“半导体自主可控“发车”在即，能否冲出第二个宁德时代？”

如果要为2021年上半年的汽车产业决定关键词的话，“芯的粗糙”是绝对逃不掉的。 缺乏信心的日子仿佛没有尽头，整车的生产“阵痛”将持续很久。 核心不足迫使芯片自主控制，加快芯片本地化也再次成为业界焦点。

其实早些时候，中兴、华为就因“禁芯”敲响了芯片自主化的警钟。 此后，政产学研一致倡导大力支持半导体的快速发展，目前产业界已经开始发力。 泛亚汽车硬件开发经理杨玉良提出，应由主机厂主导，与系统供应商共同支持要点芯片公司，使其内动力处理高的跨栏技术车规级芯片国产化； 此外，基于aec-q100，建立“适时适当制造”的完整芯片准入机制，共同推进性能目标平台的建立； 此外，还将扩大开发体系的框架和生态。 需要考虑支持eda设计、指令集、编译器等工具软件的芯片在整车厂容易被采用。

“核心不足”迫使汽车半导体加速自主化

在新四化浪潮下，国内新能源、智能车市场迅速崛起，催生了汽车半导体快速发展的新机遇。

“将来一辆汽车搭载的半导体将达到6000-10000个。 ”大众集团(中国)的执行副总裁thomas manfred müller曾公开表示。 “如果实现无人驾驶的l4级，半导体在一辆车中的价值预计还会增加三倍。 ”

/ S2// S2 /

图片来源: zf

在这样巨大的诉求下，汽车半导体的市场规模也在迅速扩大。 “到2027年，汽车半导体的市场规模可能超过1000亿美元，像adas、通信、电动汽车行业这样的新诉求对半导体的提升非常快。 ’最近，在盖世太保汽车主办的2021中国汽车半导体产业大会上，上海海思战术与业务快速发展部(车载行业)部长鲍海森这样说道。

但是，要说中国本土公司能掌握的份额，至今仍很少。 中国汽车工业协会总工程师、副秘书长叶盛基此前表示，中国半导体自给率至今只有 15 % 其中汽车芯片自给率为5%

特别是此次核心短缺最严重的车规级mcu控制芯片，是外资制造商高度垄断的市场。 根据ihs的数据，在车规级mcu行业，全球7大供应商瑞萨、恩智浦、英飞凌、赛普拉斯、德州仪器、微软、意大利半导体占据98%的市场份额，接近垄断，国产份额几乎为0。

“虽然也有新能源汽车行业，但目前涉及的半导体也是海外10大制造商占绝对份额，中国的份额相对较低。 而且，国内制造商聚焦于低端电源、分立器件、逻辑器件等行业，产业链能够完全自主控制还有比时间更长的路要走。 ”鲍海森指出。

所以在不自然的现状下，国内的汽车芯片过去很长一段时间都高度依赖进口，同时到现在也没有明显的改善。 杨玉良表示，汽车芯片进口从年至今一直保持10%以上的增速，年中国芯片进口总额突破3000亿美元，超过石油的1倍。

因此，随着疫情在海外的蔓延，主要半导体厂商的生产能力持续紧张，“核心不足”引起的汽车产业停产停产的危机也在扩大。 据盖西汽车研究院介绍，受核心短缺的影响，预计2021年全球汽车将超过400万辆，其中国内市场每年将超过60万辆。

2021年全球汽车减产预测，数据来源: afs&； 世界轿车预测数据库

其中大众汽车在今年第一季度和第二季度在欧美重要地区经历了中断和停产。 在中国，合资企业一汽大众和上汽大众的生产中断也非常严重。 在公布2021年一季度财务业绩时，首席财务官arno antlitz也重申，整个汽车领域的半导体短缺对二季度汽车生产的影响比预想的要大。

同样，他认为第二季度最痛苦的是通用电气、本田和日产。 其中，通用汽车在公布2021年一季度财务业绩时表示，2021年二季度半导体短缺最为严重，预计2021年下半年情况将有所改善。 位于美国、墨西哥和加拿大的工厂持续停产数周。 在中国，合资公司上汽通用第二季度的生产也受到了有限的中断影响。

国内汽车制造商中，“江淮蔚来”合肥制造厂3月29日因芯片短缺暂停生产5天，成为国内首家宣布停产的新能源企业。 另外，未来将第一季度的交货量降至1.95万辆。 据悉，由于q2中芯片持续短缺，5月份该公司重新调整了生产计划。

跪在产能背后，私家车芯片为什么“起不来”

