2024年9月全球电动汽车销量突破170万辆,其中中国110万辆,占据66%的全球份额,这个数字足以让任何竞争对手绝望。这意味着全世界每卖出3辆新能源车,中国就占2辆。然而,这份优秀的销量成绩单背后,却是车规级芯片的“不及格”危机。
一、销量冠军的“芯片焦虑”:造得出车,造不出芯?
新能源车本质上是一台“带轮子的超级计算机”。从控制电机转速的MCU(微控制单元)到自动驾驶的算力芯片,再到碳化硅功率器件,一辆新能源车需要1500颗芯片,比燃油车多出66%。1500颗芯片的现实情况是,2023年中国汽车芯片进口依赖度超90%,计算控制类芯片甚至达到99%。
新能源车的未来就是智能驾驶,而对芯片的依赖在智能驾驶方面也特别扎眼。英伟达Orin芯片以254TOPS算力横扫市场,特斯拉则通过“自研FSD芯片+算法”闭环构筑技术壁垒。国产方案中地平线征程5芯片(128TOPS)在2023年的NOA市场已拿到不小的份额,但与英伟达60%的市场占有率相比,仍有差距。
二、解剖车规级芯片产业链:卡在先进制程工艺与历史欠账
1. 设计环节:被EDA软件锁死的创新
全球95%的EDA工具被新思科技、楷登电子等美国公司垄断,16nm以下制程的设计软件授权费动辄千万美元。据称某南方主机厂测试过所有国产MCU,最终上车率仅1%。这种困境直接导致国产车规级MCU市场份额不足5%,MCU市场被英飞凌、恩智浦等五大国际巨头垄断。
2. 制造环节:28nm制程工艺是个坎
车规级芯片需满足-40℃~175℃极端温度下的可靠性,这对晶圆厂提出严苛要求。虽然中芯国际已实现14nm量产,但智能驾驶所需的7nm以下高端制程仍需依赖台积电代工。在碳化硅功率器件领域,意法半导体、安森美等外资占据91.9%市场份额,国产厂商尚处技术验证阶段。由于长期依赖进口芯片,国内技术积累严重不足,说是从零开始也不为过。
3. 生态短板:缺位的“车芯联动”机制
车企与芯片企业互相不认同,导致国产芯片上车难。这种现象在智能座舱领域尤为明显。高通骁龙8155芯片凭借成熟生态占据60%市场份额,而芯擎科技7nm“龍鹰一号”虽已成功上车,但软件适配及更大的市场拓展仍需突破。要不是这几年看到被卡脖子的风险越来越大,甚至车厂都根本不考虑国产芯片。
三、从功率芯片到智驾芯片,国产替代在提速
1. 功率芯片:比亚迪半导体的逆袭
在技术门槛相对较低的功率半导体领域,比亚迪半导体凭借自研IGBT芯片,已进入小鹏、长安等车企供应链,国产化率突破50%。2024年功率半导体整体国产化率达15%-20%,碳化硅器件虽被外资垄断,但芯联集成、泰科天润等已建成6英寸产线。
2. 智能驾驶芯片:地平线的步步推进
地平线征程5芯片以“高性价比+本土化适配”切入L2+市场,其开放工具链策略吸引超100家算法公司入驻。华为的鸿蒙智行车系,也用的是华为自研的智驾芯片。
四、突围之路在于扎扎实实一步步推进
1. 可靠性认证的漫长考验
车规级芯片需通过长达2-3年的AEC-Q100认证,而消费电子芯片认证仅需3-6个月。国内某MCU厂商负责人坦言:“车企宁愿多花20%成本买进口芯片,也不敢冒险用国产新品。”还是历史欠账多,国产渗透只能是低速前进。
2. 制造设备尤其是先进光刻机还需突破
ASML的EUV光刻机禁运导致国内28nm以下先进制程推进缓慢。即便设计出7nm智驾芯片,仍需依赖台积电代工。近来有几家号称自研先进制程智驾芯片的国产车企,也仍未见到芯片真正上车。
3. 生态建设更不是能一蹴而就的
国产智驾芯片算力已超过100TOPS,但软件工具链完善度相比于英伟达,还处于发展初期阶段。这种生态差距直接反映在市场表现上,2024年1-9月,英伟达和特斯拉合计占据中国60%智驾芯片市场,地平线(5.5%)和华为(9.8%)仍在追赶。
写在最后:当我们以新能源“换道超车”时,芯片这条道还必须走通走好
中国新能源车用十年时间改写了全球汽车产业格局,但在车规级芯片领域,我们仍在“缺芯少魂”。这场较量没有捷径可走,国产车规级芯片的突围仍需要持续的攻城拔寨。