欧美日韩汽车芯片产业政策研究及启示

张艳

（工业和信息化部装备工业发展中心，北京 100846）

主题词：汽车芯片 产业链 产业政策 产业链安全

CAN Controller Area Network ECU Electronic Control Unit OTA Over The Air Technology IGBT Insulated Gate Bipolar Transistor MCU Microcontroller Unit ASIL-D Automotive Safety Integrity Levels-D EV Electric Vehicle EDA Electronic Design Automation SoC System on a Chip

1 引言

随着汽车电动化、智能化、网联化快速发展，汽车电子架构持续演进，芯片对整车的重要性更加凸显。一是以CAN 总线为主的分布式ECU（电子控制单元）功能进一步集成到域控制器甚至是车载计算机，需要更高的芯片处理能力和更多的芯片接口，芯片性能的好坏直接影响到域控制器和整车功能是否能实现。二是传感器数量的增加、算法复杂度的提升、OTA软件升级功能对芯片算力提出了更高要求。三是在汽车电子架构演进的基础上，整车功能安全的保障通常要依赖相同或更高功能安全等级芯片的支持才能实现。

芯片尤其是高性能、高安全的芯片对整车的重要性，进一步提升了它在汽车产业链供应链中的地位，汽车芯片的稳定供应成为影响汽车产业链供应链自主可控的重要因素。全球半导体市场2019年销售规模达4 183亿美元，其中，汽车芯片市场规模达465亿美元，欧洲、美国和日本分别占37%、30%和25%市场份额，中国公司仅占3%。

我国汽车关键系统芯片进口率超90%，IGBT 功率芯片进口率接近95%，而能满足汽车功能安全等级ASIL-D 级要求的高端核心主控MCU 芯片基本依赖进口。受到疫情、寒潮、火灾等外部因素影响，“芯片荒”自2020年下半年以来开始在全球蔓延，近期由于新型新冠病毒给东南亚的供应链带来巨大冲击，使原本就紧缺的汽车芯片供应雪上加霜，叠加半导体产品涨价、流通环节囤积居奇等不利因素，我国汽车芯片供应压货、断货等现象时有发生，加剧了我汽车产业链供应链断裂的风险，严重影响了汽车产业安全。

本文聚焦研究欧美日韩汽车芯片产业促进政策，梳理发达国家汽车芯片产业链发展历程和产业链发展框架和能力要素，包括税收、研究、设计、认证与测试、知识产权保护和投资方面主要瓶颈要素，剖析我国汽车芯片产业面临的问题，提出促进我国汽车芯片发展的产业对策建议。

2 欧美日韩汽车芯片产业促进政策

2.1 欧盟

今年全球芯片荒的持续冲击，不仅造成欧洲新车销量屡创新低，而且也暴露出欧洲依赖亚洲和美国芯片供应商带来的危险，为减少对外部的依赖，欧洲正努力打造自己的半导体产业链。

2020年底，欧盟17国联合发布了《欧洲处理器和半导体科技计划联合声明》，旨在推动欧盟各国联合研究及投资先进处理器及其它半导体技术。该声明提出计划在未来两三年内投入1 450 亿欧元（约合人民币1.2万亿元）的资金，在2030年前欧盟半导体市场份额提升至全球20%。

2021年3 月，欧盟发布了《2030数字指南针：数字十年的欧洲方案》（2030 Digital Compass:the European way for the Digital Decade），提出了欧洲数字化转型的2030年目标，其中就包括在2030年前实现芯片产量增加一倍，先进芯片制造全球占比达到20%（图1），以降低欧盟对美国和亚洲关键技术的依赖。

图1 欧盟2030年数字10年和半导体发展目标[4]

