證,吃「最後一個饅頭」。