创新 • 创优 • 创见
2022年11月13日，由沈阳市人民政府和新能源汽车国家大数据联盟共同主办的“中国新能源汽车大数据2022年产业峰会”在北京成功举行。在13日下午举办的“分论坛一：新能源汽车数字化与安全”上，国家新能源汽车技术创新中心主任、总经理原诚寅发表了主题演讲，以下为演讲实录：
各位领导、各位专家，大家好，我是国家新能源汽车创新中心原诚寅。非常高兴此次受新能源汽车大数据联盟邀请，和大家进行交流。
今天我和大家交流的题目是《新能源智能汽车芯片产业和技术发展》，我下面就新能源汽车整个智能芯片产业发展和情况做个汇报。
主要分为三部分，一部分是汽车芯片基本情况的概述，还有一个是围绕着产业和技术发展，特别是过去两年我们取得的进展，第三部分是对后期工作的总结和建议。
首先，科技自力自强解决像芯片这些核心器件卡脖子问题，已经是我们非常关注的问题了。而且二十大报告也提出了，坚持科技是第一生产力，人才是第一资源，创新是第一动力，来不断深化实施科教兴国、人才强国、创新驱动，在这个过程中作为新能源智能产业核心技术能力的突破，是我们一直关注的问题。
汽车芯片是过去两年汽车产业非常关注的一个点，因为缺芯少魂一直是我们大家提到的整个汽车产业发展到一个阶段，面临最大的挑战。而整个国际环境变化对于中国汽车芯片产业的发展，既产生了冲击、压力，也提供了机遇。在8月份美国发布了《芯片与科技法案》，重点支持美国国内的高科技制造业，提升美国核心的竞争力。这里头涉及到的内容是对于美国在建厂的半导体公司给予财政补贴，而且要求他们不能在中国大陆进行投产建设，这块同时也限制了获得美国联邦资金支持的企业，在中国增产先进支撑的芯片。这里头会对整个全球的产业产生巨大的冲击，破坏全球化芯片产业链的进程。但是压力之下也给我们创造了机遇，中国自主的芯片产业有没有可能在这个挑战下更好的发展？
回到本次交流的主要议题，什么是车规芯片？过去几年，我们中国汽车工程学会发布了团体标志T/CSAE222-2021，这套重点围绕着《纯电动乘用车车轨级芯片一般要求》，我们提出了车规芯片的定义，满足汽车质量管理体系，同时符合可靠性和功能安全要求的集成电路。我们对整个芯片全生命周期，从设计到制造到封装到测试，以及最后的应用，以及回收利用进行了覆盖。同时明确要求，芯片要达到乘用级的应用要求就要满足质量管理体系、质量控制要求、公路安全要求、环境要求，后续还有像信息安全、电磁兼容的要求，这个就是我们对于车规级芯片的基础定义。
车规芯片和传统的消费级、工业级比起来，具有高可靠性、高稳定性、高性价比的特征，而且它的认定流程非常长，需要多达4-5年，形成稳定供应链，所以它的行业壁垒比较高，同时合作格局比较稳定。国际上主要的成用芯片厂商就那么几家，所以如果想形成快速的国产替代面临很多挑战。
在高可信方面，覆盖了工作温度适用范围，深度适用范围。安全性方面，关注的不仅仅是2626功能安全，也关注信息安全。同时在稳定方面指的是零缺陷要求TMP要求，还有其他的要求，都会对整个产业链提出更高的协同。
整个车规芯片的市场随着车辆电动化、智能化、网联化发展，它将会成为整个半导体市场增量的主要动力，过去五年每年汽车芯片在汽车市场的份额都在提升。而随着新能源和智能化渗透率不断提升，整个新能源智能汽车芯片市场增长率更快，高达20%。在这里头我们看到基本上主流的供应商控制在国外的芯片企业里头，进口的风险还是存在的。而且随着市场不断地提升，中国企业应该把握住中国作用汽车大国的巨大市场空间，来快速的提升自己在市场里的份额。
而车规芯片这件事真正大规模发展是跟我们所说的汽车电子发展是紧密相关的，过去五十年整个汽车电子高速发展，从基础的控制，分布式架构到预控制，到中央计算平台到云控。这其中汽车电子在整个车辆的价值构成中占比越来越重，随着电子系统的复杂度提升，芯片和软件技术的高速发展，汽车电子在车上的作用会越来越明显。
