2021年6月17日-19日,由中國汽車工業(yè)協(xié)會主辦的第11屆中國汽車論壇在上海嘉定舉辦。站在新五年起點上,本屆論壇以“新起點 新戰(zhàn)略
新格局——推動汽車產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展”為主題,設置“1場閉門峰會+1個大會論壇+2個中外論壇+12個主題論壇”,全面集聚政府主管領導、全球汽車企業(yè)領袖、汽車行業(yè)精英,共商汽車強國大計,落實國家提出的“碳達峰、碳中和”戰(zhàn)略目標要求,助力構(gòu)建“雙循環(huán)”新發(fā)展格局。其中,在6月19日下午舉辦的主題論壇“汽車‘芯荒’與中國對策”上,國家新能源汽車技術(shù)創(chuàng)新中心總經(jīng)理、中國汽車芯片產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟秘書長原誠寅發(fā)表了主題演講。以下內(nèi)容為現(xiàn)場演講實錄:
尊敬的各位領導,各位來賓:大家下午好!
非常榮幸代表國家新能源汽車技術(shù)創(chuàng)新中心,同時是中國汽車芯片產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟參加這個會議,跟大家做一個交流,更多角度從過去兩年圍繞著汽車芯片上車應用推廣所經(jīng)歷、所看到、所嘗試的工作,跟大家做簡單報告,希望得到大家的一些建議和指正。
四部分:
一、汽車芯片產(chǎn)業(yè)發(fā)展概述
科技自立自強對于產(chǎn)業(yè)發(fā)展是非常重要的,而解決“卡脖子”問題對于產(chǎn)業(yè)的安全保障是至關重要的?,F(xiàn)在來看卡脖子問題非常簡單,就是四個基本的東西,基本器件包括芯片,基本軟件是剛才馮秘書長提到的,像操作系統(tǒng),一些工具EDA,再有就是基本的基礎的材料,還有基本的工藝和裝備。這些我們在梳理任何卡脖子問題的時候,都會發(fā)現(xiàn)回到了四大核心領域。這塊我覺得解決芯片的問題,其實對中國汽車產(chǎn)業(yè)和半導體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展都是至關重要的。
前面幾位領導講了,高可靠性、高安全性、高穩(wěn)定性,對于汽車芯片提出了更高的要求,就是車規(guī)的工藝。而且這里面還有一個要點,我沒寫出來,但是產(chǎn)業(yè)伙伴都非常認——高性價比。
我解決了高可靠性、高安全性、高穩(wěn)定性的問題,不是像航天航空領域用的芯片就做幾顆,我是百萬片供貨,要在成本上有競爭優(yōu)勢,如果做不到,對不起,還是沒人敢用你的芯片。中國汽車芯片荒的時候,我們提到有高端的芯片,像MCU通訊芯片的短缺。但是我們?nèi)钡牟恢惯@些,如果你拉車企芯片清單,會發(fā)現(xiàn)很多模擬芯片我們也不行,為什么?不是說我們做不出來,而是因為我們做不出來低成本、大批量、高穩(wěn)定、一致性的模擬芯片,這導致中國的芯片產(chǎn)業(yè)的伙伴沒有辦法去和像TI/ADI競爭。這塊也是對芯片未來發(fā)展有一定的引導意義。
在整個過程中我們做過梳理,汽車芯片和主機廠之間不是直接的強耦合關系。你跟集成電路的產(chǎn)業(yè)伙伴聊,芯片流片出來基本上對他來說走到了我產(chǎn)品的結(jié)尾,開始賣芯片了。對于汽車產(chǎn)業(yè)伙伴而言,芯片出來了還沒有進入到供應鏈體系,還要跟汽車電子,包括板極子系統(tǒng)的匹配,包括可靠性認證,做上車的實驗。這個過程由傳統(tǒng)芯片開發(fā)2-3年拉到汽車產(chǎn)業(yè)上車應用會增加5-6年,所以這是一個強綁定,長產(chǎn)業(yè)鏈條的產(chǎn)業(yè)。
