美国无人驾驶汽车取得突破,已应用于高速公路建设
05-27
【报道】12月16日,在全球智能汽车产业峰会上,中国电动汽车百人会副理事长兼秘书长张永伟重点谈到我国汽车芯片的发展。
做一些思考。
张永伟表示,2018年我国智能汽车渗透率超过30%,2018年将达到70%。
因此,从智能化的速度来看,芯片的需求将出现爆发式增长趋势。
然而,随着芯片在一些发达国家已经成为国家战略,我国在芯片竞争中面临着巨大的困难。
因此,攻克芯片关卡是我国必须解决的首要问题。
以下为中国电动车百人会副会长兼秘书长张永伟讲话实录: 尊敬的罗市长、朱市长、尹同跃、董事长,亲爱的企业家,各位领导: 再次感谢大家对我们电动车百人会的支持这次会议。
刚才清泰董事长对智能汽车的发展进行了系统的思考。
他提到,这个领域的关键环节是芯片和软件。
我想思考一下我国汽车芯片的发展,和大家讨论一下。
主要包括四个方面:1、汽车芯片图; 2、全球汽车芯片发展趋势; 3、中国汽车芯片面临的挑战; 4、对我国汽车芯片发展的建议。
关于汽车芯片,我们百人委员会的研究团队也和国内机构一起拆解了一辆汽车,整理出了所有的芯片。
拆解后我们发现,汽车芯片的成分远远超过任何智能终端,包括手机。
从目前来看,汽车芯片按照功能大致分为九类,包括非常小的芯片,如传感、驱动等,也有大型芯片,特别是智能芯片和计算芯片。
九大类芯片又分为几个小类。
因此,目前每辆高度智能自行车的芯片数量均在以上。
这些芯片主要用在什么地方呢?目前,由于汽车仍然具有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由相对独立的芯片组成。
因此,在这样的分布式架构下,汽车芯片的数量是非常多的。
未来,当汽车的电子电气架构越来越集中时,芯片数量可能会减少,但性能要求会越来越高,尤其是计算能力要求会非常高。
如今的芯片主要应用于五个领域,动力系统、智能驾驶系统、智能座舱系统。
此外,汽车底盘和车身控制也需要大量芯片应用。
因此总体而言,不同的芯片在不同的应用系统中将有发挥其功能的空间。
尤其是控制芯片,在五个领域大家都在使用。
MCU和SOC芯片实际上应用于每个系统中。
此外,计算芯片和传感器芯片的使用范围也在不断扩大。
这是我们通过拆车发现的一张汽车芯片的基础图。
我们对全球汽车芯片的发展趋势做了一些总结。
现在看来,汽车芯片的短缺情况已经有所缓解,但这种相对紧张的供应应该会持续很长一段时间,主要是产能缓慢造成的。
三年的芯片短缺导致全球汽车产量减少约1万辆,中国减少产量超过1万辆。
这就是汽车芯片给行业带来的深远影响。
近两年,各地开设了多家晶圆厂。
2018年全球开工晶圆厂数量为33座。
根据目前统计,2018年共有28座晶圆厂,其中1/3可以为汽车提供产能。
但现在看来,大部分新增产能仍处于建设爬坡区,专门用于汽车芯片的晶圆厂仍然很少,因此产能的削减仍然是一个瓶颈。
这也决定了,虽然汽车芯片对最先进工艺的要求不高,但成熟工艺产能不足仍是常态。
从需求来看,芯片的需求确实在增加。
2018年我国智能汽车渗透率超过30%,2018年我们相信这一比例将达到70%。
因此,从智能化的速度来看,芯片的需求呈现爆发式增长趋势。
电动智能时代,自行车将不止一颗芯片,高水平自动驾驶将不止一颗芯片。
因此,在我国,我们判断芯片的规模在1亿左右,数量应该是每年1亿片。
因此,汽车芯片的需求越来越大,缺口也越来越大。
未来包括现在,世界主要经济体围绕芯片的竞争已经成为国际技术竞争的核心。
最近大家最关注的就是美国努力将先进的制造工艺带到美国建厂。
台积电已在美国开始生产4纳米和3纳米,近期表示未来还将包括2纳米晶圆厂。
日本、欧盟、韩国均将芯片作为国家战略推动实施。
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。
不过,这个领域的竞争格局已经基本形成,想要改变现有的芯片格局确实非常困难。
。
整个汽车芯片价值链的最高端是核心软件,占比较小,但价值最高。
96%的EDA IP掌握在美国公司手中。
欧洲+美国占据核心汽车芯片IP的95%。
晶圆厂占整体产值的2.5%,主要分布在日本、欧盟,还有部分台湾地区。
设备和封装测试设备约占16%,主要分布在欧洲、美国、日本。
设计环节占比最高,约为30%。
现在看来,美国、韩国、日本和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。
