GIV2022|张永伟：改变现有的芯片竞争格局面临巨大挑战

2022年12月16日-17日，由安徽省发展和改革委员会作为指导单位，合肥市人民政府、中国电动汽车百人会作为共同主办单位的“2022全球智能汽车产业峰会”在安徽合肥举行。本届论坛围绕“全球新变革与智能汽车发展新战略”主题，设置了五场主题论坛和两场闭门会议，与行业组织、高校、龙头企业代表共同探讨中国智能汽车发展新路径。

其中，在12月16日举行的企业家论坛上，中国电动汽车百人会副理事长兼秘书长张永伟发表了精彩演讲。以下为现场演讲:

尊敬的罗市长、朱市长、董事长，各位企业家、各位领导:

再次感谢您对本次会议的支持。

刚才清泰董事长对智能汽车的发展做了一个系统的思考，其中提到这个领域的关键环节是芯片和软件。我想思考一下中国汽车芯片的发展，和大家探讨一下。

主要包括四个方面:一是汽车芯片图集；二、全球汽车芯片发展趋势；第三，中国汽车芯片面临的挑战；4.对我国汽车芯片发展的建议。

汽车芯片，我们在百人会和国内机构的研究团队也拆了一辆车，把芯片都整理出来了。拆解后发现，汽车芯片的成分远远超过任何智能终端，包括手机。目前汽车芯片按照功能分为九大类，既有非常小的芯片，比如传感、驱动，也有非常大的芯片，尤其是智能芯片、计算芯片。在九个类别的芯片下有几个子类别。所以目前高智能的自行车芯片数量都在1000以上。

这些芯片主要用在哪里？目前由于汽车还是一个相对分布式的电子电气架构，每个不同的控制域或者控制单元都有一些相对独立的芯片，所以这样的分布式架构下的汽车芯片非常多。未来汽车的电子电气架构向集中化方向发展，芯片数量可能会减少，但对性能的要求会越来越高，尤其是对它的计算能力。

目前芯片主要应用在五个方面，分别是动力系统、智能驾驶系统、智能客舱系统。此外，在汽车底盘和车身控制上也需要大量的芯片。所以一般来说，不同的芯片在不同的应用系统中会有发挥其功能的空间。特别是控制芯片用在五个领域，MCU和SOC芯片实际上用在每个系统中，计算芯片和传感器芯片的应用越来越广泛。

这是我们目前拆解汽车找到的汽车芯片的一个基本图谱。

我们总结了全球汽车芯片的发展趋势。现在看来，汽车芯片的短缺有所缓解，但这种相对紧张的供应局面应该还会持续很长一段时间，主要是产能缓慢。芯片短缺三年，全球汽车产量减少约1500万辆，中国超过200万辆。这就是汽车芯片对行业的深刻影响。

这两年各地都开了一些晶圆厂。2022年全球有33家晶圆厂，2023年根据目前的统计有28家晶圆厂，其中三分之一可以为汽车提供产能。但目前看来，大部分新增产能仍处于建设的爬坡区，专门用于汽车芯片的晶圆厂很少，产能的缓解仍是瓶颈。也决定了汽车芯片虽然对最先进的工艺要求不高，但是成熟工艺产能不足还是很正常的。

从需求来看，芯片的需求确实在增长。2022年我们国家智能汽车的普及率超过30%，2030年我们认为这个比例会达到70%。所以从智能化的速度来看，芯片的需求已经呈现出爆发式增长的趋势。自行车有300-500的芯片，电动智能时代有1000多，高级自动驾驶有3000多的芯片。所以在我们国家，2030年我们判断芯片的规模在300亿美元左右，数量应该是1000-1200亿片/年，所以汽车芯片的需求越来越大，缺口越来越大。

未来包括现在，全球主要经济体围绕芯片的竞争已经成为国际科技竞争的核心。最近大家最关注的就是美国拉先进工艺来美国建厂。TSMC已经在美国投产了4纳米和3纳米，最近还表示还将包括未来的2纳米晶圆厂。日本、欧盟、韩国都将芯片作为国家战略推进实施。因此，芯片之间的竞争不仅决定了汽车产业的竞争力，也决定了未来主要经济体的国家竞争力。但这一领域的竞争格局已经基本形成，要改变现有的芯片格局，确实极其困难。

汽车芯片整个价值链的最高端，是占比很小，但价值最高的核心软件。EDA 96%的ip掌握在美国公司手中，核心汽车芯片IP欧美占95%，……d晶圆厂占总价值的2.5%，主要分布在日本、欧盟和省，部分设备和封测设备约占16%，主要分布在欧美和日本。设计环节占比最高，约30%。现在看来，美国、韩国、日本、欧盟占据了整个汽车芯片设计的高端市场。制造工厂在整个价值链中占比最高，现在主要是先进工艺，主要分布在美国、韩国和省，封测地现在占了中国的一部分。