在此過程中,一定需要上下游的緊密合作和互信、互認。
剛才葉秘書長報告了整個產(chǎn)業(yè)的規(guī)模情況,可以看到國產(chǎn)芯片在整個汽車芯片產(chǎn)業(yè)中,特別在中國自主產(chǎn)品中占的比例非常低,基本上是5%。而未來汽車芯片在車上應用的規(guī)模有多大?現(xiàn)在看到傳統(tǒng)燃油車大概300美金、400美金一輛車,如果做到下一代高度自動駕駛會超過1000甚至2000美金單車(光芯片成本)。但芯片上車一定會和子系統(tǒng)、和板結(jié)合,這樣我們一直在提芯片產(chǎn)業(yè)可能是一個千億級的產(chǎn)業(yè),但是如果你做到汽車電子,一定是一個萬億級的產(chǎn)業(yè)。而在這個產(chǎn)業(yè),中國自己的芯片企業(yè)占的規(guī)模不大,而領軍的基本上都是國際上的企業(yè),在此過程中,我們可能通過前期的股權(quán)收購獲取了一些芯片企業(yè)的控制權(quán),但是真正的研發(fā)、制造體系還不是在國內(nèi),這個是我們未來要思考的整個汽車產(chǎn)業(yè)安全保障的問題。
圍繞汽車芯片全球性供應緊張做了一個梳理,國外的預測是短期和長期兩個問題。短期如果持續(xù)保持全球化的供應問題,一年這個問題肯定可以解決。但是,如果未來考慮到地域競爭,考慮到國際對抗等因素,可能變成長期性的問題,就是你是否有機會繼續(xù)再用歐美的產(chǎn)線,歐盟的封測廠做自己的國產(chǎn)芯片,特別是車規(guī)級的,這是很大的挑戰(zhàn)。
在這塊大家要去思考,未來產(chǎn)業(yè)鏈的供應安全可能不能簡單的依靠國際上的企業(yè),可能真要按照自主可控的思路,就是一部分掌握在自己手里,剩下的一部分跟可以信賴的合作伙伴共享共用,這樣才能對產(chǎn)業(yè)發(fā)展形成穩(wěn)定的保障。
圍繞汽車芯片梳理了一下,六個大的核心問題。
第一,標準體系不健全。
我們在看中國現(xiàn)在汽車企業(yè)在評價汽車芯片的時候,一般用的是歐美的AECQ-100/101,“100”是集成電路,“101”是分立器件。但這個標準其實是在十九世紀80年代建立的,而這里面剛才列出來了,比如像環(huán)境溫度要求能到150度,那個是什么假設條件?因為分在前機艙里靠近發(fā)動機熱源,但是如果在新能源智能汽車,現(xiàn)在前機艙里面不再有像發(fā)動機這樣的典型熱源,是不是還需要這么高的環(huán)境溫度的要求。所以,圍繞著新的智能網(wǎng)聯(lián)的大規(guī)模應用,我們對道路的要求也是不一樣的,包括可能會更早了解道路的情況做一些預測。標準體系是直接簡單翻譯AECQ-100作為一個簡單的復制中文版,還是圍繞中國未來產(chǎn)業(yè)體系做自己的標準體系,這是大家值得探討的第一個問題。
第二,沒有標準就沒有測試認證。
現(xiàn)在提的所有測試認證體系不管是功能安全的26262,從ISO的B到D,還是TS16949,這些都是割裂的,沒有圍繞著一個完整的體系做。我認證了芯片并不意味著我會完成對應子系統(tǒng)和板極的認證再到整車級的認證。
第三,技術(shù)研發(fā)能力不足。