2021年4 月，欧洲开始效仿美国，计划拿出数百亿欧元补贴邀请台积电、三星、英特尔等企业赴欧建厂，在一定程度上提升本土的芯片制造业实力。同时，欧盟正考虑建立欧洲半导体联盟的计划，邀请包括ASML（阿斯麦尔）、恩智浦、ST（意法半导体）和英飞凌等在内的欧洲半导体巨头加入，捆绑欧洲本土企业的利益，旨在全球供应链紧缩的情况下，减少对国外芯片制造商的依赖。同时，欧洲也正积极推出产业扶持政策，包括支持私营企业对微电子进行投资，涵盖德国、法国、意大利和荷兰等国，预计各国政府将根据企业需要投入150～500亿欧元扶持相关产业。

而欧盟计划于2022年推出的《欧洲芯片法案》（The European Chips Act）则将进一步把研究、设计和测试联系起来，并协调欧盟和各国的投资，以期共同创建一个最先进的欧洲芯片生态系统，来确保芯片的稳定供应。

2.2 美国

美国以重整芯片供应链为核心，先后推出了一系列产业政策，借助拨款、税收优惠等手段吸引芯片制造重回美国。

2020年9 月，SIA（美国半导体协会）与BCG（波士顿咨询）发布了《政府激励措施和美国在半导体制造业中的竞争力》报告，指出近年来美国的全球半导体制造份额直线下降，主要原因是竞争对手国家提出大量激励措施，建议美国通过500亿美元联邦投资，未来十年本土建设19 家工厂，提升美国制造业地位（图2）。今年，SIA接连发布了《在不确定时代加强全球半导体供应链》、《芯片：半导体产业对美国生产力及联邦激励将如何增加国内就业岗位》等多项报告，均在强调美国应加强发展本土生产芯片。

图2 美国新政策举措希望提升美国制造业地位[6]

2021年1 月，《美国芯片法案》获得通过，作为2021财年国防授权法案的一部分，提出购买半导体制造设备及相关投资可获得税务减免，并要求联邦拨款100亿美元鼓励半导体美国制造，成立“国家半导体技术中心”，鼓励国防部、能源部扩大半导体投资。

2021年6 月，美国参院通过总额达2 500 亿美元的《创新和竞争法案》，包括对芯片产业520 亿美元的拨款。其中，包括390 亿美元的生产和研发资金、105 亿美元的项目实施资金，将用于支持未来5～7年内在美国本土建立7～10 个芯片制造厂。同时，美国参议院还提出了《促进美国制造的半导体（FABS）法案》，希望在《美国创新和竞争法案》520亿美元投资基础上，为半导体制造业提供25%投资扣抵税额，以期缩小美国与东亚地区在半导体生产成本上的差距。

2021年9 月,美国商务部发出通知,要求全球半导体供应链主要企业在45天之内提供库存、产能、原材料采购、客户信息、销售等相关信息，信息征集对象涵盖整个半导体供应链，截至11月,已有70 多家实体向美国商务部提交半导体供应链相关信息,其中包括亚马逊、思科、美光科技、台积电、联华电子、韩国SK 海力士、日本索尼半导体解决方案等知名企业。

2.3 日本

上世纪80年代后期，日本芯片在全球半导体市场所占份额一度超过50%，但近几年来已萎缩至10%左右，且大多数企业仅能生产低端产品，其芯片60%以上依赖进口。日本政府为实现本国经济的复兴，高度重视被称为“产业大米”的芯片产业的复兴和稳定供给。

2021年3 月，日本产业经济省宣布，将成立“半导体数字产业战略研讨会”来应对目前半导体短缺的严峻局面，6月，宣布确立了以扩大国内生产能力为目标的“半导体数字产业战略”。根据“半导体数字产业战略”，日本将加强与海外的合作，联合开发尖端半导体制造技术并确保生产能力，优化本国半导体产业布局，加强产业韧性。

2021年9 月，日本政府召开增长战略会议，确认了对半导体、电动汽车（EV）等多个领域追加支持措施的方针，将制定支持政策以引进海外半导体工厂，设立数万亿日元的半导体开发基金，并计划为台积电在日半导体研发拨款190 亿日元，以拉拢台积电等芯片厂在日设厂。