所以总的来说，要改变现有的芯片竞争格局确实很难。

就我国而言，跨越芯片这道坎是必须解决的问题，但也要看到，我们正面临着一系列严峻的挑战。

挑战1，看来摆脱进口依赖迫在眉睫。

目前汽车芯片国内供应不足10%，也就是每辆汽车中90%以上的芯片都是进口的或者掌握在外资本土公司手中，这就决定了无论是小芯片还是一些关键芯片，尤其是智能芯片，未来需求都在不断增加，其瓶颈越来越高，所以我们也给不同的汽车芯片，自主化程度最高的不到10%，最低的不到1%。

这是我们面临的第一个挑战，也是巨大的风险。

挑战二，我们在梳理产业链的时候，也发现汽车芯片整个链条都存在技术短板。

EDA的工具市场，核心的半导体设备市场，尤其是我们的制造业，是代工的。现在看来还是我们的短板。我们有14纳米以上的制造工艺，最缺的是更先进的制造工艺。

挑战三，我们的芯片面临着严格的测试和认证。

与消费芯片不同，汽车芯片对安全性的要求越来越高。比如消费芯片的温度是0℃-125℃，汽车芯片是40℃-175℃，振动要求很高，50G。众所周知，消费级芯片的工作环境相对简单。这样的特殊性决定了汽车芯片需要三级验证:首先，芯片要安装在智能产品中，零部件要验证。第二，要进行系统的验证，软件集成后要有系统的验证。第三，要有整车级测试。三级测试必不可少。汽车仪表芯片的检测认证我们几乎是空白，世界才刚刚起步。而中国在这方面明显处于短板，使得很多芯片都有无法测试的芯片，因此得不到企业的认可，很多用户因为得不到最好的测试结果而不敢测试。因此，解决测试和检测也是当务之急。

挑战四，人才短缺。

目前，我国集成电路专业人才54万人，包括汽车集成电路和消费类集成电路。到2023年，专业人才短缺20万人，其中54万人基本分布在设计、制造和封装测试领域。20万人的短缺会严重影响这个行业的技术发展和产业推广，所以人才短缺已经成为我们技术落后的巨大瓶颈。

下一步的发展，现在国家也在推动半导体产业的进一步发展，从汽车芯片来看:

建议1，全产业链要升级。

设计、制造、封装测试、软件、设备、材料，目前看起来都卡死了，需要全面突破，突破这些短板。二是要保证产能。目前仍面临建设14纳米以上先进产能的挑战，但可以优先保证28纳米、40纳米成熟工艺的产能。这是目前汽车芯片最需要、最适合的产能，也是我们国家在此基础上扩大的产能。因此，需要改进技术，增加芯片的产能供给。

建议2:建立标准、测试和认证系统。

三级体系认证正在进行中……各方面都有，但是力度不够。

建议3，把芯片推进车里。

国产芯片能否在新环境下应用于国产车，是我们在新时代推动汽车产业变革的战略选择，可以帮助芯片在应用中迭代，在迭代中提升，也可以帮助整车企业打造自己的备胎。因此，国产汽车采用国产芯片已经成为一种必然的选择和迫切的行动。同时，也要推动芯片行业的整合。现在很多零散的问题都不利于我们芯片竞争力的提升。

如果看集中度，全球前10名芯片是75%，前5名芯片是65%。这是芯片领域任何国家都无法否认的产业发展规律，所以要在适当的时机推动行业整合。

建议4，抓生产线，支持多元化的商业模式。

刚才我们谈到，成熟工艺的生产线是近期和中长期的主要任务。中长期来看，先进工艺的14 nm、7 nm、5 nm的生产线目前依赖海外工艺，长期来看需要在国内新建和扩建产能。多元化的商业模式，从芯片公司的竞争力来看，设计制造一体化的模式目前最有竞争力，但是风险和投入巨大，所以长期来看也应该有设计制造一体化的芯片公司，短期内支持部分芯片公司和制造公司建立共享的IDM模式，或者支持部分公司建立虚拟的IDM模式，通过联盟和协议走垂直整合，但是未来的发展方向是设计和制造的完全垂直整合。

建议5，加大政策支持力度。

特别是金融和资本的支持，将为那些未来产能不足的企业提供稳定的支持空间，为那些长期做研发的企业提供稳定的投资机制。在这种情况下，我们的财政和金融手段是必不可少的。最后，解决我们的差距问题，人才成为支撑我们芯片企业的重要保障。

