缺“芯”倒逼汽车半导体财产链“自我改造” 国
缺“芯”倒逼汽车半导体产业链“自我革新” 国产化成破题之法
随着新能源汽车渗透率不断提升，如何保障相关产业链、供应链的安全性稳定性被上升到一个新的高度。
尤其当2020年以来，车规级半导体的供应持续短缺，成为一众产业链中横亘在新能源发展道路上的一大难题。2021年，包括大众、丰田、日产等面对芯片短缺一度被迫减产甚至停产。直至今日，短缺问题仍未根本解决。
车企们全球找“芯”之际，芯片国产化成为了芯片短缺难题的破解之道，也成为行业企业不得不探索的道路。
4月7日，在湖南长沙举办的汽车功率半导体分会成立大会暨汽车功率芯片发展研讨会上，中国汽车芯片产业创新战略联盟理事长董扬在大会现场发言时指出“中国芯片产业快速发展的条件已经成熟。中国进入高质量发展新阶段，经济体量大，创新需求高，必须发展芯片产业。”
参会众多企业代表发言指出，车规级芯片国产化的最终实现，一方面需要企业自主创新，另一方面，协同降本能力也将成为行业考验。湖南三安半导体销售副总经理张真榕向21世纪经济报道记者表示，“目前汽车产业结构性缺芯的情况正在倒逼整个芯片产业链打破传统的供应模式，提升产业链创新。”
图片来源视觉中国
“汽车芯片国产化”迎战略窗口期
新能源汽车产业的高速成长带动了“车规级芯片”的需求猛增，也带来了当下的缺芯难题。
所谓车规级芯片，是指适用于汽车电子元件规格标准的半导体芯片，可分为MCU、存储芯片、功率器件、ISP、电源管理芯片、射频器件、传感器（CIS、加速传感器等）、GPU/ASIC/FPGA/AI芯片等。
叠加疫情因素影响，2020以来，汽车产业先后爆发出MCU、功率半导体供应不足问题，传导到下游车企后，上汽大众、通用汽车多家车企甚至被迫停产或减产。
时至今日，情况虽有所好转，但短缺问题并未得到根本性扭转，市场预测，直到2025年，功率半导体供应短缺问题都将存在。
“汽车市场的结构性缺芯，国产化是破题办法之一。”奇瑞汽车研发总院芯片规划总监郭宇辉以碳化硅芯片为例向21世纪经济报道记者解释道，“碳化硅芯片项目投资建设期需18-24个月，去年国内有许多碳化硅项目的投资，2025年会释放产能，届时碳化硅功率半导体的紧缺状况或会缓解。”
但从目前来看，由于整体起步较晚，我国汽车半导体产业链正面临尚不健全和上下游协同不一致问题。
“上游的衬底、外延、晶圆、封装、测试，中游的电机、电控，下游的整车，都处于尚未形成协同发展的局面。业内认为，这一方面依赖于企业主体的技术创新，另一方面也有待芯片、模组、零部件和整车等产业链的整合。”在场参会人员指出。
“传统汽车领域，一款车型的换代周期至少在3-5年，但新能源车的置换周期基本为1-2年，这导致行业上下游一起配合协同研发生产。”比亚迪(002594.SZ)汽车工业有限公司副总工程师刘源向记者表示。
为探索上述难题的应对之策，4月7日，汽车功率半导体分会在湖南长沙也宣布成立。据了解，汽车功率半导体分会设立在中国汽车芯片创新联盟旗下，以促进功率半导体行业发展为总体目标，以围绕产业链构建创新链、促进产业协同合作，加快关键技术的快速突破为宗旨。
董扬表示，分会成立是为了建立产业生态，打通标准制订、检测认证等各个环节。“产业需要建立朋友圈，需要组织生态，之后还需要有检测、做标准，进行多方统筹。”
国产碳化硅功率芯片预计年内“上车”
记者自会场了解到，经历一段时间的摸索期后，最迟今年年底，无论是模拟半导体还是功率半导体都将迎来放量。
公开资料显示，在模拟半导体领域纳芯微(688052.SH)作为国内龙头企业，此前曾在业绩说明会上表示，公司车规级模拟芯片已在主流整车厂商/汽车一级供应商实现批量装车。
在功率半导体领域，行业也涌现了三安光电(600703.SH)、天岳先进(688234.SH)、烁科晶体、天科合达等企业。
功率半导体领域由于附加值较高，长期受到产业重视，如今也将迎来国产化“装车”。
2021年，三安光电的湖南三安长沙一期项目投产，业务涵盖碳化硅衬底材料、外延片、晶圆生产及封装测试等环节，成为国内第一条、全球第三条碳化硅垂直整合全产业链。据张真榕介绍，目前，湖南三安半导体一期工程已量产，6英寸碳化硅晶圆年产能达到20万片，二期工程预计2023年年底投产，6英寸碳化硅晶圆年产能将达50万片。“公司订单量目前处于饱和状态，前两个月的销售额均达亿元级别。其中，新能源汽车功率半导体步入放量期，三安半导体用于主驱的碳化硅功率半导体有望在今年四季度正式上车。”
在张真榕看来，国内碳化硅仍有较大降本空间。“碳化硅衬底目前占碳化硅芯片成本的约60%，降低衬底成本是重点。而现在碳化硅衬底的生产工艺还有三个瓶颈一是晶体质量，二是长晶效率，三是切磨抛的损耗，这是行业内各家企业都在努力攻克的难关。随着产业化推进和产学研合作，未来有很大降本空间。”
“从三安光电自身的产业经验看，LED芯片比20年前降价了95%。碳化硅芯片预计每年成本也会下降50%-80%。”张真榕认为，降本主要方法，一是通过技术创新，提高效率和良率；二是规模化生产；三是设备、材料国产化。“比如长晶炉等设备已实现了国产化。”张真榕表示。
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