芯片生产之路始于设计。 产业链上游的电子设计自动化( eda )软件和ip供给虽然产值在集成电路产业链中所占比例很小，但地位极其重要，这恰恰是中国的短板，中国芯片产业从一开始就被掐住了。

以eda产业为例，在这个市场上，还是synopsys (新思科技)、cadence )楷登电子)、mentor )三大巨头控制( 90%以上)，国产化率非常低，竞争结构分散。

据统计，全球eda领域市场规模每年达115亿美元，国内eda市场规模仅5亿美元左右。 这意味着，如果美国限制中国采用eda软件，中国芯片的快速发展将受到巨大冲击。 历史悠久，去年6月，受美国实体名录出口管制的影响，哈佛大学和哈工程宣布禁用matlab软件，其正常的教育、研究也受到了影响。

晶片产业链，图片来源:天风证券研究所

与此不同，制约我国芯片快速发展的客观因素首要有两点。

1，56 %的晶圆制造能力集中在台湾和日韩，封测集中在东南亚，国内生产能力不足；

2、国内测试、认证机构少，国家标准体系不健全。

中国是制造大国，但在最上游的“晶圆制造”行业攻略落后。 给蛇打七寸，晶片制造就是汽车芯片的“七寸”。

事实上，这几年中国持续通过芯片扩大生产，年占世界芯片产能的15%，仅次于中国台湾、韩国，排名世界第三。

但与此同时，我们必须正视这15%的生产能力的构成。 其中60%的产能实际上由外资贡献，中国本土公司的产能为40%左右，也就是不到全球芯片总产能的6%

中国工程院院士吴汉明还指出，中国要改善目前的芯片供应状况，至少需要8个现有的中芯国际生产能力。 因为中国芯片的诉求太高了。

全球晶圆制造能力分类(地区)、图像来源: bcg

另外，在产品层，国内大部分芯片企业对iso 26262标准的接触还不深，目前只有极少数企业通过了该系统认证。

据中国电子技术标准化研究院陈大介绍，国内的车规芯片制造商每年只有几家，为年10家左右，但大多集中在后装市场； 年发展为40家公司截至6 月，统计数字为70的车规芯片制造商

尽管如此，许多车的仪表盘芯片实际上是“徒有其名”。 “目前，国内大部分芯片企业才刚刚开始接入iso 26262标准，可能只有极少数企业通过了iso 26262体系认证，但芯片认证目前可能还在进行中。 ”陈大指出。

这反映在产品上，第一是相关的测试认证非常不完善。 陈大伟表示，在中国IC创新设计联盟主导下制作的汽车电子创新产品目录中，73家公司中只有29家提供了38份aec-q100报告，大部分产品在aec-q100的适应性测试验证方面不完整，这很明显，

汽车芯片全产业链各阶段标准要求，盖世汽车整理

另外，芯片领域上游存在一定的技术壁垒，与成本类芯片和普通工业类芯片相比，车规级芯片的开发难度较大，业务环境也较为严峻。 因为关系到人身安全，所以也要求极高的安全性和可靠性，这也从一开始就抑制了国内公司的积极性。

“就像采用环境一样，汽车芯片比以前流传下来的工业类和成本类芯片更为严格，设计寿命差距更大。 成本类芯片只考虑3年的生命周期即可，3年后有可能世代交替。 但是，汽车芯片必须维持10年以上的生命周期，还有20万公里的寿命要求，温湿度要求不同于以前流传的费用类电子，产品的成品率也很高。 ”鲍海森指出。

另一方面，汽车芯片的返回周期比成本类芯片长。 据鲍海森称，目前汽车半导体的盈利周期基本需要七八年。 从研发投入到流单，到最终验证、验证，再到产品试驾，最终到离线，这个周期很长。 “所以很多soc芯片的投资回报率基本在1000万枚以上，但是用汽车提高到1000万枚是非常困难的。 事实上，由于高配和低配的安装问题，芯片的规模并不是很快。 ”

因此，鲍海森指出，目前许多国内供应商实际上处于“使用电子核心培育汽车核心”的困境。

本土半导体产业的突围路径

在疫情和中美贸易纠纷的大环境下，芯片国产替代不再是口号。 目前，汽车企业tier1、tier2正在加大与国内供应商引进产品认证的力度，这为国内汽车半导体产业链的重构提供了窗口契机。

