芯片之殇

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  您知道么?国内汽车用芯片95%以上依赖进口,年进口额甚至高达2313亿美元,这是两个多么触目惊心的数字!
  汽车芯片核心技术缺失,是中国汽车产业最大的软肋。2004年,我国提出加强培养零部件产业,但至今零部件产业发展严重滞后于整车产业发展,零部件不强则产业不强。难道真的是中国没有一流的芯片生产企业,没有一帮资深的研发工程师?是什么原因阻碍了中国“芯”的发展呢?
  市场垄断
  据《汽车观察》记者了解,目前,中国汽车电子类集成电路市场、汽车电子类IC市场基本由国外厂商主导,飞思卡尔、英飞凌、NXP、意法半导体、锐萨、博世、德州仪器等占据了绝大部分市场份额,国内供货商却寥寥无几,据记者了解,国内企业比亚迪和华为在这一领域表现可圈可点的。
  我们都知道,芯片被喻为国家的“工业粮食”,是所有整机设备的“心脏”,普遍应用于计算机、消费类电子、网络通信、汽车电子等几大领域,几乎起着 “生死攸关”的作用。但我国芯片产业长期被国外厂商控制,不仅每年进口需要消耗2000多亿美元外汇,超过了石油成为第一大进口商品,而且,受制于人的技术设备直接制约了我国信息产业的发展。
  既然汽车芯片对于汽车产业的发展这么重要,是什么原因阻碍了国内汽车芯片企业的发展与技术进步呢?
  中国农业大学汽车电子与智能实验室王国业教授(以下简称王国业)对《汽车观察》记者表示,首先,许多有实力的企业更看重短期投资回报。比如联想,宁愿投资农业,也不愿投资芯片制造和设计,究其原因,追求短期回报是主因。
  其次,政府支持力度有限,而且不按市场规律投入。芯片制造属于资金、技术和人才高度密集的行业,投资周期长风险高,许多民营企业单凭自身力量抗风险能力有限。尽管中国政府出台了系列政策对芯片产业予以扶持,但扶持力度不足。另外,芯片企业本身的研发模式闭门造车,缺乏与应用市场对接也是阻碍产业发展的重大挑战。
  在《汽车观察》记者看来,除了短期回报不明显、政策支持力度低、技术壁垒、闭门造车等客观因素外,还与电子工业制造水平以及企业与工程师的意识也密不可分。
  技术壁垒
  我们都知道,芯片在汽车领域的用途非常广泛,可以说,没有芯片汽车就无法运行。除了常见的多媒体娱乐系统、智能钥匙和自动泊车系统外,芯片还广泛应用在汽车发动机和变速箱控制系统、安全气囊、驾驶辅助系统、电动助力转向、ABS、电子稳定性系统(ESP)、行人保护、胎压控制、电动车窗、灯光控制、空调系 统、座椅调节系统中,堪称汽车的神经。
  据《汽车观察》记者了解,2011年,全球大约生产了7500万辆汽车,平均每辆车采用了价值约300美元的芯片。彭博产业研究(Bloomberg Industries)2013年6月23日发布的数据则显示,平均每辆新车的半导体成本达到329美元。相比而言,iPhone 5的芯片成本之和不到20美元。随着汽车智能化、车联网、安全汽车和新能源汽车时代的到来,汽车芯片的使用将更加广泛。一份报告显示,2013年,国内汽车芯片的市场产值达41亿美元,未来四年,这一数字将以9%至12%的速度增长,2017年达到61亿美元。市场研究机构IHS iSuppli则预计,汽车资讯娱乐电子设备的市场规模将在2016年达到412亿美元,今年市场规模约为335亿美元。
  王国业对《汽车观察》记者表示,汽车对芯片的可靠性要求很高,一般消费类电子芯片工作温度在-20度至70度之间,车载芯片的工作温度必须满足-40度至85度,还要能经受住冷热冲击、电磁兼容、抗干扰等压力。这对汽车芯片供应商形成了一定的技术门槛。目前,我国在该领域虽然积累了一定的技术,但与国际先进水平相比差距还很大,而从事汽车电子芯片研发的企业很少,技术实力薄弱,缺乏设计能力。
  创新先锋
  事实上芯片技术并非不可突破。美国、欧洲、日本等国家通过大量的研发投入,确保技术领先,韩国、新加坡和我国台湾地区通过积极的扶持政策,技术水平后来居上,也获得了飞速发展。台湾芯片产业起步很晚,但目前技术水平已经位居世界前四位,联发科技、联华电子、台积电的技术实力和利润都位居业内前列。
