汽车“缺芯”倒逼国产替代加速

去年下半年以来，一场席卷全球的汽车行业“缺芯”危机持续蔓延，让小小的汽车芯片从幕后走向台前，成为“热词”。

数据显示，今年1月至4月，我国品牌乘用车销量达到282.8万辆，同比增长66.9%，市场份额明显提升，达41.6%;新能源汽车产销量分别为75万辆和73.2万辆，同比分别增长2.6倍和2.5倍，总体表现好于行业的整体水平。亮眼成绩的背后是我国车企不断寻求国产芯片替代，在关键汽车芯片领域实现自研自产。

不过，据工业和信息化部相关负责人介绍，我国虽已成为全球最大的汽车生产和消费市场，但汽车芯片的自主供给能力依然不强，90%以上依赖进口。也就是说，面对全球汽车“芯片荒”，中国还不能实现全部国产替代。长期来看，若没有核心专利技术，缺乏自主创新能力，汽车芯片行业将面临诸多掣肘。

合作研发加速到来

从2020年下半年开始，汽车行业普遍出现“缺芯”现象，包括丰田、大众、福特、蔚来汽车在内的车企均受到波及，部分车型不得不停产减产。2020年底，因为缺少芯片，上汽大众有工厂停产两周，而一汽大众也受到波及。在“缺芯”浪潮席卷之下，仅2021年1月，福特、菲亚特克莱斯勒、日产、本田4家公司便相继宣布停产或减产。到了3月，汽车芯片短缺造成的影响还在持续，沃尔沃、丰田、现代、蔚来汽车都宣布停产数个工作日。4月初，“江淮蔚来”合肥制造工厂被迫停产5天后才恢复生产。5月27日，通用汽车重启因芯片短缺而在最近几个月内关闭的5家工厂。在通用汽车发言人看来，这只是暂时的，全球半导体供应形势依然不稳定。

中国汽车工程学会知识产权分会副秘书长王军雷表示，在全球“缺芯”的浪潮里，汽车行业无论是传统品牌还是造车新势力都没能幸免于难。据IHS Markit统计，2021年第一季度，近100万辆汽车被迫推迟生产。有分析人士指出，汽车芯片短缺问题在今年第二季度更为严重，预期将导致全球龙头车企今年销量减少5%至15%。

为应对汽车“芯片荒”，汽车企业使出浑身解数。早些时候，部分汽车厂商囤积汽车芯片。随着原材料、人工成本不断增加，芯片价格“涨声一片”。最近，有外媒透露，三星电子与现代汽车签署了关于加强汽车芯片需求方和供货方合作的协议，两家公司将在应用处理器、半导体、图像传感器和汽车电池管理芯片方面展开合作。

在国内，日前传出消息，汽车制造商长安汽车与华为合作研发芯片。紧接着，有报道称，长安汽车与华为、宁德时代联手打造的高端新能源品牌(AB品牌)即将亮相。无独有偶，最近，紫光国微与中国汽车技术研究中心签订汽车芯片战略合作协议，双方将共同开展汽车芯片领域前沿技术的创新与应用……汽车芯片国产替代的步伐开始加快。

专利壁垒仍需突破

汽车芯片，是汽车的“数字发动机”。汽车芯片按集成规模可分为MCU芯片和SoC芯片。MCU芯片(传统汽车芯片)受益于汽车电子化需求稳步增长，但格局固化并依赖代工，短中期供给仍将短缺。SoC芯片(智能座舱和自动驾驶)正处于爆发边缘，受益于中国智能汽车和自动驾驶市场，快速成长并引领全球，中国汽车芯片特别是自动驾驶芯片孕育巨大的产业和投资机遇。

中国汽车芯片产业创新战略联盟提供的数据显示，2019年，我国自主汽车芯片产业规模仅占全球的4.5%。同时，我国汽车先进传感器、车载网络、三电系统、底盘电控、高级驾驶辅助系统、自动驾驶等关键系统芯片进口率超过90%。

然而，在汽车芯片领域，近年来专利纷争不断。2018年，全球知名无线通信半导体公司博通向美国得克萨斯州东区法院提起诉讼，指控日本丰田及4家日本供应商涉嫌专利侵权，被指控侵权的产品是位于车辆音响主机上的信息娱乐单元等。共同被告包括向丰田提供音响主机芯片的电装(DENSO)和松下。此外，为这些信息娱乐单元制造芯片的瑞萨科技和制造导航系统的日本无线电公司也遭到起诉。

2019年，芯片企业高通被包括宝马、福特、通用和丰田在内的汽车制造商，以及德国大陆和日本电装公司告上法庭。据悉，高通作为芯片供应商被指收取过高专利费，可能导致配备高速5G无线技术的汽车成本上升。

此外，禾赛科技曾与美国激光雷达公司Velodyne发生过专利纠纷，并于2020年6月24日签署和解协议。在协议中，禾赛科技于2019年向对方支付了约1.6亿元的专利许可补偿费。自2020年至2022年，禾赛科技每年还需支付固定金额的专利许可费。

不难看出，汽车芯片领域专利诉讼频发，而部分国产芯片企业在技术设备、人才数量、专利数量等方面都不尽如人意，专利技术已成为国产芯片难以逾越的鸿沟。

自动驾驶尚待布局

随着全球汽车消费升级，汽车电子化趋势不断加剧，全球汽车搭载的电子控制单元数量持续增加。正是基于此，英特尔、高通、英伟达、谷歌等众多芯片及IT行业巨头近年来也竞相进入汽车市场，试图颠覆传统的汽车商业模式，建立起新的生态系统。

“汽车芯片对于汽车的智能化和网联化发展起到非常关键的作用。”王军雷表示，汽车芯片要求芯片是车规级的，其使用环境要比消费类电子恶劣得多，对可靠性要求比较高。国内生产汽车芯片的企业主要有华为、地平线、寒武纪、比亚迪等，出货量都不大，还主要依赖于外资企业。

中金公司汽车行业首席分析师邓学认为，汽车芯片是未来汽车升级竞赛的制高点。自动驾驶的实现包括初期的辅助驾驶，特别需要依赖汽车的感知层、决策层和执行层全方位的升级，需要依赖汽车芯片尤其是自动驾驶芯片来驱动运算。

然而，在这些方面，国外企业有先发优势，而且已建立一定的知识产权壁垒。中国汽车工程学会副秘书长闫建来表示，我国在新能源汽车、动力电池、电机等技术领域方面不断取得新的突破，整体性能在显著提升，但同时也应该看到，我国在芯片、传感器、感知系统、燃料电池、计算构架和平台等关键技术领域依然处于比较薄弱的地位，需要进一步凝聚社会力量，探索技术升级路径，实现“卡脖子”领域的突破。

中国汽车技术研究中心有限公司党委书记、董事长安铁成建议，从产业转型的角度来看，数字化浪潮正在重新塑造商业模式和产品应用方式，加速产业格局变化。汽车产业要充分发挥5G、云计算、大数据、人工智能等新一代信息技术的创新引领作用，实现数字化转型。

当下，我国汽车企业和汽车芯片企业都在抓紧布局。比如，比亚迪成功打破海外技术垄断，在关键汽车芯片领域实现自研自产。地平线成立六年来不断加大研发投入，推出“征程2”辅助驾驶芯片。地平线联合创始人、COO陶斐雯表示，未来，公司会不断加大研发投入，努力成为边缘人工智能芯片全球领导者。

来源：中国知识产权报