2021年11 月，日本《经济安全保障推进法案》(暂定名称)的框架浮出水面，法案突出在在中美围绕经济和技术领域博弈加大背景下，日本将为确保芯片的稳定供给、保护机密情报、防止技术外流等，推进国内法制建设，岸田内阁加速具体的立法工作，将明确规定加强芯片等国内生产基础的援助制度，通过对投资建厂提供补助金等方式，吸引海外企业和日本企业回归国内。

2.4 韩国

近年来，韩国的芯片产业取得了长足的发展，在存储半导体、芯片设计、芯片制造等方面都位居全球前列，在内存芯片领域，韩国已占据统治地位，全球70%的内存芯片是三星、SK海力士生产的。三星电子作为全球第二大半导体制造企业，占全球代工市场份额约17%，仅次于台积电。中国已成为韩国芯片的最大出口目的地之一，韩国政府高度重视芯片产业发展，韩国已成为当今全球芯片行业的大赢家之一。

2021年5月13日，韩国政府发布了“K-半导体战略”，将在韩国本土规划半导体产业集群，到2030年，将投资510万亿韩元，涉及半导体设计、原材料、生产、零部件、尖端设备等各环节，旨在主导全球半导体供应链。具体措施包括：第一，扩大税收补贴。减免半导体企业40%～50%的研发投资税金和10%～20%的设施投资税金。2021年下半年至2024年期间，从事关键战略技术大型企业的资本支出税收优惠从最高3%提升到6%。第二，增加金融援助。将新设1 万亿韩元（约合57 亿人民币）的“半导体设备投资特别资金”，为企业设备投资提供长期低息贷款。第三，放宽化学物质限制。将降低化学物质、高压气体、温室气体传播应用设备等半导体设施相关规定的门槛。第四，人才培养。到2031年，培养3.6万名半导体人才并新设相关学科。

2021年11 月，韩国副总理提出“政府将动用一切力量推动半导体、未来汽车、生物健康三大创新增长产业的发展”，力争在2025年前将这三大产业的竞争力提升至世界第一，并计划明年向上述三大产业投资6.3万亿韩元（约合人民币338亿元），相关企业的税收减免将扩大到10个百分点。

3 我国汽车芯片产业发展存在问题

我国作为全球最大的汽车生产和消费市场，汽车半导体市场也获得快速发展的机遇。2019年我国汽车半导体产业总收入规模仅为10亿美元左右，全球占比不到3%，自主汽车芯片产品尚无法满足我国汽车产业规模需求，距离实现汽车芯片供应的自主可控还有较大差距。

（1）我国芯片产业链尚不完备，断点明显。主要表现为硅晶圆、光罩、光刻胶等半导体原材料严重依赖进口；芯片设计的EDA（电子设计自动化）仿真软件基本被美国Synopsys、Cadence 和Mentor 等企业垄断；芯片制造装备本土化程度过低，全球90%以上的芯片制造装备来自美、日、荷等十大半导体设备厂。

（2）汽车芯片投入产出比低，限制了供应链扩产积极性。相比于消费电子，车规级芯片对安全性要求更高，这就需要车用芯片有更长的使用寿命、更高稳定性和可靠性，在设计、生产方面也就有更为严苛的要求。在此背景下，汽车芯片投入大、难度高、回报周期长、市场前景不明确等特点，一定程度上造成了自主供应链扩产积极性低，产业新进入者少的现状。

（3）国内车规级芯片的标准体系和测试能力欠缺，国际认证壁垒高。首先，我国汽车芯片标准制定刚刚开始，并未发布国家标准或行业标准，检测认证无标准可依。

（4）我国集成电路行业的测试机构大部分为专业的消费类、工业类芯片测试机构，在汽车芯片的试验项目覆盖、测试向量覆盖率等方面的符合性和测评能力尚有较大差距；而汽车行业的测试机构大部分为从汽车产品测试向汽车芯片产品测试领域延伸，对于芯片级测试评价还处于起步阶段，我国还没有形成能囊括“芯片级-系统级-整车级”的汽车芯片完整测试能力。

（5）汽车芯片的功能安全、可靠性等方面的认证测试完全由欧美机构掌控，认证流程繁琐、时间长、成本高，导致汽车芯片产品的替换周期过长，不利于自主汽车芯片产品的推广应用，认证测试壁垒已成为芯片企业进入汽车芯片市场的又一障碍。