在这里头整个汽车产业链也有变化，我们看到整个电子电气架构在改变，产业链形成了重构，我们车企现在都说软件定义汽车，基于服务的SOA架构已经成为大家比较多的开放需求。这和Tier1的作用产生了冲击，有些车企开始往上游前探，直接参与到芯片设计中，像特斯拉、比亚迪，还有很多车企跟芯片企业形成联动系统。
我们前期的底子比较弱，主要国际上排名前五的汽车芯片企业都是欧美和日本的企业，而我们国内陆陆续续有些创新创业企业进入到大家的视野范围内，当然也有些消费级、工业级的厂商，开始提供车规级的产品，比如像大唐电信、韦尔、紫光等，但是目前来看基本上我们还是里头处于相对小微的地位。
整个汽车芯片产业和技术的发展趋势是怎样的？首先在工信部指导下我们梳理了整个汽车芯片的体系，我们认为汽车半导体分为十大类、六十小类，这是符合汽车行业产品特征、应用特征的，包括控制、存储、计算、信息安全、驱动、功率、电源、模拟和传感器，这个分类将会有效地支撑我们上下游沟通和协同。
再往下看，这些芯片在车上怎么用？我们看到我们把整个汽车系统核心部件分为七个，里头拆出了二十九个子系统或模块，基于新能源车和传统燃油车还有些差异，我做了标识，绿的是新能源车有的子系统，蓝的是传统燃油车有的。新能源车有二十七个子系统，传统燃油车有二十四个，我们做了统计和梳理，这里头我们发现传统车芯片数量少于新能源车，但也是大几百个，但是新能源车有机会过千，而且随着智能化复杂度提升，它的量会越来越多。
在这儿我们做了一个拆分，每一类子系统里头核心芯片有哪些？比如车载信息娱乐系统里，不仅有MCU，也包括驱动、CPU、STGA以及像安全，还有一些传感器芯片，这块相当于我们拿出了一个更大的清单，车规芯片和车上的应用场景怎么结合。
再往下我们做了一些分析，在典型新能源车系统里至少会有五百到六百个，不包括那些基础的二极管、三极管和传感器在使用。但是趋势也很明显。第一块就是我们有越来越多的智能化功能增加进去，会导致一些芯片的种类提升。但是电子电气架构在改变，从分布式到域控制器到集中式架构，一些通讯类的芯片数量包括控制芯片数量在减少。另外现在芯片越来越复杂，功能集成度不断提升，这也会导致数量减少。我们把不同系统里头各类芯片数量做了标识。整体来看，早期新能源车产品中，功率、控制、电源、通信、驱动、模拟用的量比较多。但随着智能化、网联化发展，计算安全、存储、通信、传感器数量快速提升。这里头我们看到以MCU为例，低端MCU，就是4位、8位、16位的会越来越少，但是更高端的，高性能MCU、SOC，特别是域控制器，它的用量会提升。
另外随着自动驾驶和智能座舱技术的不断演化，存储芯片和计算芯片的量也会大量的增加，而且随着我们在车里屏的数量增加，原来一车只有一个中控屏，现在一车有九个屏甚至十几个屏，这里头相关的芯片数目也会快速提升，而车联网又会推动通讯芯片和安全芯片数量使用增加。但是我们也看到整个国际上汽车半导体领域大部分企业都是长时间积累的，有几十年的发展历史，这是他们的优势所在，他有足够的网络、人脉、产业资源和技术积累。而且在传统期间领域，我们看到国际巨头的份额还在持续增加，很难切进去把他们的市场份额抢进来。但是在一些新的领域，特别是自动座舱、智能座舱、车联网、无线通讯这些，很多企业就能冲进来。比如像英伟达、高通也是快速杀入的，而且随着全球化和区域化的博弈，很多区域都开始重点增强自身的布局。前五名占了50%的市场份额，在智能驾驶赛道和智能座舱赛道上快速增长的机会出现。
