最新数据显示，今年1-9月，我国新能源汽车产销分别完成631.3万辆和627.8万辆，同比分别增长33.7%和37.5%，市场占有率达到29.8%。而随着新能源汽车产销持续大幅增长，汽车芯片短缺的状况究竟如何呢？

“汽车芯片将从之前的全面性短缺发展为长期结构性短缺。”清华大学计算机科学与技术系教授李兆麟近日在接受记者采访时表示，而且，汽车芯片特别是车规级MCU以及IGBT芯片依然是汽车芯片短缺的主角。

产业水平亟待提升

近年来，“缺芯”一直在不同程度上困扰着汽车特别是智能电动汽车的发展。在李兆麟看来，芯片将成为未来汽车供应链发展巨大的潜在风险点。纵观国际市场，欧美日企业长期占据汽车计算、控制、存储等芯片的技术制高点。国内汽车芯片目前的自主率仍处于5%以内，仅有个别芯片的自主率能够达到10%左右，我国汽车芯片的发展水平亟待提升。而且，国内的芯片企业普遍存在着芯片产品比较单一，通常只做一种类型芯片产品的企业占绝大多数，能做两类或以上类型的芯片企业相对较少。然而，在国际上占据主导地位的英飞凌、恩智浦等芯片巨头的芯片产品类型和种类都非常丰富。目前我国的芯片企业不但产品单一，而且也缺乏有国际竞争力的产品。

汽车芯片的发展到底难在哪里？李兆麟表示，汽车芯片必须要能够满足汽车在恶劣环境以及复杂行驶场景下对汽车电子电控系统严苛的性能需求，还必须经过一系列车规级标准认证。相对消费类芯片、工业类芯片，汽车芯片在安全性、工作温度、失效率、寿命等方面有着更为严苛的要求，而且汽车芯片供货周期长达20年至30年，这使其需要满足更加复杂、严格的设计需求。

“汽车芯片具有高性能、高可靠性、高安全性、高稳定性、高一致性的特性。”李兆麟认为，汽车芯片相对于其他领域的芯片具有明显的上述“五高”特性，这些特性均依赖于设计、生产、测试以及应用等环节。在设计环节，为了满足“五高”的要求，汽车芯片的设计有着更高的标准，包括对可靠性的增强以及功能安全设计的强化。目前，我国在芯片设计上已经有了较好的基础，但支持汽车芯片设计的EDA（电子设计自动化）软件在国内市场仍然存在明显短板。此外，一些关键技术的核心知识产权基本都掌握在外国公司手中，一些企业每年支付的知识产权授权使用费远远大于每年生产这些芯片所需的费用。这也是制约我国汽车芯片自主可控的重要因素之一。

工艺仍需继续追赶

“在生产环节，相比消费类、工业类芯片，汽车芯片对工艺的要求更高。”李兆麟介绍，其中最有代表性的是工序能力指数的不同，其他芯片的工序能力指数只要求达到1.33或1.0，而汽车芯片的工序能力指数必须要达到1.67以上，个别汽车芯片甚至要达到2以上。目前，这样严苛的指标基本只有台积电等很少的企业能达到。受这些因素的限制，我国从事自动驾驶芯片业务的地平线与黑芝麻等企业也仅仅能生产14nm、16nm制程，而国际芯片巨头企业的工艺制程量产的已经能达到7nm、5nm甚至3nm的生产工艺。

而在测试环节，国内企业同样存在受制约的问题。李兆麟表示，在测试标准上，到目前为止，我国还没有建立起自己的芯片测试标准，也缺少相关的权威机构，这是制约汽车芯片发展以及汽车产品“走出去”的重要因素。在运用环节，目前我国也缺乏实车层面的应用适配性验证能力，整车企业或Tier1厂商只能拿自己的实车或芯片来进行验证，导致我国汽车芯片的研发成本和周期均较长。“汽车芯片如何才能实现快速迭代，是我们面临的一大问题。只有解决了这个问题，我国车企不敢用、不想用国产汽车芯片的困局才能迎刃而解。”李兆麟说。

在李兆麟看来，在汽车芯片供应上，我国真正缺乏的汽车芯片是55nm到14nm制程的产品，以及高端制程的自动驾驶芯片。在2020年汽车芯片短缺爆发之前，我国从事汽车芯片的企业只有几十家，目前从事汽车芯片的企业数量上可能更多，但是制约因素并未减少。

如何使芯片产业规范化发展，李兆麟认为，除了强化国家顶层设计之外，也需要加强国家强制标准、行业团体标准等标准建设。与此同时，我国还应加强汽车芯片设计软件EDA、车规级芯片架构知识产权以及工艺制程能力的建设，重点要加强包括40nm、28nm制程等现有工艺车规级芯片的改造，不断建设包括16nm、14nm及以下的10nm、7nm制程更先进的芯片的发展，才能为我国汽车产业做大做强提供有力支撑。