4 政策建议

汽车芯片是汽车强国建设的关键基础，近期的汽车芯片供应短缺既是全球共性问题，也反映出我国自主供给能力不足的深层次矛盾，需要统筹发展和安全，坚持远近结合、系统推进，提升全产业链水平。

就近期而言，我们应着眼当前供应问题，加强各方协同联动，实现信息互通共享，充分挖掘存量芯片和现有产能资源潜力，推动我国芯片企业优先满足国内车企需求，优化车型排产计划，努力保障产业平稳健康运行。保持与国际主流汽车芯片企业的良好合作关系，加强战略合作，推动国际汽车芯片企业在国内设厂或建立联合实验室等，探索汽车芯片供应新途径。

从长远来看，完善如下战略举措。

明确国家顶层设计，把握新能源汽车与智能网联汽车发展机遇，形成中国汽车芯片产业发展战略、关键技术等层面的共识，完善跨部门的协同机制，依托现有部际协调机制，加强部门沟通协调，统筹资源、协同推进汽车芯片产业链建设，完善国产芯片产业化应用协同配套政策。加强与地方主管部门的协同，鼓励创新配套支持政策，加大投资扶持力度，建立地方与行业、企业联动的创新机制，探索产学研联合创新及产业化应用新模式新机制。

汇集行业优势资源，开展核心技术集中攻关。充分利用产业基础再造、高质量发展专项、国家重点研发计划等专项资金及地方力量，推动32位域控制MCU、车机高算力主控芯片（SoC）等车用半导体和元器件攻关突破，补齐短板，覆盖关键门类，丰富车用半导体和元器件供给，攻克车规芯片设计、工艺封装、评测认证、集成应用、标准制定等关键核心共性技术，逐步解决芯片“卡脖子”问题。梳理不同芯片的共性需求，开发定制化芯片，加大对头部芯片企业重点扶持的力度，支持有基础和优势的企业做优做强，增强行业话语权。

从顶层设计层面研究汽车芯片的标准体系，根据产业实际需要和技术攻关需求，搭建面向国产汽车芯片的标准体系，出台可客观真实反映国产芯片性能的认证评价标准，为后续汽车芯片的研发、测试、认证、应用奠定基础。鼓励优秀企业、机构及行业组织建立研发与标准创新同步机制，推动科研、标准和产业一体化发展。支持产业链内企业提出标准建议，积极参与国际、国家、行业、地方和团体标准制定。

统筹规划，跨部门、跨地区协调引导，跨领域、跨行业融合发展，加强本土汽车芯片产业链上下游之间的协调沟通，深化战略合作，建立汽车行业与芯片行业深度合作、相互支持的良好生态系统。一方面，车企在关注汽车电子架构演进的同时，在整车设计阶段便与芯片企业直接对话，充分沟通芯片算力、接口以及功能安全、网络安全等需求，共建创新联合体，以整车需求促芯片研发；另一方面，鼓励芯片企业根据应用端需求提供差异化、定制化和高性价比的芯片及配套解决方案，使产业链供应链向高附加值延伸。此外，还要建立风险预警机制，增加产业链供应链的可视性，推动产业链各环节主体共同探索未来芯片发展方向及供应模式，增强抗风险能力。

充分利用高质量发展等专项资金，加快建立汽车芯片前沿技术服务平台，发挥动力电池、智能网联汽车等创新中心积极作用，聚焦汽车芯片链关键薄弱环节，协同开展技术研发及产业化应用工作。推动企业、第三方机构等牵头，建立完整的汽车芯片通用测试能力和汽车控制、通讯芯片专用测试能力，搭建“芯片级-系统级-整车级”一站式汽车芯片测试评价平台，协助国产汽车芯片实现法规认可的快速验证。支持地方政府对接汽车行业国内外高端优质资源，创建一批以协同创新和产业孵化为目标的公共服务平台，推进前沿技术创新以及成果转化工作。