大家其實都知道,基礎的研發(fā)能力是偏弱的,但是這里面體現(xiàn)的可能某一個產(chǎn)品體現(xiàn)在設計在IP上,現(xiàn)在很多芯片開發(fā)用的ARM的IP,未來一旦出現(xiàn)問題,ARM還能不能持續(xù)供應IP。除此之外,可能在座芯片設計企業(yè),包括星宇總、蘇琳琳總你們都用的EDA,95%的市場份額在國外手里,如果他說我不讓你用EAD軟件,那你未來怎么用?你總不能手工畫線路。
第四,關鍵產(chǎn)品缺乏應用。
剛才董司長也介紹了,在工信部電子司指導下,我們做了《中國汽車半導體供需對接手冊》的調(diào)研,其中有200多款芯片上過車的,但是我們?nèi)狈@種高端的、關鍵的芯片在重點產(chǎn)品上應用。
我們可能上的是胎壓傳感器、門窗開關這種小的MCU,但是核心的這種沒有。
第五,車規(guī)工藝缺乏積累。
現(xiàn)在所有主流的汽車芯片流片都是在海外流的,臺積電是最大的流片的foundry,現(xiàn)在國內(nèi)大家能做的可能是.13nm的工藝,其實不是主流工藝。所以現(xiàn)在大家一直在說,假如我們完成了芯片的設計,我們能在國內(nèi)完成自主的MCU、通訊,包括像下一代的高算力的計算芯片的設計,但是最終可能還得出國去流片,如果那時候別人卡住你了,不能給你流,你可能最終只解決了產(chǎn)業(yè)鏈安全的一段,沒有解決全部。
第六,生態(tài)建設嚴重不足。
這兩個產(chǎn)業(yè)中間需要理解、互通、互信、互認,中間的合作機制怎么建成?這個如果沒有一個好的生態(tài),單靠一個企業(yè)從頭走到尾,基本上是不現(xiàn)實,也是不高效的。所以這塊我覺得需要大家一起探索。
二、汽車芯片產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)建設思路與實踐
我們把整個上下游拉了六個大的環(huán)節(jié),為什么?
第一,我們認為在產(chǎn)業(yè)生態(tài)建設中,首先你得有一個標準。如果你光說我這個芯片達到了車規(guī),達到了車用的能力體系,但是沒有標準評價,這是無法說的。你沒有辦法說服車廠選擇你的方案。
第二,有了標準,其實對應的就是有關鍵技術(shù)的攻關,包括設計的關鍵技術(shù),工藝封裝的關鍵技術(shù)。
第三,有了關鍵技術(shù),有了標準以后,對應一定要做出來核心的重點芯片。
第四,核心芯片出來以后,要完成產(chǎn)品的評測、認證,取得對應的數(shù)據(jù)、報告來支撐未來行業(yè)對它的使用的信心。
第五,應用環(huán)節(jié)。
1)芯片上車的第一步就是和電子電控子系統(tǒng)的結(jié)合,這個過程中一定要有一個開放的平臺搭載芯片。我跟芯片企業(yè)的領導聊過,大家的觀點是我不擔心,我也愿意投錢開發(fā)這款芯片,擔心的是開發(fā)出來這款芯片車廠提不出來要求,提的就是復制跟誰長的一模一樣就行了,那沒有什么優(yōu)勢,你永遠最后上車就是跟人家拼成本,要么就是說我跟你說一個東西,你開發(fā)出來了,我用不上了,對不起,那可能幾年后了。所以,汽車芯片要想上車一定要和Tier
One形成緊密的綁定,包括整車廠,這樣才有機會。
最后一個就是做出來了,由芯片到子系統(tǒng),怎么上車,怎么讓車廠放心也有信心的使用這款芯片?這個要有一些設計機制。
在整個鏈條的上下游我們認為是全生命周期,要真正做到供需信息,包括各類信息的無縫對接,高效交互,這樣才能真正實現(xiàn)上下游的協(xié)同。
