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中国芯片产业需要一个“尤里卡”计划

汽车纵横全媒体 2024-01-08 15:55 发文

1985年,欧洲曾提出过“尤里卡”计划,成功孕育出了微电子行业的三巨头,并在往后的20余年发展中逐渐跻身世界经济强国行列。而在当前背景下,中国芯片产业同样需要一个“尤里卡”计划。

新能源汽车产业中,芯片是实现汽车智能化、网联化、电动化的重要基础,也是影响未来汽车产业发展的关键因素之一。随着全球科技革命和产业变革的加速,汽车芯片搭载数量和价值量也在快速提升。近两年来,在新能源汽车快速普及的背景下,疫情叠加汽车芯片短缺,令全球汽车业雪上加霜,如何进一步提高芯片的自主创新能力,加快芯片产业的发展,成为了当前新能源汽车产业亟待解决的问题之一。

2023年12月6日,2023全球汽车芯片创新大会暨第二届中国汽车芯片高峰论坛在无锡召开,当日下午的“新能源汽车‘芯’动态”主题论坛上,与会企业精英就新能源汽车芯片和功率半导体及其产业化中的热点话题展开了深入讨论,研讨如何通过持续提升芯片技术水平,推动新能源汽车产业的高质量可持续发展。同时,与会嘉宾还分享了各自企业在新能源汽车芯片和功率半导体方面的最新进展和技术成果,为新能源汽车产业的未来发展提供了有益参考和借鉴。

中国汽车工业协会副总工程师许海东主持了本场论坛。他表示,新能源汽车产业的发展离不开芯片的支持,只有不断提高芯片的自主创新能力,加快芯片产业的发展,才能更好地推动新能源汽车产业的快速发展。同时,他希望汽车和芯片两大行业能够充分交流、深入探讨、相互促进,共同为新能源汽车产业的未来发展贡献力量。

中国汽车工业协会副总工程师许海东

产业协同,

共筑新能源汽车“芯”生态

“汽车芯片产业将迎来长达二十年的黄金发展期,对于中国汽车芯片企业而言,这是一个前所未有的机遇,必须紧紧抓住这个时机,推动中国汽车芯片产业的发展。”在曼合普(上海)管理咨询有限公司管理咨询业务负责人黄魁看来,构建一个完善的生态系统,使芯片、车机端应用算法和操作系统能够有效地协同工作并充分发挥其聚合效益将是未来的必然趋势。黄魁指出,中国汽车企业应在产品研发阶段尽早与芯片企业合作,让中国的芯片企业介入功能研发,形成一个良好的早期介入机制,并将研究成果尽早实现在汽车上,从而推动整个汽车行业的高质量发展。

曼合普(上海)管理咨询有限公司

管理咨询业务负责人黄魁

“大家有竞争、有合作,才能进一步加快咱们整体的行业发展。建立产业集群,有利于提升中国车规芯片的发展速度。”面对当下的机遇和挑战,北京市华欣傲芯微电子技术有限公司总经理乔梁提出四点建议:一是鼓励中小企业多用前沿技术,保证有机会进入快速通道。二是面对电动化、网联化、智能化的大趋势,要抢抓机遇,尽快建立相对完整的半导体供应链、成熟半导体制造集群。三是不断丰富人才资源,增加设计工程师和熟练工人,满足设计和制造岗位空缺。同时,还要不断优化整车厂和芯片企业的协同创新机制,包括交流的渠道方式。以开放的心态去拥抱世界,拥抱新技术,打破思想禁锢与束缚,勇于尝试敢于创新,最终才能破困局、开新局。

北京市华欣傲芯微电子技术有限公司总经理乔梁

乔梁提出,想要把中国的汽车电子发展起来,不妨学习欧洲“尤里卡”计划。据介绍,“尤里卡”计划是欧洲在上世纪80年代的一个产物,发起人是以前法国的总统密特朗。其宗旨是集中科技研发机构的技术和经济力量,通过促进“市场导向”性的技术研发合作,应用先进的技术及提供有成本效益的产品、加工方法和服务等途径,最终达到增强全球的竞争性和创建更好的生活素质的目的。

这个计划背景是欧洲高科技落后于美国和日本,面临挑战和压力,目的是希望欧洲在尖端技术方面赶上美国和日本,确保在世界政治格局中获得地位。计划特点是自下而上、开放框架、所有申请单位必须以企业为主、研究所为辅,选题自愿结合,必须两个以上国家提出,解决基础研究和市场脱节问题。计划成果包括孕育欧洲汽车电子三巨头,使欧洲跻身世界经济强国行列。

对此,许海东表示,“尤里卡”计划核心是需要一种协作,车和芯片这两个行业必须协同发展,通过健全标准、检测体系等方式共同促进。中国一汽研发总院智能网联院高级主任王强也表达了类似观点。在他看来,汽车芯片行业需要加强产业链协同创新,推动国产化进程,提高芯片性能和可靠性,以满足新能源汽车快速发展的需求。同时,王强也强调了标准化建设的重要性,他认为建立统一的标准体系将有助于降低车规芯片的开发成本和风险。

中国一汽研发总院智能网联院高级主任王强

建立统一标准体系,

把握未来发展主动权

汽车芯片是汽车电子系统的核心元器件,是汽车产业实现转型升级的重要基础。与消费类及工业类芯片相比,汽车芯片的应用场景更为特殊,对环境适应性、可靠性和安全性的要求也较为严苛,需要充分考虑芯片在车上应用的实际需求,有效开展汽车芯片标准化工作,更好满足汽车技术和产业发展需要。