我要报告的就这些。谢谢大家！(注:本文根据现场速记整理，未经发言人审核。)2022年12月16日-17日，由安徽省发展和改革委员会作为指导单位，合肥市人民政府、中国电动汽车百人会作为共同主办单位的“2022全球智能汽车产业峰会”在安徽合肥召开。本届论坛围绕“全球新变革与智能汽车发展新战略”主题，设置了五场主题论坛和两场闭门会议，与行业组织、高校、龙头企业代表共同探讨中国智能汽车发展新路径。

其中，在12月16日举行的企业家论坛上，中国电动汽车百人会副理事长兼秘书长张永伟发表了精彩演讲。以下为现场演讲:

尊敬的罗市长、朱市长、董事长，各位企业家、各位领导:

再次感谢您对本次会议的支持。

刚才清泰董事长对智能汽车的发展做了一个系统的思考，其中提到这个领域的关键环节是芯片和软件。我想思考一下中国汽车芯片的发展，和大家探讨一下。

主要包括四个方面:一是汽车芯片图集；二、全球汽车芯片发展趋势；第三，中国汽车芯片面临的挑战；4.对我国汽车芯片发展的建议。

汽车芯片，我们在百人会和国内机构的研究团队也拆了一辆车，把芯片都整理出来了。拆解后发现，汽车芯片的成分远远超过任何智能终端，包括手机。目前汽车芯片按照功能分为九大类，既有非常小的芯片，比如传感、驱动，也有非常大的芯片，尤其是智能芯片、计算芯片。在九个类别的芯片下有几个子类别。所以目前高智能的自行车芯片数量都在1000以上。

这些芯片主要用在哪里？目前由于汽车还是一个相对分布式的电子电气架构，每个不同的控制域或者控制单元都有一些相对独立的芯片，所以这样的分布式架构下的汽车芯片非常多。未来汽车的电子电气架构向集中化方向发展，芯片数量可能会减少，但对性能的要求会越来越高，尤其是对它的计算能力。

目前芯片主要应用在五个方面，分别是动力系统、智能驾驶系统、智能客舱系统。此外，在汽车底盘和车身控制上也需要大量的芯片。所以一般来说，不同的芯片在不同的应用系统中会有发挥其功能的空间。特别是控制芯片用在五个领域，MCU和SOC芯片实际上用在每个系统中，计算芯片和传感器芯片的应用越来越广泛。

这是我们目前拆解汽车找到的汽车芯片的一个基本图谱。

我们总结了全球汽车芯片的发展趋势。现在看来，汽车芯片的短缺有所缓解，但这种相对紧张的供应局面应该还会持续很长一段时间，主要是产能缓慢。芯片短缺三年，全球汽车产量减少约1500万辆，中国超过200万辆。这就是汽车芯片对行业的深刻影响。

这两年各地都开了一些晶圆厂。2022年全球有33家晶圆厂，2023年根据目前的统计有28家晶圆厂，其中三分之一可以为汽车提供产能。但目前看来，大部分新增产能仍处于建设的爬坡区，专门用于汽车芯片的晶圆厂很少，产能的缓解仍是瓶颈。也决定了汽车芯片虽然对最先进的工艺要求不高，但是成熟工艺产能不足还是很正常的。

从需求来看，芯片的需求确实在增长。2022年我们国家智能汽车的普及率超过30%，2030年我们认为这个比例会达到70%。所以从智能化的速度来看，芯片的需求已经呈现出爆发式增长的趋势。自行车有300-500的芯片，电动智能时代有1000多，高级自动驾驶有3000多的芯片。所以在我们国家，2030年我们判断芯片的规模在300亿美元左右，数量应该是1000-1200亿片/年，所以汽车芯片的需求越来越大，缺口越来越大。

未来包括现在，全球主要经济体围绕芯片的竞争已经成为国际科技竞争的核心。最近大家最关注的就是美国拉先进工艺来美国建厂。TSMC已经在美国投产了4纳米和3纳米，最近还表示还将包括未来的2纳米晶圆厂。日本、欧盟、韩国都将芯片作为国家战略推进实施。因此，芯片之间的竞争不仅决定了汽车产业的竞争力，也决定了未来主要经济体的国家竞争力。但这一领域的竞争格局已经基本形成，要改变现有的芯片格局，确实极其困难。

汽车芯片整个价值链的最高端，是占比很小，但价值最高的核心软件。EDA 96%的ip掌握在美国公司手中，核心汽车芯片IP欧美占95%，……d晶圆厂占总价值的2.5%，主要分布在日本、欧盟和省，部分设备和封测设备约占16%，主要分布在欧美和日本。设计环节占比最高，约30%。现在看来，美国、韩国、日本、欧盟占据了整个汽车芯片设计的高端市场。制造工厂在整个价值链中占比最高，现在主要是先进工艺，主要分布在美国、韩国和省，封测地现在占了中国的一部分。

