2024年12月2日,美國(guó)商務(wù)部將140家中國(guó)企業(yè)列入實(shí)體清單,同時(shí)擴(kuò)大對(duì)高端半導(dǎo)體設(shè)備及芯片的出口管制,隨后中國(guó)互聯(lián)網(wǎng)協(xié)會(huì)、中國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會(huì)、中國(guó)汽車(chē)工業(yè)協(xié)會(huì)等多個(gè)行業(yè)協(xié)會(huì)發(fā)布聲明:美國(guó)芯片產(chǎn)品不再安全、不再可靠,中國(guó)相關(guān)行業(yè)將不得不謹(jǐn)慎采購(gòu)美國(guó)芯片。
這一事件再次將芯片技術(shù)的戰(zhàn)略重要性置于全球焦點(diǎn)之下。尤其對(duì)于中國(guó)汽車(chē)行業(yè)而言,這不僅是外部供應(yīng)鏈的一次劇烈沖擊,更是在技術(shù)層面提出了全新的挑戰(zhàn)。作為智能駕駛和汽車(chē)智能化轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵支撐,芯片在感知、計(jì)算、通信和控制等環(huán)節(jié)發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。這些功能背后的技術(shù)制高點(diǎn),決定了自動(dòng)駕駛和智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)的未來(lái)。美國(guó)的出口管制不僅打破了中國(guó)企業(yè)的供應(yīng)鏈穩(wěn)定性,更對(duì)汽車(chē)行業(yè)上下游生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。從感知芯片到AI計(jì)算平臺(tái),從車(chē)載通信芯片到功率半導(dǎo)體,或無(wú)一不受到波及,但這也為中國(guó)汽車(chē)智駕行業(yè)自主創(chuàng)新提供了迫切動(dòng)力。
芯片在汽車(chē)智能化中的關(guān)鍵作用
智能化已成為汽車(chē)行業(yè)不可逆轉(zhuǎn)的發(fā)展趨勢(shì),而芯片則是支撐這一變革的核心要素。芯片技術(shù)不僅直接關(guān)系到智能駕駛系統(tǒng)的性能,還深刻影響著整車(chē)的安全性、穩(wěn)定性和用戶體驗(yàn)。
1. 感知芯片:賦能汽車(chē)的“眼睛”與“耳朵”
在智能駕駛系統(tǒng)中,感知層是實(shí)現(xiàn)環(huán)境理解和風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別的基礎(chǔ)。感知芯片主要包括攝像頭圖像處理芯片(ISP)、激光雷達(dá)信號(hào)處理芯片和毫米波雷達(dá)芯片。這些芯片將傳感器采集的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù),為后續(xù)的決策和控制提供輸入。例如,激光雷達(dá)信號(hào)處理芯片需要具備高帶寬和低延遲的特性,以實(shí)時(shí)處理海量的點(diǎn)云數(shù)據(jù)。毫米波雷達(dá)芯片則需要在復(fù)雜環(huán)境下實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)的速度和距離測(cè)量。攝像頭的ISP芯片除了提升圖像質(zhì)量,還需要針對(duì)自動(dòng)駕駛應(yīng)用進(jìn)行優(yōu)化,例如識(shí)別行人、車(chē)輛以及道路標(biāo)線等。目前,國(guó)際市場(chǎng)上感知芯片的技術(shù)制高點(diǎn)由歐美企業(yè)掌控,如英偉達(dá)、博世和恩智浦等。出口管制可能導(dǎo)致高性能芯片的供應(yīng)中斷,迫使中國(guó)車(chē)企尋找國(guó)產(chǎn)替代品或開(kāi)發(fā)低算力方案,在短時(shí)間內(nèi),這種技術(shù)空白可能直接導(dǎo)致我國(guó)自動(dòng)駕駛系統(tǒng)在復(fù)雜場(chǎng)景下的性能下降。
2. AI計(jì)算芯片:智能駕駛的“大腦”