湖南三安半导体有限责任公司碳化硅应用专家施洪亮表示,标准化决定着一个行业的生死,是“汽车安全”的重要保障,也是保证车规功率芯片安全的重要的门槛。引入可靠性评价与汽车安全的标准可以帮助车厂以更快的速度、以更低的风险去选择一个更可靠的模块,如果始终无法在功率器件标准体系里有中国自己的话语权,那么“汽车出海”战略也会失去真正的主动权。

湖南三安半导体有限责任公司

碳化硅应用专家施洪亮

中科芯集成电路有限公司MCU事业部总经理胡凯也表达了类似观点。在他看来,推动汽车芯片国产化进程,对于新能源汽车供应链的安全与稳定至关重要,需要业内同行沉下心志,一起发力攻关。胡凯强调,车规级芯片相较于一般工业级芯片,研发难度更大,尤其需要保证其安全性。为达到整个车规芯片的安全要求,厂商需要配备完善的芯片安全机制,按照标准进行全生命周期的设计,定期预防、监管、探测功能故障,对整个系统进行安全响应。

中科芯集成电路有限公司MCU事业部总经理胡凯

2023年3月28日,工信部就《国家汽车芯片标准体系建设指南(2023版)》(征求意见稿)公开征求意见,为芯片产业的发展指明了方向。该指南提到,到2025年,国家将制定30项以上汽车芯片重点标准,涵盖环境及可靠性、电磁兼容、功能安全及信息安全等通用要求,控制芯片、计算芯片、存储芯片、功率芯片及通信芯片等重点产品与应用技术要求,以及整车及关键系统匹配试验方法,以引导和规范汽车芯片产品实现安全、可靠和高效应用。

而到2030年,国家还将制定70项以上汽车芯片相关标准,实现基础、通用要求、产品与技术应用以及匹配试验等重点领域均有标准支撑,加快推动汽车芯片技术和产品健康发展。

发力新技术,

解决成本、质量双重难题

汽车产品的创新愈发依赖于芯片的底层技术创新。广州汽车集团股份有限公司汽车工程研究院前瞻技术部部长刘巨江指出,芯片如今正在向集成化和多样化的方向发展,而这也催生了很多新技术的诞生。

广州汽车集团股份有限公司

汽车工程研究院前瞻技术部部长刘巨江

刘巨江表示,中国汽车芯片已经从1.0迈向2.0时代,新型电子电器架构的发展趋势不可阻挡,高性能芯片是电子电机架构发展的关键。未来半导体行业的不断进步,会促使整车越来越智能、越来越先进,同时也强化云端的能力,实现车云存算一体,最后是多芯同源,实现产业链的稳定可靠。

SiC(碳化硅)能够进一步提升新能源汽车的续航能力,被定义为下一代的功率半导体。随着新能源汽车的普及,越来越多的新能源车企选择将碳化硅作为新的材料应用到电驱动系统中。据相关机构预测,到2033年碳化硅器件在纯电车型的渗透率将达到60%以上。但目前来看,要将碳化硅器件进行大规推广,还需解决成本和质量的双重难题。

对此,深圳市盛弘电气股份有限公司高级产品经理肖宏晓发表了“SiC助力4C超充发展”的主题演讲。在他看来,碳化硅在充电桩领域有广泛应用,可以提高充电效率和降低运营成本。同时,充电产品需要立足主力保有量车型需求,兼容超充车型需求,面对低保有量的现状,超充堆方案可以实现“一站、一堆、一贡献”,提高充电桩利用率。该方案在北方和欠发达地区也可以使用,后期可以升级成超充终端。

深圳市盛弘电气股份有限公司高级产品经理肖宏晓

英飞凌是全球领先的半导体供应商,同时也是积极布局碳化硅的企业代表之一。截止目前,英飞凌的一代车规碳化硅模块已实现近百万台的出货,以稳定可靠的质量表现帮助多家客户实现了高压充电平台的建设。论坛上,上汽英飞凌汽车功率半导体(上海)有限公司总经理陶青从原材料、晶圆、封装和应用四个维度分享了该公司的经验,为行业的发展提供了有益的参考。

上汽英飞凌汽车功率半导体(上海)有限公司

总经理陶青

首先是在原材料维度,英飞凌将冷切割专利技术应用到晶锭的切割工艺中,可极大降低损耗,提高晶锭的利用率,有效增加晶圆的产出。同时,英飞凌还采用了多家供应商的策略来确保原材料的供应。其次,从晶圆维度,英飞凌聚焦沟槽工艺,最大程度发挥芯片潜力,提升性能和一致性;而在封装层面,英飞凌研发了一系列领先的封装方案,可以更好地发挥碳化硅的性能优势。最后,从应用维度,英飞凌拥有最为全面的车规器件品类,可为客户提供更具性价比的系统解决方案。

随着汽车智能化程度提高,车载MCU数量也在逐年增加。据合肥杰发科技有限公司副总经理王璐介绍,MCU在汽车应用中无处不在,尤其是在L2+、L3及以上的自动驾驶域,至少部署一到两颗大算力、高安全性的Safety MCU。

合肥杰发科技有限公司副总经理王璐

据介绍,杰发科技研究了目前ADAS域控的国内外主流架构,截止2023年第三季度末,车用MCU的出货量已突破4000万颗。而面对高端域控领域,杰发科技正在研发基于Cortex R52内核、符合功能安全ASILD等级的多核高主频MCU—AC7870,以提升国产汽车芯片在全球汽车电子市场的竞争力。

图片:芯片大会 

文章:汽车纵横

排版:汽车纵横

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