记者骆轶琪 广州报道
随着新能源汽车行业持续向电动化和智能化发展,推进汽车芯片相关产业生态的演进和完善正成为当前主要目标。
第26届集成电路制造年会暨供应链创新发展大会(CICD)上,比亚迪(002594)半导体股份有限公司总经理陈刚在演讲中表示,中国新能源车市场快速发展背后,相比之下政府政策推动是“不(那么)重要的驱动因素之一”,更重要在于汽车行业的创新基因驱动。
他同时指出,目前汽车电动化的上半场基本告一段落,在下半场应该拥抱智能化时代,核心推动力就是车规级半导体的巨额增量市场。单车半导体价值来到万元+时期,功率半导体是电动化的关键技术。
但当前,国内车规半导体产业发展呈现一定结构性特征,即相对复杂的计算芯片仍在努力成长,功率和控制类相关芯片则已经取得成效。
中国汽车工业协会副秘书长杨中平在演讲中提出建议,汽车智能化发展过程中,要从电池技术、芯片能力、软件和数字化多个维度推进发展。形成生态协同发展路线尤为重要。
智能化下半场
杨中平分析道,近年来我国新能源汽车发展突飞猛进,2023年全球新能源汽车销量约1400万辆,渗透率18%左右,其中我国新能源汽车销售950万辆,市场渗透率达31.6%,预计2024年销售量为1150万辆,占有率达到37%。综合判断,新能源汽车还将处于高速发展时期。
我国上半场“电动化”成效明显,关键技术如动力电池、电机、电控等水平提升,整车品质和性能得到大幅改善。
下半场以自动驾驶、智能座舱为代表的汽车“智能化”角逐已经拉开帷幕。5G、大数据、AI技术等融合,推动产业链价值后移,可能颠覆原有传统商业模式。自动驾驶技术不断突破,智能座舱体验日益丰富,令汽车将逐步从出行工具转变为生活“第三空间”。
在政策和市场双轮推动下,我国2023年新能源乘用车L2级及以上的辅助驾驶功能装车率已达55.3%;低阶智驾功能基本成为国内车型标配,高阶智驾几乎覆盖新势力企业80%的车型。随着我国L3车型上路通行试点工作开始落地实施,数据驱动下智能网联汽车持续进化,正在成为企业竞争焦点。
行业快速发展背景下,对车规芯片的需求也激增。
车规芯片需求激增
北京汽车研究总院有限公司院长助理&智能网联中心主任冯硕分析,随着智能新能源汽车配置越来越高,芯片应用的种类和数量也在激增。以极狐阿尔法T车型为例,整车6大控制域,芯片数量超过1500颗。
“发展整车计算,是以芯片算力(也叫内核大脑)为基础,外围通过软件层面的操作系统中间件,支撑各类系统应用,这也带来诸多新技术融合。”他续称,整车开始进行分层化开发,实现软硬解耦和车云算力分配,叠加大模型在本地端和车云端部署,都带来新技术迭代。
从传统燃油车到今天的智能汽车,相关芯片需求也在逐渐变迁。冯硕指出,传统的分布式电子电气架构已经不再满足未来智能网联汽车的需求,集中式电子电气架构正加速来临,最终向基于中央计算中心演进。
总结来看,从2011年以前第一阶段的分布式架构,是以中央网关+分布式ECU各域间相互独立;2021年以后第二阶段的域集中式,以中央网关+各功能域控制器,域控制器作为该功能域核心,具备软件和计算能力;2025年以后第三阶段的中央集中式,整车计算集中化,ECU大大减少,算力协同、减少冗余。
在此过程中,计算能力持续提升,从MCU多是单核或嵌入式为主,升级为多核异构SoC;通信能力提升,从CAN/CAN-FD升级为以太网Ethernet;存储能力提升,从内置存储到外置大容量存储。
由于算力芯片属于车辆上的增量芯片,厂商正在全面出击,不过表现有所不同。其中国产芯片注重性价平衡,国外芯片更注重性能引领。各车企会根据自己的车型定位,从算力、成本、软件生态和保供等方面进行不同的计算平台芯片组合方案。
在发展汽车芯片过程中,陈刚表示,要重视是否具有创新能力。
从具体芯片类型看,功率器件是中国新能源汽车和光伏不可或缺的器件,也是目前大陆发展较好的部分。未来面向IGBT向碳化硅转换发展,核心是要做到更精准高效以及有成本前提下的竞争力。
此外发展智能驾驶趋势下,其所需的传感器、激光雷达、毫米波雷达、图像传感器等,降低成本是一个重要趋势,例如谁真正把激光雷达的成本降低,就占领了发展先机,但同时要保持一定远度条件下的高精准度。
在控制类芯片方面,未来智能汽车将有越来越多域控和平台化设计,这对集成化提出新要求。
他强调,国内发展车规芯片,不能囿于国内厂商之间的低水平竞争,目前行业供需关系还远没到想进入但发现是鸡肋的阶段,这还是朝阳行业。
生态协同赛跑
总结来看,杨中平表示,目前国产车规芯片中,存储和功率、碳化硅等相关表现较好,控制类芯片已经足够甚至过量,但对大型复杂芯片还有待提高。
“当然当前对高端、新定义的复杂大芯片技术攻关取得一定成效,逐步上车应用验证,助力智能网联汽车发展,相信大芯片在两三年后会有很大进步。”他续称。
对于汽车智能化时代的产业发展建议,多名业内人士都指出,形成生态化协同发展的重要性。
杨中平主要从四个方面拆解:电、芯、软、数。
电是电池,要继续加大固态电池基础科学和关键技术工艺攻关,推动产业化发展。
芯是推动国产车用芯片能力发展,构建汽车芯片产业生态圈。推进汽车电动化与智能化深度融合,集中行业优势力量,突破车规级智能芯片等关键智能化技术。一方面加强国产芯片上车应用,推动芯片应用迭代和提升;另一方面,构建协同发展的汽车芯片产业生态圈。
软件方面也需加强研发与合作,推动车用操作系统等基础软件国产化。“当前我国的车用操作系统技术严重依赖国外,国产车用操作系统生态建设起步,需要产业链上下游企业互相赋能,共同加强研发和实现产业化,推动我国智能网联汽车持续壮大。”他进一步指出,其中建议推进国产汽车操作系统的平台化和标准化、开源共建。建立基于软硬件分层架构的、与国际标准一致的行业标准。
杨中平还表示,国产操作系统厂商应加强与国内芯片厂商的合作,共同研发适合车用场景的操作系统和芯片;同时,应加强与汽车制造商和Tier 1供应商的合作,共同研发车载操作系统。
数则是推动智能网联汽车数据安全和数据生态建设。“当前我国自动驾驶数据领域还面临4大挑战,包括数据孤岛、数量体量不足、数据安全问题、数据价值变现等。”杨中平指出,所以面对当前流动性差、利用率低的数据生态现状,呼吁企业积极加入到数据交互共享平台建设中。同时各企业应重视数据安全合规,提升数据安全管理水平,积极应对法律法规要求。
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对于发展建议,冯硕指出,随着自主品牌智能网联汽车应用越来越多,建立芯片标准体系愈发重要;此外产业链需继续完善,由于芯片产业链特别长,整个产业链的发展形成了国产芯片竞争力的关键联华证券下载,整车厂也开始建设芯片相关应用专家人才;同时,尤其是针对国产车规芯片发展不全面的方面,以高集成类芯片为主,整车、零部件、芯片企业应加强三方共研;在发展过程中,与软件能力结合也非常关键。