作者 / 速途網(wǎng) 喬志斌
硬件、軟件、服務(wù)的“鐵人三項”，在汽車行業(yè)的發(fā)展過程中，同樣適用。
在剛剛閉幕的中國電動汽車百人會論壇上，全國政協(xié)經(jīng)濟委員會副主任苗圩表示“當(dāng)前，我國新能源汽車產(chǎn)業(yè)正在不斷地發(fā)展壯大，智能網(wǎng)聯(lián)汽車正處于技術(shù)快速演進、產(chǎn)業(yè)化加速布局的商業(yè)化前期階段。”
他同時還指出，當(dāng)前我國汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展有著三大機遇，同時也面臨三大挑戰(zhàn)。從機遇上來看，一是制度優(yōu)勢明顯，二是市場空間廣闊，三是技術(shù)優(yōu)勢不斷夯實。與此同時，我國汽車產(chǎn)業(yè)也面臨著三大挑戰(zhàn)，一是芯片問題，二是操作系統(tǒng)問題，三是安全問題。
近年來，在國家對于汽車產(chǎn)業(yè)的扶持之下，依托于國內(nèi)高度成熟的汽車產(chǎn)業(yè)鏈以及持續(xù)的技術(shù)演進，智能網(wǎng)聯(lián)汽車、以及電子電氣架構(gòu)快速增長。同時，基于國內(nèi)汽車市場的巨大存量，并積極開放市場，通過競爭整體提升行業(yè)競爭力，新能源汽車呈現(xiàn)良好發(fā)展勢頭良好，為經(jīng)濟發(fā)展注入新動能。
而從三大挑戰(zhàn)來看，芯片是硬件、操作系統(tǒng)是軟件，而安全則是相關(guān)配套制度與服務(wù)的完善。可以說，汽車行業(yè)想要取得長期行穩(wěn)致遠的發(fā)展，依然是“鐵人三項”的長期工程。
半導(dǎo)體供應(yīng)短缺，車企“芯荒”
在踐行“鐵人三項”中，在汽車“新四化”（電動化、網(wǎng)聯(lián)化、智能化、共享化）精神的引領(lǐng)下，大大推進了智能網(wǎng)聯(lián)汽車發(fā)展。在操作系統(tǒng)方面，通過網(wǎng)聯(lián)技術(shù)與LBS服務(wù)的應(yīng)用，打通了用戶出行與居家場景間的次元壁，實現(xiàn)“車家一體”；其中不乏小鵬、蔚來、威馬等造車新勢力企業(yè)，也有百度Apollo、騰訊TAI、阿里AliOS等互聯(lián)網(wǎng)公司的身影。而在安全問題，伴隨著“車路共建”的技術(shù)升級，以及相關(guān)政策的日趨健全，則將大幅提升的駕駛的安全系數(shù)。
然而車用半導(dǎo)體芯片的短缺，則是現(xiàn)階段汽車行業(yè)迫在眉睫的問題。
隨著自動駕駛技術(shù)的發(fā)展，對于車輛的感知、理解、反饋能力都提出了更為復(fù)雜的需求，車載傳感器以及算力芯片的使用亦成指數(shù)級增長。然而，受到半導(dǎo)體行業(yè)的產(chǎn)能增長速度，并不能完全適應(yīng)需求，需要時間逐步追趕，但在疫情的影響下，使得芯片工廠停工，生產(chǎn)受阻，以ESP、ECU芯片等為主的車用高端芯片缺貨斷貨，導(dǎo)致相應(yīng)零部件進口受阻，加劇了汽車行業(yè)的芯片短缺。
據(jù)中汽協(xié)分析，在5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)推動之下，全球電子消費領(lǐng)域?qū)π酒男枨笱杆僭黾樱屨剂瞬糠制囆酒a(chǎn)能，這種趨勢還會進一步加劇。
目前，大眾、奧迪、福特、菲亞特等車企紛紛表示因為芯片短缺問題面臨工廠減產(chǎn)或停產(chǎn)，不少終端企業(yè)甚至按以往幾倍的采購量恐慌性下單，而在終端企業(yè)搶芯片的同時，芯片制造企業(yè)也忙著從他們的上游搶購用于制造芯片的原材料晶圓。美國兩大車企福特受此影響，分別裁員2.4萬人與1.48萬人，福特位于美國肯塔基州路易斯維爾一家工廠，因芯片供應(yīng)問題停產(chǎn)，約3900人面臨待業(yè)。
車企、科技企業(yè)紛紛入局，發(fā)力在路上
