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中国汽车业重构芯片产业链成为共识,国产芯片未来的路怎么走

作者:本站   发布时间:2021-12-07 16:08:29   浏览量:0

中国汽车业重构芯片产业链成为共识,国产芯片未来的路怎么走

  

近日,在国新办新闻发布会上,工信部新闻发言人表示,预计四季度汽车产业受芯片短缺的影响会有所缓解。对于汽车产业来讲,这无疑是一个来自权威部门的好消息。但也有业内人士指出,这场缺芯危机表明,汽车产业的芯片供应链已经岌岌可危,需要重建。



中国要完善自己的芯片供应链



伤及全球汽车产业的缺芯危机已经延续了一年多,也暴露出汽车芯片供应链的脆弱。而被美国挟持的国际芯片业对华为的集体断供,让中国汽车业警醒,重构芯片产业链成为共识。



2020年政府工作报告提出了“构建相互促进的国内国际双循环新发展格局”的战略,这一战略也适用于面临重整的中国芯片供应链。国家“十四五”规划和2035年远景目标纲要提出,集中优势资源攻关包括集成电路设计工具开发、重点装备和高纯靶材开发;集成电路先进工艺和绝缘栅双极晶体管(IGBT)、微机电系统(MEMS)等特色工艺突破;先进存储技术升级,碳化硅、氮化镓等关键领域核心技术。




汽车行业也改变了以往不认同国产芯片的心态。中国电动汽车百人会与中国质量认证中心发布的《新一代汽车供应链痛点研究——车用半导体篇》白皮书指出:过去,国内芯片一直处于“产品不过关→车企不敢用→芯片企业提升慢→产品仍然不过关”的恶性循环中。如今很多车企向国产芯片“开绿灯”,特别是在非安全半导体领域,国产半导体已进入车企供应链,并由此开启了“车企给机会→半导体企业快速提升车规能力→通过装车迭代不断改进→更多车企选用国产芯片”的良性循环。



目前,我国已形成以上海为中心的长三角,以深圳为中心的珠三角,以北京为中心的环渤海,以武汉、成都为代表的中西部地区四大半导体产业基地。



不过,在下决心、下力量建立我国完整芯片供应链体系的同时,还要眼睛向外,大踏步“走出去”,因为国外重整汽车芯片供应链的机会已初露端倪。



国际大循环可能被区域“小圈子”取代



席卷世界汽车业的电动化、智能化浪潮,提升了各国对芯片的巨大需求,半导体产业在经济中的重要性凸显,其安全性也受到各国高度重视,甚至美国这个占全球半导体产业半壁江山的芯片大国,也因为在晶圆制造、组装和封测领域的相对落后而坐卧不宁。2020年,美国先后推出《为芯片生产创造有益的激励措施法案》和《2020美国晶圆代工法案(AFA)》。今年5月,美国参议院通过“无尽前沿”提案,授权5年内投入1100亿美元用于包括人工智能、半导体等关键技术领域的技术研究和商业化。美国还计划拿出520亿美元,补贴到美建厂的芯片企业,以确保其关键芯片技术处于领先地位。今年4月,美日韩国家安全部门在华盛顿开会,美国强调了保证半导体供应链安全的重要性,并希望日韩成为其打造半导体全新产业链的重要合作伙伴。



欧洲、日本、韩国等发达国家和地区也开始加强各自的芯片产业。去年底,欧盟17个成员国签署了《欧洲处理器和半导体科技计划联合声明》,计划在未来两到三年内投入1450亿欧元发展半导体技术。今年3月,欧盟又推出“2030数字罗盘”计划,准备在2030年前把欧洲的芯片产能占比提高到20%。



日本和韩国也开始发力。今年6月,日本内阁批准了科技振兴战略,其中一大举措就是将日本变成亚洲的数据中心,吸引芯片制造商到日本建厂。2019年发生的日韩半导体贸易摩擦,使韩国在以存储器为主的半导体领域持续发力,三星、SK海力士两大龙头企业正考虑到美国建厂。



一直以来,中国台湾在世界半导体产业中占有重要地位,特别是其芯片制造代工能力。随着芯片荒的出现,台积电等企业正加紧扩大产能,并准备在美国、日本等国建厂。马来西亚也是亚洲重要的半导体出口市场,占全球封装测试市场份额的13%。



