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智库观点丨全球新变局下中国智能汽车产业发展路径

发布日期:2022-12-07
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本文内容摘自车百智库(2022年第24期,总第74期)调研报告。报告分析了美国半导体技术封锁、多国实施供应链本土化战略等对中国智能汽车产业的影响,总结了新格局下中国智能汽车产业的发展机遇以及在汽车芯片、软件底层技术层面面临的挑战,提出中国智能汽车产业发展路径与建议。

一、全球新变局发展趋势和影响

1、美国半导体技术封锁持续加码,影响我国智能汽车产业链安全。

美国推出《芯片与科学法案》,重点提升芯片本土制造和先进技术研发能力。该法案的实施将给我国半导体产业带来多重风险。在国家层面,法案对中国投资的限制性规定将影响中国半导体产业的全球布局和市场竞争力。在产业层面,法案限制中国发展先进制程的高端芯片,试图保持美国与中国间的技术代差。在企业层面,若中国难以出台匹配美国的半导体产业扶持政策跨国芯片公司在华布局热情将走低,国际企业在华投资带来的技术溢出和人才培养贡献也会逐步大幅减弱。

美国新版《出口管理条例》从设备和人才方面阻碍中国技术升级。在设备方面,限制本土芯片设备企业对华出口先进半导体设备,阻碍中国企业推进先进制程半导体研发和制造。在人才方面,禁止美籍持有人参与中国境内半导体开发活动并进行全面严格监管。

美国对华遏制措施从贸易战转移到以半导体为主的精准、系统性限制措施,未来国内在人工智能、操作系统、软件等领域也面临封锁风险,影响我国汽车智能化变革中,芯片、操作系统等核心基础产品的研发和创新能力。

2、全球主要地区推进汽车供应链本土化战略,逆全球化趋势正在形成。

在疫情导致的全球芯片供应危机局面下,各国均已认识到半导体自主产业链建设的重要性,纷纷出台相应扶持政策,如欧盟的《欧洲芯片法案》、韩国的《打造综合半导体强国——K-半导体战略》、日本的《半导体数字产业战略》和《半导体支援法》等。世界各地区推进半导体本土化战略,一定程度上限制了中国半导体产业发展速度,国产替代难度增加。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,中国获得全球化分工红利的机率将减少。

各国相继出台法案加大数据跨境流动监管。跨国车企面临本土和海外双重合规管理,合规落实难度较大。若各国出台更严格法规,进一步限制跨境数据类型,将影响企业业务的正常运转。

智能汽车的资本市场创新环境波动持续加大。2021 年12 月,美国证券交易委员会(SEC)发布《外国公司问责法案修正案》,包含多家中国智能汽车企业在内的105 家中概股已被列入“预摘牌”名单。今年一季度以来,投资中国的美元计价基金已大幅缩水,整个资本市场投资节奏放缓将快速传递到智能汽车产业链领域。

二、新变局下中国智能汽车发展机遇与挑战

1、汽车芯片国产化进程加速,但技术、产能仍面临挑战。

智能汽车加速渗透,汽车芯片和软件将成为未来产业竞争焦点。中国在创新链中的位置不断提升,尤其在智能汽车产业链方面建立了先发优势。在汽车电动化、智能化进程中,国内汽车零部件企业积极布局汽车芯片,国产芯片产品装车应用加速渗透。在全球缺芯、供应链本土化趋势下,国内芯片企业面临很好的发展窗口期。

我国在高端智能芯片领域已具备较强设计能力,部分产品已规模化装车,但制造能力缺失导致我国面临较大芯片代工断供风险。我国在中低端芯片领域也持续突破,国产化占比有望持续提高,但面临国内芯片智造工艺不成熟和制造产能不足的挑战。尽管我国在芯片设计工具及智造、封装环节设备等方面已取得很大进步,但在EDA、光刻机等核心环节技术落后,导致国内企业频繁被“卡脖子”。