面對汽車半導(dǎo)體行業(yè)供需不平衡現(xiàn)象的加劇，也讓國內(nèi)汽車行業(yè)意識到芯片自主研發(fā)生產(chǎn)的重要性。越來越多企業(yè)紛紛入局，開始試水布局汽車領(lǐng)域的“造芯”賽道。
公開數(shù)據(jù)顯示，目前中國功率半導(dǎo)體市場占全球份額超過40%，但自給率僅10%；中國車規(guī)級MCU市場占全球份額超過30%，但卻基本100%依賴于進口。市面上主流的自動駕駛芯片，目前還主要來源于英偉達、Mobileye、高通等海外企業(yè)，而國內(nèi)寒武紀(jì)、地平線，但算力仍然有較大的差距。
作為老牌新能源廠商，比亞迪在功率半導(dǎo)體器件方面有著較多的積累，但隨著汽車芯片需求種類的增加，也開始在更多車用半導(dǎo)體賽道中發(fā)力。在去年的中國電動汽車百人會上，比亞迪半導(dǎo)體表示自2018年推出第一代8位車規(guī)級MCU（微控制單元）芯片以來，累計裝車超500萬只。
而除了車企，也不乏科技企業(yè)入局，宣稱“不造車”的華為便是其中一家。日前，有內(nèi)部消息透露華為已經(jīng)與比亞迪達成合作，開始開發(fā)用于汽車工業(yè)的芯片產(chǎn)品。
去年8月，華為消費者業(yè)務(wù)CEO余承東表示，因美國禁令影響，麒麟系列芯片在9月15日之后將無法制造而成為絕唱。而在10月，臺積電已獲得美國商務(wù)部的許可，臺積電可以為華為提供的芯片必須使用“成熟”的工藝來生產(chǎn)，限制了華為采用先進制程工藝。
雖然相對老舊的工藝，并不能讓華為依舊在手機行業(yè)繼續(xù)保持優(yōu)勢，但由于車用芯片而言，尤其是新能源車，主要功耗都在動力系統(tǒng)上，相比之下半導(dǎo)體器件功耗很小，即使采用能效較低的成熟技術(shù)，依舊可以平衡功耗與算力需求。
百度作為國內(nèi)人工智能領(lǐng)域的巨頭，在自動駕駛領(lǐng)域除了廣為人知的Apollo平臺，在硬件開發(fā)方面也取得了一定成果，在去年的百度AI發(fā)者大會上，百度CTO王海峰發(fā)布遠場語音交互芯片“鴻鵠”，據(jù)介紹這是一款車規(guī)級標(biāo)準(zhǔn)芯片，將主要應(yīng)用于車載語音交互、智能家居等場景。
而通過芯片開發(fā)，除了推出算力更強的芯片以外，百度還通過系統(tǒng)的迭代，降低自動駕駛對于算力的需求，據(jù)百度官方介紹Apollo Lite所需的芯片算力僅為30Tops，可以實現(xiàn)360°環(huán)境感知且前向障礙物檢測視距達到240米，推動自動駕駛結(jié)束快速實現(xiàn)商業(yè)化落地。而在本月11日，百度正式宣布入局整車制造行業(yè)，進一步貫徹了布局自動駕駛的決心。
半導(dǎo)體制造能力仍待突破
雖然國內(nèi)對于芯片的封裝、測試方面已經(jīng)有較為成熟的開發(fā)流程，但是在芯片設(shè)計、制造方面仍然存在比較大的空缺。
而目前車用芯片主流的28nm，相比更為先進的14nm在功耗方面的劣勢并不明顯，但單位體積內(nèi)可容納元件的數(shù)量則相對偏低，長期看來隨著芯片功能的增多、性能的增強，相對落后的工藝將限制芯片性能的上限。
而7nm及以下技術(shù)，仍然需要光刻機進行突破，目前極紫外線光刻機惟一生產(chǎn)廠家為荷蘭ASML，而材料市場則主要受日企把持。國產(chǎn)半導(dǎo)體技術(shù)想要實現(xiàn)突破“卡脖子”的現(xiàn)狀，設(shè)計研發(fā)能力與芯片制造環(huán)節(jié)是雖然艱苦但必須邁過的大山。
站在汽車行業(yè)迎來前所未有變革的關(guān)鍵點上，新的賽道固然蘊蓄著新的機遇，在制度、市場、產(chǎn)業(yè)鏈三大優(yōu)勢之下，國內(nèi)汽車市場發(fā)展仍存有極大的上升空間，但在速途網(wǎng)看來，對于國內(nèi)車企而言，硬件作為“鐵人三項”中的硬骨頭，不宜為時尚早的盲目樂觀，而應(yīng)是長期且持久的技術(shù)投入。
