全球芯片短缺，中國汽車芯片準備好了嗎？

去年第四季度至今，全球汽車芯片供應緊張問題持續發酵。研究機構IHS Markit發布的報告稱，由于汽車芯片短缺，預計2021年第一季度全球減產近100萬輛汽車。分析認為，隨著去年下半年車市從疫情中逐步恢復，汽車需求大幅度增加，而這一復蘇周期與消費電子行業的增長需求發生沖突，這使芯片制造商將產能重新分配給智能手機和5G基礎設施等需求旺盛的領域，汽車芯片供應的壓力越來越大。

高端芯片供需矛盾

芯片的供不應求，一方面是市場競爭趨勢的加大，消費者更青睞掌握先進工藝的產品，因此越來越多的企業開始追逐在自己的產品上加載高端芯片；另外一方面高端芯片對于制作工藝等都有較高的需求，其量產還有不少問題需要解決，這種對于高端芯片供需矛盾，加劇了芯片行業資源緊缺。

在這一輪芯片危機中，汽車行業短缺芯片主要集中在電子穩定程序和電子控制系統等中高端芯片方面。在中國市場，一般10萬元以上的車型，特別是中高端車型都會配備這兩類芯片。

中國芯片自主化迫在眉睫

作為全球新車產銷最大市場，我國已具備成熟的汽車產業鏈，但一個不容回避的事實是，像芯片這樣的車用高精尖核心零部件，仍然掌握在外資企業手里。

據中國汽車芯片產業創新戰略聯盟數據顯示：2019年，我國車用芯片進口率超90%，先進傳感器、車載網絡、三電系統、底盤電控、ADAS、自動駕駛等關鍵系統芯片過度依賴進口。其中，電動汽車中價值僅次于動力電池的IGBT，98%以上需要從國外進口，且價格是國外的1.2倍至1.8倍。另有統計數據顯示，2019 年全球汽車芯片市場規模約為3100 億元，國內車規級芯片產業規模不足150 億元，而同期我國汽車產業規模占全球市場達30%以上。

此次芯片短缺，再次凸顯了產業鏈供應鏈自主可控的緊迫性和必要性。

中國汽車芯片相關企業激增

剛剛過去的2020年，我國汽車芯片相關企業注冊量呈現井噴式增長。天眼查專業版數據顯示，目前我國有近1.5萬家經營范圍含"汽車"，同時包含"芯片、半導體"，且狀態為在業、存續、遷入、遷出的汽車芯片相關企業。以工商登記為準，2020年我國新增超5000家汽車芯片相關企業，比2019年上漲187.4%。這背后的動因是國際格局下的國產替代機會。

半導體芯片進入汽車供應鏈的試金石——AEC-Q

半導體芯片要進入汽車供應鏈，首先面臨的門檻是產品必須獲得車規級別質量認證，也即AEC-Q系列測試認證。針對不同產品類別，分別適用不同的系列標準：AEC-Q100/101/102/103/104/200等。要通過這個測試認證，具有一定難度，若企業之前是普通消費電子類芯片企業，幾乎不可能一次性能通過測試。難度表現在：

■ 測試項目涵蓋了幾乎所有汽車使用過程中可能對芯片造成影響的應力驗證：包括-40℃~150℃的寬范圍環境溫度疊加負荷工作應力；水汽/鹽霧/工業廢氣等化學應力；顛簸/振動/跌落等機械應力；電磁輻射干擾/靜電等電磁應力

■ 大量采用加速壽命試驗方案驗證產品使用壽命內的可靠度：單項試驗時長達1000h

■ 驗證樣品量大：完成全部項目驗證需要3個批次獨立樣品數量共達上千顆

■ 驗證范圍全面：驗證內容涵蓋芯片設計、晶元、封裝各環節

■ 高可靠度與一致性：所有驗證項目，上千顆樣品，要求“零”失效

AEC-Q100測試流程