2、汽车软件已初步形成全链条创新体系,但底层技术短板问题突出。

在软件方面,国内企业已经初步形成了全链条汽车软件创新体系。内核和Hypervisor方面,国内企业已陆续推出自研产品,但尚未实现商用量产。核心算法方面,百度、华为等国内企业已建立覆盖数据处理、算法开发和测试的自动驾驶开发平台,并积累了一定规模的开发者和场景库资源。OTA服务方面,国内企业占据国内70%以上市场份额。应用软件方面,华为、阿里等互联网科技企业将移动互联网迁移到智能座舱领域抢占市场,车企围绕人车交互体验打造座舱应用。

然而,当前智能汽车底层操作系统仍以国外垄断为主,Linux、Android、QNX市场占比超过95%。底层基础软件实现国产化核心难点是功能安全、通信机制和上层软件迁移。智能汽车自动驾驶、智能网联领域的核心算法和模型严重依赖国外产品;卷积神经网络基础模型和反向传播算法等方法论均由国外创建;V模型开发汽车软件工具链市场被国外垄断,智能汽车可商用的增量工具链仍有部分缺失。

3、智能汽车芯片、软件人才储备不足,人才培养体系尚不健全。

国内芯片领域人才规模大,但却面临技术积累时间短、技术水平低、人才分散、核心高端人才依赖国外引进等问题。

据统计,国内16家半导体上市公司中至少有43名高管是美籍华人,如果将非上市公司计算在内的话预计将有超百名属于美籍。中国19.91万名设计人才分布在2200余家芯片设计企业,人才分散导致难以形成合力,研发竞争力难以匹敌世界级巨头。

此外,国内芯片人才主要来自消费类芯片领域,汽车芯片专业背景人才培养不足,汽车芯片硬件设计工程师、工具链人才短缺最为严重。

三、推动中国智能汽车产业发展的建议

1、加快推进智能汽车产业核心零部件自主化战略。

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,中长期重点扶持头部晶圆代工企业突破16nm、10nm、7nm等车规级产线。

加快推进中低端国产汽车芯片的装车应用,提升自主产能保障能力。支持国内企业扩大65/55nm、40nm、28nm等主流车规级芯片制造产线,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。

加大对多样化IDM模式的支持力度, 包括鼓励芯片设计公司与晶圆代工企业建立虚拟IDM模式,鼓励中小型汽车芯片设计企业与晶圆制造、封测等企业共同出资建立共享式IDM,以及鼓励重点芯片设计企业投资建设晶圆制造、封测产线,建成类似英特尔、三星的真正IDM企业。

推动跨国企业来华建设本土生产线。通过低息贷款、简化审批流程、税收优惠等政策,吸引跨国公司在国内成立合资或全资公司,建立汽车芯片研发和制造基地。

扶持国内产业链上游芯片设计工具、半导体材料和设备等基础设备领域企业的研发,培育一批芯片领域的“专精特新”企业。推动汽车芯片从“单点突破”到“系统突破”,引导芯片企业与主机厂的合作等。

2、加大软件等先进技术创新发展,改变对外依存度过高局面。

我国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,深入实施人才强国战略,建立汽车软件人才引进、培养和评价机制。

要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。针对当前较难突破的技术难点,形成产学研联合攻关机制,以开源的软件生产方式共同推进原创性基础软件成熟起来。

实现汽车软件工具链全链条自主可控。加快推进政府、整车企业、软硬件供应商构建开放、共享生态,逐步推进汽车软件工具链国产化替代。鼓励车企参与工具链的开发与迭代,围绕车企需求形成贯穿需求、设计、架构、开发、继承、调试、仿真、测试全流程自主可控的工具链体系。

3、加大多层次国际合作,推动国际相关标准协同。

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。强化各国政府、行业、相关组织关于自动驾驶通信、技术创新、场景运营等国际标准的对接渠道,推动自动驾驶产品在生产设计、质量安全、实验方法等方面的国际标准协同和结果互认。推动芯片、操作系统、AI技术等关键领域企业加强国际贸易及投资合作。

4、构建汽车芯片、软件人才生态体系。

应加强人才规划,完善行业人才盘点体系。建立关键人才引进机制,通过专项人才补贴、落户优惠等政策吸引留学生和海外高级技术人才回流。建立高校和企业联动的人才培养机制。建立汽车芯片、软件工程师评价认证体系,健全人才评价与激励机制。通过产业基金扶持,鼓励芯片、软件领域研究成果产业化评价,并加强知识产权保护。

(转自公众号:电动汽车百人会)