它们主要采用先进工艺,主要分布在美国、韩国和台湾。
中国现在占据了部分封测场地。
所以总体来说,改变现有的芯片竞争格局确实是非常困难的。
从我国角度来看,攻克芯片关卡是必须解决的问题,但也必须看到我们面临一系列严峻挑战。
挑战一、摆脱进口依赖似乎是当前的当务之急。
目前,汽车芯片国内供应量不足10%,这意味着每辆车上90%以上的芯片都是进口或掌握在外资本土企业手中。
这就决定了是小芯片还是一些关键芯片。
尤其是智能芯片,未来需求会越来越大,其瓶颈也会越来越高。
因此,我们也给出了不同的汽车芯片。
自治程度最高不到10%,最低不到1%。
这是我们面临的第一个挑战,也是一个巨大的风险。
挑战二:我们在梳理产业链的时候,也发现整个汽车芯片链都存在技术短板。
EDA工具市场,核心的半导体设备市场,特别是我们的制造,是OEM。
看来这仍然是我们的短板。
我们有14纳米及以上的工艺,但我们最缺乏的是更先进的工艺。
挑战三:我们的芯片面临严格的测试和认证。
与消费类芯片不同,汽车芯片对安全性的要求越来越高。
例如,消费类芯片的温度为0°C-°C,而汽车芯片需要达到负40°C-°C的温控空间,并且振动要求非常高,需要50G。
众所周知,消费类芯片的工作环境比较简单。
这种特殊性决定了汽车芯片需要进行三个层面的验证:首先,当芯片安装到智能产品中时,需要进行组件验证。
其次,需要系统验证。
软件集成后,必须进行系统验证。
第三,要有整车级别的测试。
3级测试是必不可少的。
我们在汽车级芯片的测试和认证方面几乎是空白,世界才刚刚起步。
但中国在这方面显然处于劣势,这使得很多芯片无法进行测试。
不被公司认可,让很多用户在找到芯片后不敢测试,因为无法得到最好的测试结果。
因此,解决检测和检验也是现在的重中之重。
挑战四:人才短缺。
目前,我国集成电路人才数量(包括汽车集成电路和消费类集成电路)共计54万人,全年缺口20万人。
这54万人基本分布在设计、制造、封装测试环节。
20万人的短缺将严重影响这个行业的技术发展和产业进步,所以人才短缺已经成为我们当前技术背后的巨大瓶颈。
对于下一步的发展,国家现在也在推动半导体产业的进一步发展。
从汽车芯片角度:建议一是提升全产业链技术。
设计、制造、封装测试、软件、设备、材料,这些目前看来是一些卡住的环节,所以要突破这些短板,需要进行全面的突破。
二是保障产能。
建设14纳米以上先进产能仍面临挑战,但可优先保障28纳米、40纳米成熟工艺的产能。
这是目前汽车芯片最需要、最适合的产能,也是最适合我国的产能。
产能基本有了扩张,所以不仅要提高技术,还要增加芯片产能的供给。
建议2:建立标准、检测和认证体系。
三级体系的认证目前正在各方面开展,但力度还不够。
建议三:推动芯片上公交车。
新环境下国产芯片能否应用到国产汽车上,是我们推动新时代汽车产业转型的战略选择。
它可以帮助芯片在应用中迭代和改进,也可以帮助车企利用自己的产能打造备胎。
因此,国产汽车采用国产芯片如今已成为必然选择和紧迫之举。
同时,还要推动芯片产业整合。
当前存在的问题众多、分散,不利于我们芯片竞争力的提升。
从集中度来看,前10名芯片占全球75%,前5名占65%。
这是芯片领域任何国家都无法否认的产业发展规律,所以我们应该在适当的时候推动产业链的整合。
建议四:抢占生产线,支持多元化经营模式。
刚才我们提到成熟工艺生产线是近期和中长期的主要任务。
14纳米、7纳米、5纳米先进工艺生产线目前中长期依赖海外工艺。
从长远来看,还需要在国内建设以扩大产能。
。
多元化的商业模式。
从芯片企业的竞争力来看,设计与制造一体化的模式是目前最具竞争力的。
但风险和投入是巨大的,所以从长远来看我们还应该有一个设计和制造一体化的模式。
短期内,集成芯片企业可以支持部分芯片企业和制造企业建立共享IDM模型,或者支持部分企业建立虚拟IDM模型,通过联盟、协议实现纵向整合。
但未来的发展方向,那么就是设计与制造的完全垂直一体化。
建议五:加大政策支持。
特别是财政金融支持将为未来产能不足的企业提供稳定的支持空间,为长期从事研发的企业提供稳定的投资机制。
在这种情况下,我们的财政金融手段必然是不可或缺的。
最后我们要解决我们的缺口问题,人才成为支撑我们芯片企业的重要保障。
这就是我要报告的全部内容。
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