我们也梳理了国内汽车芯片企业的基本情况，我们初步统计肯定过百家在做或者宣传要做车用级芯片，但是它们的集中度很明显，还是围绕着集成电路优势地区做的布局。另外这里头普遍能提供的车规芯片种类和数量还是非常有限的，主要是因为大家还都在起步阶段，产品类型少，应用规模少。但是我觉得未来我们会有机会把它培养起来，而且这里头的几类企业也有各自的特征，比如传统的芯片企业，我现在进入到一个汽车芯片赛道，车规级。还有一些国外的芯片设计企业华人专家出来自己创业，创立了一些汽车相关领域的芯片公司。也有我们收购国外技术，包括产业链上下游协同构造的企业。
整体来看，大家还是有些趋同化的趋势，很多企业都在近似或者相类似的产品上布局，我们觉得未来随着产业的发展，我们企业还要快速成长，但是成长也要有针对性，你要在产品布局上尽可能体现自己的特色和技术优势，围绕着下游的应用发力，避免简单的拼低端产品，特别是简单拼成本和价格的方案。
这是一个简单的国内车用芯片的类别做了统计，我们也做了分析，目前看从控制、存储、计算、信息安全、驱动，各类芯片国内都有一些企业在布局。比如像存储我们和国际领先水平差距较小，计算类有些像地平线、黑芝麻已经涌现出来了。信息安全在国密要求下，国产芯片的发展优势比较大。驱动和模拟类现在可能是大的难点，我们和国际上差距，特别是TIADI的差距还是比较大。在通讯类方面，我们觉得国内有些企业像东土、景略、纳芯微、裕太都在做，他们有机会填补一些空白，在总线方面。而在MOSFET和IGBT上看到中国企业已经起来了，特别是自主的车规级MOSFET设计。同时像中车和比亚迪已经量产了，这块是产业化有机会跑通的。电源类这块存在一定的差距。整体我们觉得前景是光明的，但是过程中还有更多的挑战需要克服。
下面我提一些这几年车规芯片工作开展中考虑到的建议。
首先，整个链条足够长，涉及到了芯片和汽车两个产业协同发展，而且过程中因为分工高度专业化，对技术和资本的投入要求非常大，产业链也是全球化的。但国内芯片企业尽管起步晚，但是由于我们的举国体制，由于足够大的市场，包括由于供应链安全的需求发展迅速。当然在这个过程中还是需要大家协同，我们也列了整个链条从EDA，到芯片的IP，到设计，到晶圆的制造，到封测，到配套厂商，到最后下游的应用，我们看主要世界上的领军企业还是集中在美国、欧洲和日本。除了在晶圆制造和封测方面我们台湾有一些企业以外，整体和国际上还是差距比较大的。
我们梳理了整个产业存在着几个短板，比如还是缺乏标准体系，没有完整的测试认证平台有效推动自主的设计，在一些关键的技术方面和国际企业存在差距，自主的产品尽管量多，种类多，但是缺乏典型应用，我们也缺乏车规级工艺的支撑。整个生态系统建设严重不足。
后续的一些工作建议：
首先EDA和IP一定要关注，这个对行业的发展是巨大的，而且EDA主要的企业都在国外，自主的EDA设计也要快速提升能力。另一块晶圆制造，主要车规级代工企业包括台积电、联电、阁罗方德。中芯国际和华虹还在全力提升它们车规级工艺水平。但这块还是要大家关注，怎么能够确保自主的车规级芯片在国内设计和流片，形成一个闭环，更好的服务国内整车产业的需求，是我们要解决的问题。不然人抢了你的流片，那你最终手会被停住的。
另一块是产业生态建设，现在通过汽车芯片联盟，真正把政、产、学、研、用、资、创、媒整合在一起，我们通过基金来跟大家协同，通过信息上下游的对接支持信息的沟通，通过创新比赛服务行业的伙伴，提升大家的影响力，形成协同，也通过保险来降低使用中的风险。当然这些过程中一定是要构造一个生态的，特别是围绕着中小企业的创新活力提升和利用好这些生态助力他们发展。
最后，代表国创中心，也代表汽车芯片联盟，祝本次大会圆满成功，同时也希望和更多的行业伙伴一起构建中国车规级芯片的产业创新生态，助力产业发展，推动更多的自主产品上车应用。同时让我们的技术走出中国，成为引领世界，在新能源智能汽车赛道上真正做到世界的领军企业，谢谢大家！
（注：本文根据现场速记整理，未经演讲嘉宾审阅）
