GIV2022张永伟：改变现有的芯片竞争格局面临巨大挑战

2022年12月16 -17日，由合肥市人民政府和中国电动汽车百人会联合主办的“2022全球智能汽车产业峰会”在安徽合肥举行，由安徽省发改委指导。本届论坛围绕“智能汽车发展的全球新变革与新战略”主题，设置了五场主题论坛和两场闭门会议，与行业组织、高校、龙头企业代表共同探讨中国智能汽车发展新路径。

其中，中国电动汽车百人会副理事长兼秘书长张永伟在12月16日举行的企业家论坛上发表了精彩演讲。以下为现场演讲实录:

尊敬的罗市长、朱市长、董事长，各位企业家、各位领导:

再次感谢您对本次会议的支持。

刚才清泰董事长对智能汽车的发展做了一个系统的思考，其中提到这个领域“卡脖子”的关键环节是芯片和软件。我想思考一下中国汽车芯片的发展，和大家探讨一下。

它包括四个方面:1 .汽车芯片图册；二、汽车芯片的全球发展趋势；第三，中国汽车芯片面临的挑战；四。对我国汽车芯片发展的建议。

车，我们在百人会和国内机构的研究团队也拆了一辆车，把所有芯片都梳理了一遍。拆解后发现，汽车芯片的成分远远超过任何智能终端，包括手机。目前汽车芯片按照功能可以分为九大类，既有传感、驱动等小型芯片，也有大型芯片，尤其是智能芯片、计算芯片。在芯片的九个类别下有几个子类。所以目前每个智能自行车芯片的数量都在1000个以上。

这些芯片主要用在哪里？目前，由于汽车仍然是一个相对分布式的电子电气架构，每个不同的控制域或控制单元都有一些相对独立的芯片，所以在这样的分布式架构中有大量的汽车芯片。未来汽车的电子电气架构越来越集中，芯片数量可能会减少，但对性能的要求会越来越高，尤其是对它的计算能力。

现在的芯片主要应用在动力系统、智能驾驶系统、智能座舱驾驶系统等五个方面。此外，在汽车底盘和车身控制方面也需要大量的芯片应用。所以一般来说，不同的芯片在不同的应用系统中会有发挥其功能的空间。尤其是控制芯片，五个领域大家都用。MCU和SOC芯片实际上用在每个系统中。此外，计算芯片和传感器芯片的应用范围也在增加。

目前这是我们通过拆车找到的一张汽车芯片基本图。

我们对全球汽车芯片的发展趋势做了一些概括。现在看来，汽车芯片的短缺有所缓解，但这种相对紧张的供应应该还会持续很长一段时间，主要是产能缓慢。三年的芯片短缺使全球汽车产量减少约1500万辆，中国汽车保有量超过200万辆。这就是汽车芯片对行业的深刻影响。

在过去的两年里，一些晶圆厂已经在各地开业。2022年全球晶圆厂开工数量为33家，2023年根据目前的统计为28家，其中三分之一可以为汽车提供产能。但现在看来，大部分新增产能还处于建设的爬坡区，专门做汽车芯片的晶圆厂少之又少，产能的缓解仍然是瓶颈。也决定了虽然汽车芯片对最先进的制造工艺要求不高，但成熟制造工艺产能不足仍是一种常态。

从需求来看，芯片的需求确实在增加。2022年我们国家智能汽车的普及率超过30%，2030年我们认为这个比例会达到70%。所以从智能化的速度来看，芯片的需求呈现出爆发式增长的趋势，自行车300-500片，电动智能化时代1000片以上，高档自动驾驶3000片以上。所以我们国家2030年，我们判断芯片的规模会在300亿美元左右，数量应该是1000-1200亿片/年。所以汽车芯片的需求越来越大，缺口越来越大。

未来包括现在，全球主要经济体围绕芯片的竞争已经成为国际科技竞争的核心。最近大家最关注的就是美国推行先进制造工艺在美国建厂。TSMC已经在美国投产了4 nm和3 nm，最近据说还包括未来的2 nm晶圆厂。日本、欧盟、韩国都把芯片作为国家战略来推动实施。因此，芯片之间的竞争不仅决定了汽车产业的竞争力，也决定了未来主要经济体的国家竞争力。但是这个领域的竞争格局已经基本形成，要改变现有的筹码格局确实很难。

在汽车芯片整个价值链的最高端，是占比很小但价值最高的核心软件。EDA的IP 96%为美国公司所有，汽车核心芯片IP 95%在欧美，总价值2.5%在晶圆厂，主要分布在日本、欧盟，台湾省也有部分，设备和封装测试设备约占16%，主要分布在欧美和日本。设计环节占比最高，约30%。现在看来，美国、韩国、日本、欧盟占据了整个汽车芯片设计的高端市场。制造工厂在整个价值链中占比最高，现在主要是先进制造工艺，主要分布在美国、韩国和中国台湾省，封测领域现在在中国占了一部分份额。