根据格什塔特汽车研究院的清理拆解，多家自主汽车企业已经与互联网企业、eda企业签署了战术合作协议，为实现汽车芯片自主供应的战术目标进行了深入合作开发。 例如，北汽与imagination合作成立北京核达科技有限企业，东风集团与中国中车合资创立智新半导体，吉利企业亿咖啡通也与arm china合资设立芯引擎科技( siengine )，布局芯片研发，

特别是在自动驾驶、智能厨师芯片等细分行业，自主芯片企业开始崭露头角。 “随着汽车电子电气体系结构的不断发展，进入自动驾驶、智能座舱领域甚至车载电脑时代等，对芯片的种类和功能的要求不断变化，因此集中度更高、性能更高、计算力更大、对功能安全的要求更高 围绕核心较大的计算力芯片形成完整的生态系统和供应链体系，为我们新加入的芯片创业公司提供了机会。 [/]黑芝麻智能首席营销官杨宇欣指出。

对此，杨玉良也赞同，提出“智能厨师芯片是前哨战，自动驾驶芯片才是国产超车战争的巅峰”。 以地平线、黑芝麻为首的科技类公司已经成为高计算力自动驾驶芯片主力军，正在逐渐完成本公司产品的矩阵。 据悉，地平线目前与长安、理想、一汽、广汽、比亚迪、长城、上汽等车公司合作，推出了多辆搭载地平线ai芯片的车。

此外，国内以前流传下来的芯片制造商也在新的革命中嗅到了迅速发展的机会。 以mcu为例，这几年取得了明显的进步，在门槛高、周期长、安全性高的汽车前负荷市场上也已经推出了排名第32的产品。

例如，杰发科技在年末、年上半年发布了国内首款自主研发实现批量生产的车规格级32位mcu芯片ac781x，以及经过功能优化和价格控制的ac7801x系列产品，目前，该企业的mcu芯片已经向多家汽车电子元器件制造商供应

杰发科技产品框图，图片来源:杰发科技

同样，在汽车限制级mcu取得突破性进展的是核心一体化电子学和兆创新。 核心微电子kf32a15x系列mcu目前已初步引入国内汽车制造商，预计兆创新2021年mcu业务收入将翻倍，成为主要收入增长。

自身的研发实力逐渐增强，一家公司以投资并购的方式迅速覆盖了产能资源。 7月5日晚，温泰科技宣布，全资子公司安世半导体完成了对Neptune6100 %股权的收购。 企业的主要资产是8英寸晶圆厂newport wafer fab，是英国唯一的最大半导体厂，目前的月生产能力为3.2万枚8英寸晶圆，最大月生产能力可扩展到4.4万枚，主要产品应用于汽车领域的mosfet、IIT

在这一快速发展中，sia期待着中国在今后10年内增加约40%的新生产能力，成为世界上最大的半导体制造基地。

即使在国家层面，也认识到完善的产业链对国家安全保障的重要性，积极利用政策“东风”吸引半导体产业。 恰逢十四五开局之年，浙江、山西等地相继发布了许多《十四五(第十四个五年计划)》，重点是第三代半导体的快速发展。 国家也于十四五日重申了支持科技兴国战术和半导体的计划，芯片“内循环”投资布局正在如火如荼地上演。

特别值得一提的是国家集成电路产业投资基金的设立，以市场化投资的形式推动了该产业的快速发展。 据悉，国家大基金第一期以“强长板、补短板”的立场重点投资52家企业，兼具芯片设计、封装测试、设备和材料等产业。 国家基金二期将进一步对比半导体领域的薄弱环节(成熟工艺晶片制造)取得突破。 目前，大型基金二期公开投资项目已经超过10个，总投资额已经超过300亿元。

不仅是产业基金，其实民间资本也在持续支持半导体领域。 [/s2/]根据云岱资本的数据，过去一年共有534家半导体企业获得融资，总融资额达到1536亿。 有趣的是，资金多由民间资本推动，这在快速发展的历史上非常罕见。 另据分析，融资主要集中在数据中心、汽车、半导体制造三个课程。

过去一年，半导体企业融资风向、照片来源:云岬资本

表演开始后，需要好的“台”。 确实，国产汽车半导体有肥沃的生长土壤，但在伴随泡沫的窗口期，我们也需要清楚地考虑，长期考虑。

盖世塔尔特车首席执行官周晓莺也直言不讳。 “该行业研发投入大，回报周期长，要真正实现价格和实力，需要政产学研共同推进。 现在有更多的关注度，对领域的迅速发展是个好的开始。 道路堵塞很久的话，就会有要去的地方。 ”

虽然突破不容易，但一旦突破，只有巨大的中国市场才能成就超大型公司。 看看宁德时代。