汽车芯片的变局、乱局与破局

作者|程鸿鹤 来源|车百智库(ID：EV100_Plus)

“全球化已死，自由贸易也濒临死亡”，在近日举办的一场论坛中，台积电创始人张忠谋和《芯片战争》作者克里斯·米勒进行了一场公开对谈。

张忠谋认为，芯片的全球化已死，自由贸易已面临危险。他进一步评估，未来，芯片制造成本将激增远超一半，并减弱芯片广泛运用在现代生活中的发展势头。

事实上，这并不是张忠谋第一次表达这个观点。2022年末，在台积电于美国举办的晶圆厂移机典礼上，站在“A Future Made in America”条幅前的张忠谋就曾发出过类似叹息。

张忠谋悲观判断的背后，是美国不断落下的芯片铁幕。

2022年，美国为了拉动本土半导体制造产业的发展，垄断世界半导体芯片市场的话语权，通过了《2022芯片与科学法案》。自那时起，美国对中国半导体企业的施压力度不断升级。

当地时间3月21日，美国商务部又发布了拟定规则，细化了《2022年芯片和科学法案》的限制条件，在527亿美元的芯片补贴流程中，增加了所谓“国家安全护栏条款”。

需要特别关注的是，该条款显示，申请芯片补贴的企业除了被禁止在中国将先进制程芯片的产能扩大超过5%外，在汽车中广泛运用的成熟制程芯片的产能也被纳入限制条件中，禁止扩大超过10%。

美国对华芯片限制政策虽然对汽车只字未提，但对汽车产业的发展无疑有深远影响。

美国的芯片铁幕是如何落下的？美国的技术封锁，对中国智能汽车产业链安全带来哪些风险？新变局下，中国智能汽车产业链又应如何接招？这些都是本文致力于回答的问题。

一

铁幕落下

2017年1月，在时任美国总统奥巴马卸任前夕，美国总统科技顾问委员(PCAST)会的一份报告放在了他的案头。

这份名为《如何确保美国在半导体行业的长期领导地位》的报告足有32页之长，但读下来只有四个字：限制中国。主要负责撰写这份报告的，是PCAST中旨在促进半导体产业发展的工作小组。来自英特尔、高通等公司的高管，都是这个小组的成员。

这份报告最初由PCAST提交给了奥巴马，但报告中的很多意见，显然为奥巴马的继任者——特朗普提供了决策参考，并由此拉开了中美芯片竞争的序幕。

2019年5月，美国前总统特朗普一纸禁令，以“科技网络安全”为由，将华为列入出口管制的“实体清单”。这意味着，所有美国的产品、芯片、器件在没有许可下不能提供给华为，也不能给华为提供服务。

接着，2020年5月，美国对华为的禁令进一步升级。新版禁令不仅维持了此前对于华为的采购禁止令，并且将其扩大到所有采用美国技术生产的软硬件都不允许向华为出售。

以一国之力打压制裁华为，仅仅是这场芯片战的开端。从2022年开始，针对中国整个半导体行业的管制接踵而至，将全世界的芯片商都卷入了中美二选一的难题里。 

2022年3月，拜登政府组建“芯片四方联盟”；同年8月，拜登在华盛顿签署《2022年芯片和科技法案》，又在10月推出迄今为止最严格的半导体产业出口禁令；2023年初，媒体曝光美国、荷兰、日本三国政府达成秘密协议，将对中国芯片制造施加新的设备出口管制和限制......

“资本补贴+政治大棒”，美国的芯片战略图穷匕见：强化芯片制造的本地供应，并以“长臂管辖”形成对全球芯片产业的控制，意图在芯片竞争中彻底“甩开”中国。

用美国商务部长雷蒙多自己的话说，当考虑与中国的竞争时，美国有一个进攻战略和一个防御战略。“防御战略就是出口管制，不让中国获得美国超高端技术；但进攻性战略更重要，这就是投资美国。”

二

关键战场

芯片产业是经济全球化的经典产物。但如今，几乎所有人都意识到，芯片全球化的时代渺然已远，新的赛局即将开始。

而在这场举世瞩目的“芯片战”中，智能汽车是最为关键的战场之一。

“软件定义汽车、数据开发汽车、芯片制造汽车”，在接受《赵福全研究院》采访时，中国工程院院士李骏曾这样总结芯片之于汽车的意义。

车百智库研究员闫长海认为，在“软件定义汽车”的产业趋势下，汽车逐步由机械驱动向电驱动和软件驱动转变，芯片成为产业链的重要组成部分。

特别是随着汽车由分布式架构向域控制/中央集中式架构方向发展，车规级AI芯片更成为一辆汽车从“传统”向“智能”进化的关键。

同时，汽车的智能化转型也为全球芯片市场开辟了一片新蓝海。

每辆智能化程度偏高的单车，芯片数量都在1000个以上。新能源汽车芯片使用量是智能手机的10倍，其需求远远大于消费电子市场。

车百智库预计，到2030年，中国汽车芯片市场规模将达300亿美元，数量将在1000亿至1200亿颗/年。从长远来看，智能汽车的快速增长可以弥补消费电子需求下降对芯片市场带来的不良影响，成为全球芯片市场的重要支撑力量。

但与中国智能汽车的巨大市场不匹配的是，汽车芯片国内供给度不到10%，每一辆汽车90%以上芯片都是进口或者在外资本土公司手中。从一些小芯片，到关键芯片，特别是智能芯片，需求越来越大，瓶颈越来越高。