如今,以芯片为核心的半导体产业被主要发达国家列为战略产业,不遗余力地推动高端制造业回流,构建本地化产业链,力争在以5G通讯、物联网、人工智能主导的高科技竞争中占得先机。随着各国纷纷重视本土产业链,未来全球化的供应链或许也会分崩离析。从长远看,世界上有可能出现以美日韩、欧盟、中国、东南亚为中心的几个区域性芯片供应链的小圈子。



从壁垒中突围走进国际大循环



新冠疫情加速了百年未有之大变局,中美贸易摩擦加速了新旧世界秩序的裂变。在国际秩序取得新平衡之前,构建相互促进的国内国际双循环格局,有利于保障我国经济安全,寻找新的增长空间。



经过十余年的不懈努力,我国在新能源汽车领域实现了换道超车,以动力电池为代表的新能源汽车产业已走出国门,在国际市场上占得一席之地。与之相比,我国芯片产业还相对落后,特别是商用芯片和制造能力需要加大力量补强。不过,也不能等到国内芯片产业强大之后再“走出去”,因为如今美、欧、日韩、东南亚那些区域性的芯片供应链小圈子还在孕育阶段,欧美日意欲围堵中国高科技产品走向世界的“小院高墙”还没有成型,构建新型芯片供应链的窗口还没有关闭,我国还有机会“打入”、“做眼”、“求活”,但这个时间窗口只有3~5年,时不我待。中国汽车产业只有冲破“小院高墙”,才能走通国际大循环之路。



中国未来的芯片之路



全球面临“芯片荒”,这促使人们关注半导体制造的瓶颈——全球半导体制造主要集中于中国台湾、韩国和美国。随着全球芯片危机不断扩大,世界上主要国家都在努力寻求加强国内半导体制造以确保供应,中国也在竞相投资本土制造,以减少对外国进口的依赖。



为什么要关注芯片?



中国是全球最大的芯片消费国,半导体产业已成为中国的重点关注领域,尤其是在特朗普执政期间的贸易战中。过去两年中,美国发起了多项行动,以限制中国获取外国制造的芯片,并阻碍中国的芯片自主化计划。特朗普下令各大芯片供应商对华为或其无工厂子公司海思断供芯片,阻碍其业务发展,同时限制中国企业获取美国芯片技术,这些打击将中国在全球芯片供应链中的弱势暴露了出来。为扩大芯片制造产能,中国不惜在未来5-10年内斥巨资投入半导体产业,投资金额近1.4万亿元人民币(合2,170亿美元),将争取芯片优势定为新的目标。尽管在制程工艺上落后于领头羊台积电两三代,中国大陆将明年的投资目标定为将芯片制造产能提高约21%(下图1),预计到2022年,中国将成为200mm晶圆代工厂产能扩张最大和最快的国家。



2022年各国家/地区代工厂产能扩张速度




来源:彭博行业研究({BI SEMC1})



对进口的依赖不减



中国想要在科技上成为美国的竞争对手,这一梦想面临着重大阻碍。中国芯片企业尚不具备先进芯片制造所需的能力。它们仍主要依赖进口自美国、日本和荷兰的先进设备来制造芯片。据中国海关总署的数据,中国仍在大量进口半导体设备、电子芯片、二极管和晶体管,大量囤积库存以抵御断供威胁,并满足国内科技产品(如计算机和汽车)的需求。2021年7月,以下三大芯片相关类别的进口总额达21亿美元。尽管中国准备建立并扩张本土高端芯片制造产业,但可以预计,中国仍将持续大量进口芯片和半导体相关设备和材料。




来源:中国海关数据来自{DATA1}HS4编码8486,8541,8542



重点投资薄弱领域



目前,中国大陆的优势主要在芯片组装环节。这是芯片制造的最后一步,将晶片从晶圆上切割下来,进行封装成为芯片,然后用于计算机和智能手机中,其中一部分将被出口至国外。但除此之外,在芯片供应链的其他关键环节,中国大陆的芯片企业仅占极小部分。



据彭博行业研究分析,芯片制程工艺可分为先进节点和落后节点,晶体管上的栅长越短代表性能越高,通常以纳米为单位。7纳米、5纳米(台积电目前最先进的工艺)或更小尺寸被认为是先进制程,大于7纳米被认为是落后制程。



台积电是目前芯片领域的领头羊,它拥有生产各种尺寸晶体管的能力,而中国大陆最先进的芯片制程工艺落后了两三代。



结论:



未来几年,中国将尝试建立一条自主化的芯片供应链,但因受到美国制裁,其在研发和制造尖端芯片方面将面临挑战。这意味着,中国短期内可能仍需继续依靠外国进口半导体来满足国内需求。