汽車晶元完全自主化難實現，從周邊蠶食是突破口

中興通訊被美國禁售事件一出，立即引發軒然大波和全國各界輿論的哀嘆，我國缺「芯」的窘態被赤裸裸的曝露在公眾面前。不只通信行業，晶元重度依賴進口的汽車行業，同樣面臨著「受掣於人」的危險。雖然目前全球三分之一的汽車在中國製造，但令人尷尬的現狀是，整車中幾乎所有的晶元都要依賴進口。從自主、可控、安全形度來看，汽車主控國產化同樣緊迫。中興事件一出，越來越多的業內人士開始反思，什麼時候汽車主控晶元才可以實現國產自主化?

主控國產化非易事，可從周邊器件開始蠶食

縱觀國外，恩智浦、英飛凌、意法半導體等一大波晶元企業已經迅速成長，並且擁有強大的技術實力，佔據絕大部分的市場份額。反觀國內，為車規設計的晶元少之甚少。雖然國家出台各項優惠政策大力推動晶元國產化進程，但是在高聳的技術和市場壁壘面前，想要跨越並非易事。

「這讓我想起十年前聯想成長起來的時候，我們也曾思考過PC的主控晶元CPU什麼時候能夠國產化?內存條什麼時候能國產化?到現在一二十年過去了，還是沒有實現。對汽車產業我同樣比較悲觀。或許一直要等到我們可以自己做 CPU、存儲器的時候，汽車主控晶元的國產化才能實現。」在談及這個話題，華登國際合伙人王林看法相當保守，雖然該機構也投資了近二十家汽車晶元企業。

從以往經驗來看，即便是消費類電腦CPU國產化都道路曲折，更勿論在可靠性和安全性要求更高的汽車晶元。王林回憶他與上汽一位高管交流時，那位高管的義憤填膺：「別看我們的電動汽車做了這麼多，但如果英飛凌不給我供應IGBT，我們一輛車也出不去。」對新能源車來說，電機驅動部分最核心的元件就是IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor，絕緣柵雙極型晶體管晶元)，這個器件約佔電機驅動系統成本的一半，同時也決定了整車的能源效率。無論汽車主控部件，動力部件，國內汽車行業一直都被國外半導體廠商「卡脖子」是不爭的事實。

「中國的IGBT多少年能突破?我覺得至少要5-10年時間。」王林說道，「同樣對於主控晶元國產化，這個事情不是說沒有希望，我們還是在努力，但是不要希望短時間內能解決問題，我們欠的功課太多，要補的也太多。」

無論在智能手機等消費領域還是安防監控等行業應用領域，中國芯都有一席之地，但是在汽車領域情況明顯不同，汽車是比智能手機等消費產業鏈更複雜、要求更嚴格、測試周期更長、門檻更高的產業，國內汽車晶元廠商要有 「用武之地」顯然需要的是「長久攻堅戰」。

「所以我們不見得要這麼焦慮，」上海矽睿科技有限公司首席執行官孫臻認為，目前業內對於汽車晶元國產化顯得有點太焦慮了，「國際廠商做了三四十年，我們現在希望國產三四年就做到，這不符合發展規律，別人花了很多時間和經驗積累的技術，要我們一下做到也不科學。」

而北京中星微人工智慧晶元技術有限公司首席技術官張亦農表示可以用「曲線求國」的策略，他指出，汽車晶元安全可靠性是第一位的，以目前技術實力來說，這個市場確實不可能鯨吞，但是可以從周邊晶元開始不斷的國產化，慢慢滲透到核心的主控晶元，逐步蠶食。

「汽車中用到包括感測器在內的很多晶元，例如用幾百個小雷達感知物體、收集數據，數據多了自然就開始使用AI ，對自動駕駛來說，AI晶元的重要性可能會比原來的主控晶元更為重要。」張亦農說道：「先從感測器開始，到之後的AI晶元，這麼多器件如果都開始慢慢用國產晶元，全面國產化或許五到十年可以實現。」

「肯定的是，做感測器、周邊機會還是比較大的。」王林對此也表示支持。華登國際投資了一家研發汽車胎壓感測器的公司——寧波琻捷，就在前不久，這家公司發布了其稱為第一顆國產車規級論壇壓力感測器(TPMS)晶元，目前已經量產和收到了前裝訂單，印證著從周邊開始蠶食的可行性。