AI計(jì)算芯片是自動(dòng)駕駛汽車(chē)的核心。其功能是運(yùn)行深度學(xué)習(xí)算法,完成從圖像識(shí)別到路徑規(guī)劃的全流程處理。當(dāng)前,國(guó)際領(lǐng)先的AI計(jì)算芯片如英偉達(dá)的Orin和高通的Snapdragon Ride,已經(jīng)能夠提供數(shù)百TOPS(每秒萬(wàn)億次運(yùn)算)的算力。高算力芯片的研發(fā)門(mén)檻極高,需要從芯片架構(gòu)設(shè)計(jì)、制程工藝到生態(tài)支持全方位突破。中國(guó)的AI芯片雖然已在地平線、寒武紀(jì)等企業(yè)的推動(dòng)下取得一定進(jìn)展,但在產(chǎn)品成熟度和市場(chǎng)份額方面仍無(wú)法與國(guó)際巨頭抗衡。美國(guó)的出口管制將進(jìn)一步放大這一差距,使得高性能計(jì)算芯片的缺失成為制約中國(guó)智能駕駛技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵短板。但這也給國(guó)內(nèi)芯片企業(yè)提供了一次超車(chē)機(jī)會(huì),面對(duì)龐大的中國(guó)市場(chǎng)和復(fù)雜的交通環(huán)境,我國(guó)芯片企業(yè)將獲得更多的測(cè)試場(chǎng)景和搭載量,可以為產(chǎn)品技術(shù)升級(jí)提供良好的環(huán)境基礎(chǔ)和資金支持。
3. 通信芯片:連接車(chē)與外部世界
在智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)中,通信芯片負(fù)責(zé)實(shí)現(xiàn)車(chē)內(nèi)與車(chē)外的高效信息交換。例如,C-V2X芯片可以支持車(chē)與車(chē)(V2V)、車(chē)與路(V2I)之間的實(shí)時(shí)通信,從而提升交通效率并降低事故風(fēng)險(xiǎn)。隨著5G技術(shù)的普及,通信芯片的低延遲和高帶寬特性更加重要,高通等國(guó)際芯片廠商的市場(chǎng)主導(dǎo)地位使得中國(guó)企業(yè)在標(biāo)準(zhǔn)制定和技術(shù)開(kāi)發(fā)上處于劣勢(shì),美國(guó)的出口管制可能直接影響車(chē)聯(lián)網(wǎng)生態(tài)的建設(shè)進(jìn)程,尤其是在跨國(guó)場(chǎng)景中的適配性。
4. 功率芯片:驅(qū)動(dòng)新能源車(chē)的“核心部件”
在新能源汽車(chē)中,功率芯片是實(shí)現(xiàn)電池管理和電機(jī)控制的核心元件。例如,MOSFET和IGBT芯片負(fù)責(zé)實(shí)現(xiàn)高效能量轉(zhuǎn)換和精確控制,從而提升整車(chē)的動(dòng)力性能和能耗效率。這類芯片通常依賴高純度硅或碳化硅材料,而美國(guó)企業(yè)在高端制造設(shè)備和材料供應(yīng)上擁有絕對(duì)優(yōu)勢(shì)。
出口管制對(duì)中國(guó)汽車(chē)智駕行業(yè)的影響
不得不承認(rèn),我國(guó)芯片產(chǎn)業(yè)發(fā)展相對(duì)滯后,且短期內(nèi)無(wú)法達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平,在很多領(lǐng)域使用的芯片依舊以進(jìn)口為主,美國(guó)的出口管制或?qū)⒋驌糁袊?guó)汽車(chē)智駕行業(yè)的發(fā)展基礎(chǔ),在供應(yīng)鏈穩(wěn)定性、技術(shù)發(fā)展進(jìn)程和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力都將受到深遠(yuǎn)影響。
1. 供應(yīng)鏈穩(wěn)定性受到?jīng)_擊
出口管制可能導(dǎo)致關(guān)鍵芯片的供應(yīng)中斷,從而對(duì)汽車(chē)生產(chǎn)和技術(shù)研發(fā)造成直接影響。2019年,華為被美國(guó)列入實(shí)體清單,實(shí)行全面封鎖。高通5G芯片斷供,臺(tái)積電合作終止,華為生產(chǎn)與采購(gòu)渠道被堵,經(jīng)歷了很長(zhǎng)一段時(shí)間的低谷期,若美國(guó)對(duì)國(guó)內(nèi)車(chē)企進(jìn)行出口管制,也將會(huì)讓汽車(chē)產(chǎn)業(yè),尤其是在智駕領(lǐng)域受到波及,在國(guó)際上喪失現(xiàn)有的優(yōu)勢(shì)。許多中國(guó)車(chē)企正在將英偉達(dá)的Orin芯片用于高階自動(dòng)駕駛系統(tǒng)。一旦供應(yīng)被切斷,這些研發(fā)計(jì)劃可能被迫擱置。此外,高端感知芯片的短缺可能使整車(chē)廠商不得不選擇低性能的替代方案,從而降低產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力。