  据《汽车观察》记者了解,华为已进入汽车电子领域,给德国一家整车厂供应芯片模块等产品。这与华为的大手笔投资研发有关。一直以来,华为在芯片领域投入重金搞研发,据欧盟公布的2013年各行业研发资金50强榜单显示,中国电信设备厂商华为以接近35亿欧元的研发支出位列第31位,甚至超过了电子巨头高通。
  汽车企业比亚迪在芯片领域也颇有建树。比亚迪汽车第十五事业部总经理邹财松对《汽车观察》记者表示,比亚迪于2004年成立微电子公司,专门从事芯片研发与制造,目前拥有从IC设计到功率芯片设 计、晶圆制造、IC封装测试、模组封装测试等完整产业链,从业工程师超过2000人。比亚迪自主设计与制造的IGBT芯片和模组,是新能源汽车的核心部件,已批量应用于比亚迪电动汽车;同样已批量或即将批量应用于汽车的关键芯片还有图像传感芯片(用于倒车影像或全景影像)、车用mcu、电池管理芯片、 IGBT驱动芯片等。
  据《汽车观察》记者从相关渠道了解得知,邹财松掌管的第十五事业部是汽车电子事业部,是比亚迪汽车的技术前瞻性部门。近年来研发出被比亚迪总裁王传福赏识,并应用于汽车产品上的技术有电子钥匙、云服务,包括远程启动发动机和空调、远程解锁及上锁车辆、远程定位车辆位置和远程车辆运行状况等等。比亚迪制定的汽车电子战略都要依靠第十五事业部,包括HUD夜视系统、遥控驾驶技术、语音控制系统、定速巡航系统、比Ipad更大的中控台电容触摸屏等等。
  突破之路
  尽管我国集成电路产业发展迅速,但仍面临对外依赖度高的难题。全球集成电路技术的调整变革期,也正是国内产业极佳的发展机遇期。专家建议,政府和民间资金应有所侧重,集中资源扶持存储器芯片、光电芯片等特色优势企业,做大做强一批已具有一定国际竞争力的企业。该如何突破呢?   华中科技大学教授缪向水接受媒体采访时曾表示,全球集成电路技术的调整变革期,也正是国内产业极佳的发展机遇期。今年我国成立了千亿元规模的发展基金,将重点投资集成电路芯片制造业,兼顾芯片设计、封装测试、设备和材料等,这对集成电路产业发展是极大利好。具体细则如下。
  第一,制订强有力的产业政策,加大政府对产业的扶持力度。为扶植芯片产业,许多国家和地区出台了特殊的税收政策,同时强大的产业基金的扶持也是推动产业发展的重要基础。例如美国硅谷的发展,产业基金的支持功不可没。在企业发展过程中,各阶段的基金接力投入,给芯片企业注入了巨大的活力,极大地缓解了企业短期生存的风险。
  中国政府急需设立一个专门、高效、强力的芯片产业工作小组,追踪国际产业前沿动态,加强政策调研并制订相关优惠政策。除了税收减免等政策外,更重要的是培养建立企业发展各阶段产业投资基金。基金的壮大与产业的壮大息息相关。由政府指导设立投资基金,引导吸引民间投资资金加入,允许部分社保基金进入风险投资基金;出台“投资抵税”政策,鼓励民间资本投入芯片产业。
  第二,针对性加强产业各环节企业投入,重点打造产业整合者。芯片产业是由设计、制造、封装测试等各环节企业构成的,不同环节企业面临的难题各不相同,因此政府需要针对性地制定政策。另外,目前中国芯片业在设计、制造、封装测试等领域都涌现了一批有实力的企业,但最大的问题是我们看到的只是珍珠,而没有项链。缺乏产业整合者成为产业发展最重要的瓶颈。从世界范围看,产业整合者往往是应用领域的龙头企业。如何扶持这类龙头企业,解决这些企业的短视问题,是政府当前的当务之急。
  安全隐患
  推进国产芯片的创新与技术发展,不仅仅能够促进汽车产业的发展,对于信息安全也有至关重要的作用。
  武汉新芯集成电路制造有限公司副总经理李平在接受媒体采访时曾表示,全球半导体市场规模达3200亿美元,全球54%的芯片出口到中国,但国产芯片的市场份额只占10%。一个长期无“芯”的国家,只能被动选择全球产业链的低端位置。李平表示,未来如果不建立自己的产业核心技术体系,失去的不仅是经济利益,产业安全也会缺乏保障。
  在《汽车观察》记者看来,在石油天然气、交通运输、电力、污水处理、制药、化工、矿业等关系国计民生的公共基础设施领域,我国使用的芯片大多也被国外芯片垄断,加上国内缺少相关技术对设备进行监控、管理,容易引发诸多安全隐患。所以,芯片的信息安全问题成为国内芯片发展的一个不容忽视的安全问题。
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