「這將是一個階梯型的過程，我們可以先從外圍或者是其他地方切入。首先要讓客戶信賴這個產品，然後慢慢切入到比較重要的地方。其中有三點必須要注意：第一我們要做好產品定義，晶元本身產品定義周期很長，汽車的更長，我們需要更多的和市場緊密聯繫，和客戶一起來做產品定義;第二提供好的系統解決方案;第三，產品質量有保證，不能把我們的客戶當成小白鼠。」該公司創始人兼首席執行官李夢雄談到被客戶逐步接受的過程：「做了一個產品之後，客戶對你的產品有信任，質量體系和設計都認可，後續有需求也會繼續找你。在我們第一款產品出貨之後，客戶找到我們，還希望一些東西我們幫他們來做，例如我們正準備開發第二代的智能系統，剛好他們也有很迫切的需要。再例如有一款晶元，客戶的國外供應商斷貨了8周，這款產品和我們的一顆產品類似，他們非常希望有second choice，這對我們也是一個進入其供應鏈的很好機會。」

可靠性、系統交付能力缺失是痛點

與消費類電子晶元相比，車規級晶元對產品的技術與質量要求非常嚴格和苛刻。「如果汽車晶元要國產化，可以從不會出安全事故的車開始，」微軟(中國)有限公司首席技術顧問管震則對國產汽車晶元可靠性抱有很大懷疑態度，「越低端越容易國產化，這裡所說的低端最好是在農村中使用的、不會產生安全事故的那種。我們可以從農村包圍城市，這個策略很正常。就算我們自主可控的晶元開發出來，用到某品牌車上，相信也沒人敢買沒人敢開。所以不能一開始就上城市，不然責任沒人敢抗、風險沒人擔。」

正如管震形容的那樣，汽車晶元涉及人身安全，對產品可靠性的要求非常高，即使國內晶元企業有能力生產車規級晶元，整車企業也不敢冒然嘗試，更何況自主車載晶元剛剛起步。

目前在核心車載晶元進行國產化替代幾乎是不可能完成的任務，因此也有不少國內廠商從看似不那麼「核心」的汽車娛樂系統入手，希望把在消費電子中積累的經驗移植到車載中，「就算汽車電子中一些產品是消費級別的，但是並不代表要求就降低。」 華米(北京)信息科技有限公司副總裁陳潛指出，「例如寶馬車中的娛樂系統，整機廠商也不會去換國產的，會影響他的品牌，即使是消費類也是要滿足汽車電子特有的要求。」

舉例來說，一般消費類電子工作溫度在-20度至70度之間，車載晶元的工作溫度必須滿足-40度至85度，還要能經受住冷熱衝擊、電磁兼容、抗干擾等壓力。消費類電子的DPPM指標要求是100-200，但是汽車電子是0.x%DPPM，接近於0。

「我們首先要把產品可靠性做好。」 孫臻同樣表示，「我們認為汽車娛樂系統電子是可以容易進入的方向，但是娛樂系統也是要汽車標準的，和動力系統差不多，也需要達到車規級標準，所以先要把自己的能力提升，新的機會來了，我們才能有進入的可能。」

國內生產的汽車晶元想要打入各級車廠供應鏈，必須取得兩個大認證，第一是要符合由北美汽車產業的AEC-Q100(IC)可靠度標準;第二則要符合供應鏈品質管理標準ISO/TS 16949規範。「這個過程更多是需要經驗和時間的不斷積累。」 李夢雄說道，「像我們這款產品經歷了168天的晶元原型設計模擬，12版底層固件更新，586天的可靠性測試和認證，126天的嚴苛道路測試才能量產推出，因為關乎到安全，可靠性穩定性是第一考量。」

李夢雄還指出，過車規認證對於國內晶元廠商來說，難度不小，但不是不可實現，而設計出滿足車規標準的產品後，交付能力同樣是一大考驗。所以除了可靠性外，國內晶元廠商最欠缺的還有整個系統交付能力。「我們欠缺的不是一個主控晶元，而是對汽車整個系統的理解能力和交付能力。相比消費類晶元，汽車級晶元在設計生產出來以後，交付給客戶的環節還會面臨更多考驗。汽車級晶元交付非常麻煩，整個質量管理體系很複雜，給汽車廠商交付的文件非常多，中國廠商在完整系統交付能力上非常欠缺。所以不管是主控還是感測器，再設計之前，我們需要的是理解汽車整個系統，包括理解客戶的FEMA、PPAP、APQP等等。」

一方面是國產晶元廠商需內修技術實力、交付能力、對整車系統的理解能力，另一方面，整車廠商的帶動亦不可缺失。「汽車晶元重心在歐洲，美國做汽車晶元也不是很多，因為德系車關係，市場在那邊，所以帶動了一系列的一級供應商起來，也帶動英飛凌、恩智浦起來。」 李夢雄說道，「我認為國內也需要類似的過程，現在比亞迪、吉利都做得很不錯，如果他們帶動我們的一級供應商起來，最後再帶動上游的晶元產業、感測器產業起來或者說是主控晶元起來。」

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