下面介紹一下我們在做的一些探索,這個圖上半部分從設計、測試、認證、制造/封裝、硬件平臺、整車應用,這是一個技術(shù)生態(tài),我正常上車應該做些什么。但下半部分是我們最近在探索的,就是要打造一個產(chǎn)業(yè)生態(tài),圍繞著共性、關鍵技術(shù)的研發(fā),一定是設計公司和高校院所所參與進來,而在封裝領域要把中芯國際、華虹拉進來,包括像長電做封測,然后Tier1/1.5像國內(nèi)的電子企業(yè),像經(jīng)緯恒潤、像德賽西威,下面就是主機廠。但是,在過程中一定要形成閉環(huán),我們所說的閉環(huán)就是現(xiàn)在在探索做一個平臺,把上下游打通,做好信息的共享、做好支撐,真正形成一個有平臺型組織發(fā)揮的作用,形成上游下游的信息對接、信任機制的建立,包括產(chǎn)學研用的協(xié)同。
下面介紹一下我們在干幾件事,希望得到大家的一些指點。
第一,關鍵產(chǎn)品的研制。
去年啟動了一個重點攻關項目,就是智能新能源汽車車載控制,基礎軟硬件系統(tǒng)關鍵技術(shù)研發(fā)。這里面可以看到,我們探索的是把上下游產(chǎn)業(yè)伙伴拉到一起,圍繞著自動駕駛芯片,包括MCU,包括OS一塊在里面,打造對應的生態(tài)體系,包括產(chǎn)品體系,既有芯片也有軟件,同時完成了高溫高寒和高濕、高原極端條件下的挑戰(zhàn),我認為這種模式要走的,只有這種模式下才能形成“中國芯”結(jié)合“中國軟”,再結(jié)合下游需求,形成一個閉環(huán),這樣可以快速出現(xiàn)重點產(chǎn)品上車應用,大家才有信心把中國的芯片做下去。
第二,平臺建設。
最近我們在干一個事。首先圍繞芯片,在國創(chuàng)中心和芯片聯(lián)盟內(nèi)部做了一個平臺,這個平臺不簡簡單單只做芯片,我們做了一個叫“垂直系統(tǒng)平臺”,剛才介紹了從芯片-板-子系統(tǒng)-整車,是一個垂直的過程。以往的過程是我做出芯片來,驗證完芯片,做到板子上,再做到控制器里,再裝到車上去跑,這個周期很長,可能2-3年,一旦出了問題,全部從頭來過。
我們現(xiàn)在用整車臺架把所有的車輛數(shù)據(jù)拿下來,反向圍繞它的外部應力,比如說震動這個電磁干擾,包括還有環(huán)境,我做出對應不同階段的臺架,你上車之前的可靠性驗證不用在實車上跑,可以在臺架上做,這是我們垂直系統(tǒng),而且模擬了不同的工況,在車上不同的安裝點。
另外一塊從2018年做的開放開源的整車驗證平臺。就是我們用商品車把它變成一個白盒子搭載不同的芯片,在這個開放平臺上,到目前為止已經(jīng)搭載了十幾款國產(chǎn)的功率器件,未來會搭載的像集成電路,比如像MCU和通訊方面的器件。我們相信這個平臺將會更有效地幫助大家做芯片的驗證。
第三,共性服務。
平臺一旦成立以后,需要行業(yè)伙伴一塊參與進來,我們探索的是在分立器件,包括在上周董司長指導下,建立了“中國汽車芯片標準體系研討會”,目的是行業(yè)上下游伙伴一起做標準體系,可能起步是團體標準,但是通過團體標準和行業(yè)內(nèi)、聯(lián)盟內(nèi)的協(xié)作,先形成初步的對于技術(shù)的一些共性的理解和認知,這樣未來整合更好的行業(yè)伙伴,把它上升為行業(yè)標準和國家標準。
第四,通用平臺。
這是我們和一些國內(nèi)汽車電子伙伴做的,就是圍繞著硬件的共性架構(gòu)和軟件的SOA,把OS中間層,包括應用層分層處理,真正地做出一個平臺來,可以同時兼顧MCU、通訊,包括安全、芯片整體的上車應用。這個很關鍵,我們通過一個平臺可以搭載多款芯片,更好地幫助中國的汽車伙伴提升自己核心技術(shù)的掌控能力。
第五,車規(guī)工藝。