2. 技術(shù)進(jìn)程被迫放緩
在智能駕駛領(lǐng)域,芯片的技術(shù)進(jìn)步直接決定了行業(yè)的創(chuàng)新速度。如AI芯片算力的提升使得復(fù)雜算法可以更快地迭代。出口管制可能導(dǎo)致中國(guó)車(chē)企在短期內(nèi)無(wú)法獲得頂尖芯片,從而拖慢技術(shù)進(jìn)化的步伐,在國(guó)際上逐漸失去優(yōu)勢(shì)。
3. 市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力面臨挑戰(zhàn)
出口管制不僅限制了中國(guó)車(chē)企獲取先進(jìn)技術(shù)的能力,還可能降低其在國(guó)際市場(chǎng)上的競(jìng)爭(zhēng)力。如車(chē)聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)程需要與全球市場(chǎng)緊密協(xié)同。一旦通信芯片的適配性受到限制,中國(guó)車(chē)企的產(chǎn)品在國(guó)際市場(chǎng)上可能面臨技術(shù)壁壘。當(dāng)技術(shù)上無(wú)法獲取話語(yǔ)權(quán)后,規(guī)則的制定上也將受到影響,這一影響將是深遠(yuǎn)的,可能會(huì)讓中國(guó)車(chē)企在很多智駕關(guān)鍵技術(shù)上,被別國(guó)拖著鼻子走,將會(huì)非常被動(dòng)。
應(yīng)對(duì)策略與技術(shù)突圍路徑
面對(duì)出口管制的嚴(yán)峻挑戰(zhàn),中國(guó)汽車(chē)智駕行業(yè)必須全面推動(dòng)技術(shù)自主化,這是保障行業(yè)持續(xù)發(fā)展的根本出路。芯片作為汽車(chē)智能化的核心基礎(chǔ),其供應(yīng)鏈穩(wěn)定性和技術(shù)掌控能力直接關(guān)系到整個(gè)產(chǎn)業(yè)的未來(lái)競(jìng)爭(zhēng)力。尤其是在感知芯片、AI計(jì)算芯片、通信芯片和功率芯片四大關(guān)鍵領(lǐng)域,中國(guó)企業(yè)需要通過(guò)技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)協(xié)作,實(shí)現(xiàn)從“跟跑”到“領(lǐng)跑”的轉(zhuǎn)型。
在感知芯片領(lǐng)域,中國(guó)企業(yè)應(yīng)著力于高性能傳感器芯片的自主研發(fā),包括激光雷達(dá)、毫米波雷達(dá)以及攝像頭的信號(hào)處理芯片。這些芯片是實(shí)現(xiàn)環(huán)境感知的核心,其性能直接決定了自動(dòng)駕駛系統(tǒng)的安全性和可靠性。
目前高端感知芯片的市場(chǎng)大多被國(guó)外巨頭壟斷,出口管制的實(shí)施無(wú)疑進(jìn)一步加劇了國(guó)內(nèi)企業(yè)在該領(lǐng)域的技術(shù)空白,中國(guó)必須加強(qiáng)芯片設(shè)計(jì)與制造能力,從底層算法到工藝實(shí)現(xiàn),打造全鏈條自主研發(fā)能力。在短期內(nèi),車(chē)企也可以通過(guò)算法優(yōu)化提升現(xiàn)有芯片的性能,或采用多傳感器融合方案,彌補(bǔ)單一芯片算力不足的問(wèn)題。在AI計(jì)算芯片領(lǐng)域,自主化進(jìn)程更是重中之重。作為智能駕駛系統(tǒng)的“大腦”,AI芯片承擔(dān)著從感知數(shù)據(jù)處理到路徑規(guī)劃和決策執(zhí)行的全部計(jì)算任務(wù)。
現(xiàn)階段國(guó)際領(lǐng)先的AI芯片廠商如英偉達(dá)、英特爾等,憑借頂尖的設(shè)計(jì)能力和制造技術(shù)占據(jù)了市場(chǎng)主導(dǎo)地位,而美國(guó)的出口管制進(jìn)一步限制了中國(guó)企業(yè)獲得高算力芯片的機(jī)會(huì)。這要求中國(guó)企業(yè)加快布局開(kāi)源芯片架構(gòu),如RISC-V,并通過(guò)技術(shù)協(xié)同和生態(tài)建設(shè),逐步構(gòu)建自主化的AI計(jì)算平臺(tái)。此外,國(guó)內(nèi)AI芯片廠商需要與智能駕駛算法團(tuán)隊(duì)緊密合作,通過(guò)軟件優(yōu)化提升硬件算力效率,開(kāi)發(fā)更加貼合實(shí)際場(chǎng)景的AI計(jì)算解決方案。