所以总体来说，确实很难改变现有的芯片竞争格局。

就我国而言，跨过芯片这道坎是必须要解决的问题，但也要看到，我们正面临着一系列严峻的挑战。

1.挑战。现在看来，摆脱进口依赖迫在眉睫。

目前汽车芯片国内供应不足10%，即每辆汽车90%以上的芯片都是进口的或者掌握在外资本土公司手中。这就决定了无论是小芯片还是一些关键芯片，尤其是智能芯片，未来的需求量会越来越大，其瓶颈也会越来越高。所以我们也给了不同的汽车芯片，自主水平最高的不到10%，最低的不到1%。

这是我们面临的第一个挑战，也是巨大的风险。

2.挑战。在梳理产业链时，我们也发现汽车芯片全链条存在技术短板。

EDA的工具市场，核心的半导体设备市场，尤其是我们的制造业，都是代工，这似乎还是我们的短板。我们有14纳米以上的制造工艺，最缺的是更先进的制造工艺。

3.挑战，我们的芯片面临着严格的测试和认证。

与消费芯片不同，汽车芯片对安全性的要求越来越高。比如消费芯片的温度是0℃-125℃，汽车芯片是40℃-175℃，振动要求很高，50G。众所周知，消费级芯片的工作环境相对简单。这种特殊性决定了汽车芯片需要三级验证:一是在智能产品中安装芯片时，必须对元器件进行验证。第二，验证系统，软件集成后要有系统的验证。第三，要有整车级测试。三级测试必不可少。汽车仪表芯片的检测认证我们几乎是空白，整个世界才刚刚开始。而中国在这方面明显欠缺，导致很多芯片无法测试，不被企业认可，很多用户找到芯片也不敢测试。因为他们得不到最好的测试结果，所以迫切需要解决测试和测试的问题。

4.挑战，人才短缺。

目前，我国有54万集成电路专业人员，包括汽车用集成电路和消费者用集成电路。到2023年，缺口20万。这54万人基本分布在设计、制造和封装测试环节。20万人的短缺会严重影响这个行业的技术发展和产业推广，所以人才短缺已经成为我们现在技术落后的巨大瓶颈。

下一步的发展，现在国家也在推动半导体产业的进一步发展，从汽车芯片来看:

1.建议对整个产业链进行技术升级。

设计、制造、封装测试、软件、设备、材料，这些都是目前要卡住的环节，所以要突破这些短板，需要全面突破。二是要保证产能。目前要建成14纳米以上的先进产能还面临挑战，但28纳米、40纳米的成熟工艺产能可以先保证。这是目前汽车芯片最需要、最适合的产能，也是我们国家基本扩大的产能。所以需要升级技术，增加芯片的产能供给。

2.建议建立标准、测试和认证体系。

现在各方面都在进行三级体系的认证，但是力度还不够。

3.把芯片推进车里。

国产芯片能否在新环境下应用于国产汽车，是我们在新时代推动汽车产业变革的战略选择。可以帮助芯片在应用中迭代，在迭代中提升，也可以帮助整车企业建立自己的备胎。因此，国产汽车采用国产芯片已经成为必然的选择和迫切的行动。同时，要推动芯片行业的整合。现在零散的问题不利于我们芯片竞争力的提升。

看集中度，全球前10名芯片是75%，前5名芯片是65%。这是任何国家芯片领域不可否认的产业发展规律，所以要在合适的时机推动行业整合。

4.建议抓住生产线，支持多样化的商业模式。

刚才我们谈到，成熟的工艺生产线是近期和中长期的主要任务。从中长期来看，14 nm、7 nm、5 nm的先进工艺生产线目前依赖海外技术，长期来看也需要在国内新建和扩建产能。从芯片公司的竞争力来看，设计制造一体化的模式是目前最有竞争力的，但风险和投资巨大。所以从长远来看，我们也应该有集设计和制造于一体的芯片公司。从短期来看，我们可以支持一些芯片公司和制造公司建立共享的IDM模式，或者一些企业建立虚拟的IDM模式，通过联盟和协议实现纵向一体化。但是，未来的发展方向是设计和制造的完全垂直整合。

5.加大政策支持力度。

特别是财政金融支持，为那些未来产能不足的企业提供稳定的支持空间，为那些长期从事研发的企业提供稳定的投入机制，在这种情况下，我们的财政金融手段必不可少。最后，解决我们的差距问题，人才成为支撑我们芯片企业的重要保障。

我就汇报这么多。谢谢大家！

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