我們最近和中芯北方做一件事,我們希望能在40納米和55納米上突破,真正形成中國車規(guī)的工藝線,過程中我們會導入更多中國芯片設計企業(yè)和軟件公司起合作,去做整個供應過程的驗證。你不能宣稱我是40納米車規(guī)就過得去,因為我一定要在40納米線上完成不同類芯片的真正的流片,而且取得對應的數(shù)據(jù),有足夠的數(shù)據(jù)支撐才能說這個線能不能達到車規(guī)的水平。
三、中國汽車芯片產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟工作進展
過去汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展很多是一個企業(yè)獨立發(fā)展,但是后來我們發(fā)現(xiàn)現(xiàn)在趨勢是龍頭企業(yè)和產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè)通過產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟形成了一個利益共同體來共同發(fā)展。
兩個例子,一個是OPEN
ALLIANCE,一個是自動駕駛的聯(lián)盟。我們看到圍繞著芯片,從EDA的工具-設計-制造-封裝-測試認證,需要不同環(huán)節(jié)的伙伴都加入進來支持。
去年9月份,在工信部電子司和裝備司,在科技部的支持下,發(fā)起了中國汽車芯片產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟。這個聯(lián)盟目標很明確,就是推動集成電路和汽車兩個產(chǎn)業(yè)的跨界融合,共生共贏。我們對自己的定位很明確,做單個企業(yè)和單個產(chǎn)業(yè)做不了的事情?,F(xiàn)在這個聯(lián)盟有170多家單位,國內(nèi)主流的整車企業(yè)包括芯片設計企業(yè),以及研究院所都里面,也有國際上很多企業(yè)加入進來。
我們對自己的定位有四大定位:
第一,打造中國汽車芯片的創(chuàng)新生態(tài),作為一個創(chuàng)新生態(tài)的建設者,我們希望探索用市場化的手段構(gòu)建創(chuàng)新生態(tài)。
第二,推動整個產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,從領軍企業(yè)的支持到孵化新興創(chuàng)造企業(yè)。
第三,打通自主汽車芯片上車應用的這條路。
第四,保持合作開放的心態(tài),真正聚合國際優(yōu)質(zhì)的創(chuàng)新資源和產(chǎn)業(yè)資源,形成國際合作的引流。
今年重點干幾件事,希望行業(yè)伙伴一起參與。
第一,資源共享,信息對接。在工信部電子司的指導下,我們發(fā)布了《汽車半導體供需對接手冊》,我們在2周前做了一次摸底,所有手冊的使用者,他們給我們?nèi)龡l非常重要的反饋信息。
1.每一家都在供需手冊上找到了自己需要的信息;
2.每一家都收到了別人聯(lián)系他,是因為看到了供需手冊。
3.大家都認為供需手冊這種事應該繼續(xù)辦下去,愿意持續(xù)提供信息,支持供需手冊的發(fā)展。
下一步我們會把供需手冊由線下變成一個線上的平臺,幫助產(chǎn)業(yè)伙伴更好得了解產(chǎn)業(yè)發(fā)展的信心。
第二,從2020年7月份和8月份在工信部的指導下,組織汽車企業(yè)和芯片企業(yè)的相互走訪。現(xiàn)在我們已經(jīng)開始跟幾個大的整車企業(yè),包括芯片設計企業(yè)做信息溝通,希望推動兩大產(chǎn)業(yè)伙伴之間的交流,更好的了解對方的流程、研發(fā)體系和產(chǎn)品戰(zhàn)略,能夠更地形成互通合作。