在通信芯片領(lǐng)域,中國(guó)需要加速擺脫對(duì)進(jìn)口芯片的依賴。車(chē)聯(lián)網(wǎng)(V2X)技術(shù)的迅速普及,使通信芯片成為連接車(chē)輛與外部環(huán)境的關(guān)鍵紐帶,在該領(lǐng)域的高端產(chǎn)品同樣掌握在少數(shù)國(guó)外企業(yè)手中,出口管制可能導(dǎo)致通信芯片的供應(yīng)中斷,從而影響車(chē)聯(lián)網(wǎng)生態(tài)建設(shè)和國(guó)際市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。
我國(guó)企業(yè)應(yīng)加強(qiáng)自主研發(fā)力度,尤其是在C-V2X芯片的技術(shù)攻關(guān)和產(chǎn)品落地方面。同時(shí),在國(guó)際通信標(biāo)準(zhǔn)制定中,中國(guó)需要爭(zhēng)取更多話語(yǔ)權(quán),推動(dòng)自主標(biāo)準(zhǔn)的廣泛應(yīng)用,以減少對(duì)國(guó)外技術(shù)體系的依賴。通過(guò)跨領(lǐng)域協(xié)作,如與5G技術(shù)開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)和通信設(shè)備廠商的合作,可以加速通信芯片的自主化進(jìn)程。
在功率芯片領(lǐng)域,中國(guó)面臨既有挑戰(zhàn)也有機(jī)遇。功率芯片作為新能源汽車(chē)動(dòng)力系統(tǒng)的核心部件,決定了電能轉(zhuǎn)換效率和電機(jī)控制的精準(zhǔn)性。碳化硅(SiC)和氮化鎵(GaN)等第三代半導(dǎo)體材料因其優(yōu)異性能成為功率芯片技術(shù)發(fā)展的重點(diǎn)。碳化硅芯片的生產(chǎn)需要高純度材料和高端設(shè)備,而這些資源目前仍由歐美企業(yè)控制。因此,中國(guó)需要在功率芯片的材料研究、設(shè)備制造和工藝優(yōu)化等方面進(jìn)行全方位布局。政府和企業(yè)也應(yīng)加強(qiáng)協(xié)同,加大對(duì)第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的政策支持力度,通過(guò)引進(jìn)人才、促進(jìn)科研合作等方式,加快國(guó)產(chǎn)功率芯片的規(guī)?;a(chǎn)和市場(chǎng)推廣。
總體來(lái)看,中國(guó)汽車(chē)智駕行業(yè)在面對(duì)出口管制的壓力時(shí),既需要迎難而上解決眼前的供應(yīng)鏈問(wèn)題,更要著眼長(zhǎng)遠(yuǎn),通過(guò)技術(shù)自主化夯實(shí)產(chǎn)業(yè)根基。這不僅關(guān)乎中國(guó)車(chē)企的未來(lái)競(jìng)爭(zhēng)力,也關(guān)系到全球汽車(chē)行業(yè)的產(chǎn)業(yè)格局。唯有在關(guān)鍵領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)技術(shù)突破,中國(guó)才能在智能駕駛的全球競(jìng)爭(zhēng)中占據(jù)主動(dòng)權(quán)。
危機(jī)中的突圍之路
美國(guó)的出口管制對(duì)中國(guó)汽車(chē)智駕行業(yè)或?qū)?gòu)成前所未有的挑戰(zhàn)。但危急背后恰是機(jī)遇,正是在危機(jī)中,才能看清自己的不足和缺失,技術(shù)突圍的契機(jī)也更加清晰,破局道路也更加明了。中國(guó)企業(yè)需要以創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)為核心,全面推進(jìn)芯片自主化,從而擺脫對(duì)國(guó)外供應(yīng)鏈的依賴,這不僅關(guān)乎企業(yè)的生存,更是對(duì)國(guó)家科技自主權(quán)的一次檢驗(yàn),只有在核心技術(shù)上取得突破,中國(guó)汽車(chē)行業(yè)才能在未來(lái)的全球競(jìng)爭(zhēng)中立于不敗之地。永遠(yuǎn)要相信一句話,唯有自己的,才真的是自己的!