所以总的来说，要改变现有的芯片竞争格局确实很难。

就我国而言，跨越芯片这道坎是必须解决的问题，但也要看到，我们正面临着一系列严峻的挑战。

挑战1，看来摆脱进口依赖迫在眉睫。

目前汽车芯片国内供应不足10%，也就是每辆汽车中90%以上的芯片都是进口的或者掌握在外资本土公司手中，这就决定了无论是小芯片还是一些关键芯片，尤其是智能芯片，未来需求都在不断增加，其瓶颈越来越高，所以我们也给不同的汽车芯片，自主化程度最高的不到10%，最低的不到1%。

这是我们面临的第一个挑战，也是巨大的风险。

挑战二，我们在梳理产业链的时候，也发现汽车芯片整个链条都存在技术短板。

EDA的工具市场，核心的半导体设备市场，尤其是我们的制造业，是代工的。现在看来还是我们的短板。我们有14纳米以上的制造工艺，最缺的是更先进的制造工艺。

挑战三，我们的芯片面临着严格的测试和认证。

与消费芯片不同，汽车芯片对安全性的要求越来越高。比如消费芯片的温度是0℃-125℃，汽车芯片是40℃-175℃，振动要求很高，50G。众所周知，消费级芯片的工作环境相对简单。这样的特殊性决定了汽车芯片需要三级验证:首先，芯片要安装在智能产品中，零部件要验证。第二，要进行系统的验证，软件集成后要有系统的验证。第三，要有整车级测试。三级测试必不可少。汽车仪表芯片的检测认证我们几乎是空白，世界才刚刚起步。而中国在这方面明显处于短板，使得很多芯片都有无法测试的芯片，因此得不到企业的认可，很多用户因为得不到最好的测试结果而不敢测试。因此，解决测试和检测也是当务之急。

挑战四，人才短缺。

目前，我国集成电路专业人才54万人，包括汽车集成电路和消费类集成电路。到2023年，专业人才短缺20万人，其中54万人基本分布在设计、制造和封装测试领域。20万人的短缺会严重影响这个行业的技术发展和产业推广，所以人才短缺已经成为我们技术落后的巨大瓶颈。

下一步的发展，现在国家也在推动半导体产业的进一步发展，从汽车芯片来看:

建议1，全产业链要升级。

设计、制造、封装测试、软件、设备、材料，目前看起来都卡死了，需要全面突破，突破这些短板。二是要保证产能。目前仍面临建设14纳米以上先进产能的挑战，但可以优先保证28纳米、40纳米成熟工艺的产能。这是目前汽车芯片最需要、最适合的产能，也是我们国家在此基础上扩大的产能。因此，需要改进技术，增加芯片的产能供给。

建议2:建立标准、测试和认证系统。

三级体系认证正在进行中……各方面都有，但是力度不够。

建议3，把芯片推进车里。

国产芯片能否在新环境下应用于国产车，是我们在新时代推动汽车产业变革的战略选择，可以帮助芯片在应用中迭代，在迭代中提升，也可以帮助整车企业打造自己的备胎。因此，国产汽车采用国产芯片已经成为一种必然的选择和迫切的行动。同时，也要推动芯片行业的整合。现在很多零散的问题都不利于我们芯片竞争力的提升。

如果看集中度，全球前10名芯片是75%，前5名芯片是65%。这是芯片领域任何国家都无法否认的产业发展规律，所以要在适当的时机推动行业整合。

建议4，抓生产线，支持多元化的商业模式。

刚才我们谈到，成熟工艺的生产线是近期和中长期的主要任务。中长期来看，先进工艺的14 nm、7 nm、5 nm的生产线目前依赖海外工艺，长期来看需要在国内新建和扩建产能。多元化的商业模式，从芯片公司的竞争力来看，设计制造一体化的模式目前最有竞争力，但是风险和投入巨大，所以长期来看也应该有设计制造一体化的芯片公司，短期内支持部分芯片公司和制造公司建立共享的IDM模式，或者支持部分公司建立虚拟的IDM模式，通过联盟和协议走垂直整合，但是未来的发展方向是设计和制造的完全垂直整合。

建议5，加大政策支持力度。

特别是金融和资本的支持，将为那些未来产能不足的企业提供稳定的支持空间，为那些长期做研发的企业提供稳定的投资机制。在这种情况下，我们的财政和金融手段是必不可少的。最后，解决我们的差距问题，人才成为支撑我们芯片企业的重要保障。

我要报告的就这些。谢谢大家！

(注:本文根据现场速记整理，未经发言人审核。)

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