第三,今年推動做人才的培養(yǎng)。因為汽車芯片一定是懂芯片的產(chǎn)業(yè)人才也要懂汽車,懂汽車的人也要懂芯片的開發(fā)流程和要求,不然合作不起來。當年我們干新能源的時候,就是干電池的不懂汽車,大家一定要找到橋梁的人才。今年我們會推動人才的培養(yǎng),包括高層之間的交流和互相的了解,也包括基礎的關鍵技能人才的培養(yǎng)。
技術(shù)方面:
第一,汽車芯片的技術(shù)路線圖。
第二,上周正式發(fā)布的標準體系的工作建設。
第三,汽車芯片的測試評價規(guī)程。
第四,我們還想做一個嘗試,看到整個汽車芯片產(chǎn)業(yè)發(fā)展過程中,以往整車企業(yè)對于芯片企業(yè)的要求是你最好做的跟國際主流產(chǎn)品很像,這樣我風險最小、壓力最低。但是這個過程如果你永遠只是跟隨,復制,是沒有辦法超越的。
要想超越怎么做?中國的優(yōu)勢在于什么?在于對于應用、對于場景的理解,所以今年我們會做首屆中國汽車芯片應用創(chuàng)新拉力賽。目的是什么?拿國產(chǎn)的自主的芯片去組織創(chuàng)業(yè)、創(chuàng)新團隊開發(fā)新的場景、新的應用,創(chuàng)造出新的機會,讓芯片有更大的市場。
這是上周在董司長指導下我們做的首發(fā),中國汽車芯片保險簽約活動。現(xiàn)在四個芯片企業(yè)和三個保險公司做了簽約,圍繞他們的產(chǎn)品。而宣布了以后,現(xiàn)在有大量的芯片企業(yè)和地方都在聯(lián)系我們,希望能把這個事放大,我們會在部里的指導下,變成一個覆蓋全國的標準行為模板推廣,更好地支持芯片企業(yè)他們下游產(chǎn)業(yè)化的路徑推動。
同時,在上周啟動了中國汽車芯片標準體系研究,圍繞著基礎標準、產(chǎn)品標準、試驗標準、通用標準,這四大領域,整合行業(yè)內(nèi)50多家企業(yè),共同進行中國標準體系的建設。我們相信會對整個汽車芯片產(chǎn)業(yè)產(chǎn)生巨大的影響。
四、中國汽車半導體產(chǎn)業(yè)供需調(diào)研情況。
這個手冊的情況剛才董司長介紹了,我不多說了。現(xiàn)在更想強調(diào)的是,我們現(xiàn)在拿到1000條來自于14家整車企業(yè)和12家汽車零部件企業(yè)的需求信息,可以看到重點大家關注的要點在控制類芯片、驅(qū)動類芯片、電源類芯片、通訊類芯片和功率類器件,這是5大類要求比較多的。而這里面我們在未來一段時間里面還會做集中做分析,挑出大家感興趣的共性芯片,未來會嘗試采用揭榜掛帥的方式,在聯(lián)盟內(nèi)部發(fā)布共性關鍵芯片的技術(shù)要求,也鼓勵行業(yè)的伙伴揭榜,你們來開發(fā)芯片,我們同時推動你們和下游的對接。
最后報告一下,我們希望這個聯(lián)盟做點簡單但是實際的事情支持聯(lián)盟的發(fā)展,推動汽車芯片產(chǎn)業(yè)的創(chuàng)新生態(tài)建設,同時支持產(chǎn)業(yè)集群能力的形成,同時希望能夠通過這個聯(lián)盟培養(yǎng)更多的汽車芯片的專業(yè)人才,而且讓真正中國的芯片走出國門,成為在世界上有影響力的汽車芯片。
最后,還是八個字,推動“跨界融合,共生共贏”。幫助中國汽車芯片支持集成電路和汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的更好、更強。謝謝大家!
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