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！