车百智库发布的研报《新变局下中国智能汽车产业发展的影响及建议》显示，随着全球半导体产业布局重构，过去产业链布局以成本与效率为导向的惯例，将部分让位于国家安全和产业链安全。

这意味着，中国获得全球化分工红利的机遇将减少，半导体产业追赶国际先进水平的难度将大大增加。

具体来看，从特朗普政府的贸易战到拜登政府的半导体限制措施，美国对华制裁从单纯的贸易限制转变到现在精准、系统的半导体产业链基础研发工具、装备、产线和应用领域的合围，导致国内汽车电动化、智能化变革中，芯片、操作系统等核心基础产品面临全面被限制的风险。

在芯片领域，英伟达智能驾驶Soc芯片、高通智能座舱Soc芯片，分别占据国内大部分高端市场。国内，华为、地平线等公司产品虽然实现了规模化应用，但制造环节仍存在被“卡脖子”风险。

高端AI训练芯片同样难逃冲击。

目前，国内几乎所有云服务商均采用英伟达芯片支持其数据中心AI计算，且依旧没有可全方位替代的同等产品。

2022年8月，美国政府就曾限制英伟达旗下 A100和H100、AMD 旗下MI250等高性能云端训练AI芯片出口中国。此限制措施覆盖了包括自动驾驶厂商在内的众多“智算数据中心”，影响我国自动驾驶算法迭代和商业化应用。

软件领域更难言乐观。

目前，96%的EDA（Electronic design automation，电子设计自动化）IP掌握在美国公司手里，核心汽车芯片IP欧洲+美国占据95%。因此，商业化工具软件和技术一旦断供，将影响软件开发效率和质量。

例如，大疆被禁止使用UI设计工具Figma，而国产软件功能范围小于Figma，替换软件需组合使用，导致开发效率下降和成本上升。

正如中国科学院半导体研究所研究员骆军委与中国科学院院士李树深在一篇文章中所表达的，在这场没有硝烟的战争中，美国拧熄了“灯塔”，中国进入了“黑暗森林”。

三

自主可控

美国一系列咄咄逼人的举措，让半导体产业链上的每一位玩家感受到了凌冽寒意，也为中国敲响了警钟：自主可控不是一碗明晃晃的鸡汤，而是中国必须直面的挑战。

《新变局下中国智能汽车产业发展的影响及建议》研报认为，近年来，汽车芯片国产化进程加速，但技术、产能、人才等仍面临挑战。在芯片自主可控之路上，中国应从多个层面出发，重新设计智能汽车产业发展路径。

第一、加快推进智能汽车产业核心零部件自主化战略。

应持续提升高端芯片研发能力，重点攻克制造工艺。短期优先利用外部制造工艺技术满足现阶段需求，中长期重点扶持中芯国际、华虹半导体等晶圆代工企业突破16nm、10nm、7nm等车规级产线，用5-10年时间逐步突破建设完整车规级产线。

加快推进中低端国产汽车芯片装车应用，重点提升自主产能保障能力。支持中芯国际、华虹半导体、比亚迪半导体等企业晶圆代工与IDM企业扩大 65/55nm、40nm、28nm等主流车规级芯片制造产线，建立满足国内汽车需求的最低芯片产能，保障芯片供应安全。 

同时，还应加快建立覆盖半导体材料和设备的28nm以上制程全国产化车规级产线，提升芯片制造安全；继续推动跨国企业来华建设本土化产线；扶持国内上游芯片设计工具、半导体材料和设备企业研发，培育“专精特新”企业；加快建立适应中国国情的芯片产品标准体系等。

其二、加大软件等先进技术创新发展，改变对外依存度过高局面。

应提高汽车软件的战略地位，加强科技创新，树立明确的汽车软件演进路线，加强基础研究和原始创新，建立软硬深度协同机制，推进车企“链长”制度；实现Hypervisor、OS、中间件等核心基础软件的国产化替代；尽快鼓励车企使用国产化产品，以备胎机制推动底层软件上车迭代等。

其三、加大多层次国际合作，推动国际相关标准协同。

加快智能汽车芯片、软件的国际合作和走出去建设。鼓励跨国车企与中国本土智能化软件、芯片、操作系统等企业的合作。在自动驾驶相关领域，推动标准协同、与国际互认等。

其四、构建汽车芯片、软件人才生态体系。

加强人才规划。完善行业人才盘点体系，按照职位、技能两维度梳理汽车芯片、基础软件行业关键人才引进和培养目录；建立关键人才引进机制；通过专项人才补贴和落户优惠等政策吸引留学生和海外高级技术人才回流等。

【全文参考】

[1]《美商务部长曝打压中国芯片“两套战略” 专家：美高官首公开阐明其系统策略》环球时报-环球网、倪浩 沈维多

[2]《芯片的苦日子 可能刚刚开始》、叶檀财经、叶檀

[3]《美国限芯会锁死中国智能汽车吗？》、电动汽车观察家、王凌方

[4]《社论丨应加快各行各业创新驱动发展，推动中国经济高质量发展》、21世纪经济报道

[5]《赵福全对话李骏院士（全）：从“汽车定义软件”到“熵减”开发理念》、赵福全研究院

编者按：本文转载自微信公众号：车百智库(ID：EV100_Plus)，作者：程鸿鹤