汽车芯片产品国外技术性贸易措施及深圳对策研究

2023 深圳市市场监督管理局专项资金 项目编号：zxzj20220810000038 国外技术性贸易措施研究 汽车芯片产品国外技术性贸易措施及深圳对策研究 华测检测认证集团股份有限公司研究院 目录 1前言1 1.1项目背景1 1.2项目目的和意义4 1.2.1项目目的4 1.2.2项目意义5 1.3项目主要内容7 2国内外汽车芯片行业现状8 2.1全球汽车芯片市场8 2.2汽车芯片产业链13 2.3我国汽车芯片行业基本情况14 2.3.1我国芯片产业概况14 2.3.2我国芯片产业进出口情况15 2.3.3我国汽车芯片行业概况16 3汽车芯片定义及分类22 3.1概述22 3.2计算与控制芯片23 3.2.1微控制器MCU24 3.2.2系统级芯片SoC25 3.2.3智能AI芯片26 3.3信号与接口芯片27 3.3.1总线芯片27 3.3.2通信射频芯片29 3.4功率半导体30 3.4.1功率器件30 3.4.2功率芯片33 3.5存储芯片34 3.6传感器芯片36 3.6.1雷达传感器37 3.6.2图像传感器39 3.6.3光电传感器42 4国外汽车芯片准入政策43 4.1汽车芯片相关认证43 4.1.1AEC-Q系列标准44 4.1.2ISO/TS16949质量体系要求53 4.1.3ISO26262《道路车辆功能安全》57 4.2美国62 4.2.1FCC认证62 4.2.2UL认证64 4.2.3芯片产业政策67 4.2.4《美国芯片与科学法案》对中国的影响69 4.3欧盟71 4.3.1CE认证71 4.3.2RoHS指令74 4.3.3TISAX评估76 4.3.4AQG324标准77 4.3.5E/e-mark认证79 4.3.6芯片产业政策81 4.3.7TBT案例82 4.4日本83 4.4.1JIS标准和认证84 4.4.2PSE标志87 4.4.3VCCI标志88 4.4.4TELEC认证90 4.4.5JATE认证92 4.4.6芯片产业政策93 4.5韩国95 4.5.1KC认证95 4.5.2芯片产业政策96 5我国汽车芯片标准化工作进程99 5.1建设原则99 5.2体系分类99 5.3体系图101 5.4未来展望104 6深圳现状及对策105 6.1深圳行业现状105 6.2应对措施建议108 6.2.1从政府层面108 6.2.2从企业角度115 参考文献118 1前言 1.1项目背景 汽车芯片是汽车生产的关键组成部分，它是一类半导体产品，主要用于汽车上的电子控制系统，以及车载电子控制系统。随着智能联网、自动驾驶和新能源等技术的快速发展，汽车芯片的市场需求呈现出爆发式增长的趋势。这些芯片在汽车生产中扮演着至关重要的角色，主要分为计算与控制芯片、信号与接口芯片、功率半导体、存储芯片和传感器芯片。这些芯片需要具备高性能、小型化和低能耗等特点，同时也必须符合高可靠性和长寿命的要求。 在当前的发展趋势下，汽车芯片市场的需求变得更加复杂。首先，以CAN总线为主的分布式ECU（电子控制单元）功能逐渐整合到域控制器甚至车载计算机中，这要求芯片具备更高的处理能力和更多的接口，因为芯片的性能将直接影响到域控制器和整车功能的实现。其次，传感器数量增加、算法复杂度提升以及OTA软件升级功能对芯片的算力提出了更高的要求。此外，随着汽车电子架构不断演进，保障整车功能安全通常需要依赖相同或更高功能安全等级的芯片支持。1 在过去的三十年中，中国汽车产业整体呈现出快速增长的趋势。2009年首次超过美国成为全球汽车销量第一大国。根据中国汽车工业协会的统计数据，2018年至2020年连续三年汽车销量有所下降，而2021年全球汽车生产总量为 7978万辆，同比上年增长2%。其中，中国汽车产量为2608.2万辆，同比上年增长3.4%；销量为2627.5万辆，同比上年增长3.8%。总体而言，汽车芯片约占整个集成电路市场的10%左右。 根据SIA的数据显示，2020年全球汽车芯片收入规模达到501亿美元，同比下降0.3%，占整个芯片市场的比重约为12%。在产品结构上，MCU （MicrocontrollerUnit，微控制器）和模拟电路占据了主导地位。ICVTank的数据显示，2019年全球汽车芯片中，MCU占比达到30%，模拟电路占29%，传感器约占17%，逻辑电路占10%，而分立器件和存储器市场份额均为7%。汽车智能化、电动化、网联化导致对芯片需求大幅增强 随着汽车智能化、互联网联动以及新能源技术的快速发展，汽车产业中60% 到70%的技术创新都受到了汽车电子技术的推动。而在汽车电子领域中，汽车芯片是核心组成部分，其使用将更加广泛。汽车芯片的种类繁多，其中关键芯片的技术难度较高，存在着较大的技术壁垒。MCU（MicrocontrollerUnit，微控制单元）是一种将中央处理器、存储器、定时器、输入输出接口集成在同一个芯片上的微控制单元，也被称为单片机。MCU主要应用于自动控制的产品和设备，可广泛用于工业、汽车、通信、计算机以及消费类电子等领域。在其中，汽车是MCU的最大应用领域，传统汽车单辆平均使用大约70个左右的MCU，而新能源汽车则需要使用超过300个。这些MCU的应用领域涵盖了ADAS（高级驾驶辅助系统）、车身控制、底盘与安全、信息娱乐以及动力系统等各个方面，几乎无所不在。 智能座舱芯片主要用于支持信息娱乐系统和仪表盘，随着智能座舱技术的不断渗透，座舱芯片市场有望迎来新的增长动力。根据IHS的统计数据显示，全球市场以及中国市场的智能座舱新车渗透率正逐年递增，预计到2025年将分别增长至59.4%和75.9%。从发展趋势来看，座舱芯片将更加专注于“一芯多屏”的方向，即一款大型芯片同时为液晶仪表盘、信息娱乐屏等提供支持。同时，芯片本身也将朝着小型化、集成化和高性能化的方向不断发展。 在新能源汽车中，功率半导体是最为广泛应用的半导体器件之一。随着新能源汽车电池采用高压电路的普及，对电池输出电压变化的需求也大幅增加，因此大量的DC/AC逆变器、变压器、整流器等设备都需要使用功率半导体。特别是在IGBT下游应用中，大约有30%的需求来自新能源汽车领域。 我国汽车芯片产业起步较晚，目前国内汽车芯片采购比例大约在5-10%，其余90-95%需要依赖进口。据数据显示，2019年全球汽车芯片市场规模约为475亿美元，而我国汽车芯片产业规模仅约为150亿元左右，仅占全球市场规模的4.5%。我国目前对于汽车关键系统芯片的进口率超过90%，而针对IGBT功率芯片的进口率则接近95%。此外，能够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，基本上也是依赖于进口渠道。 2020年底以来，汽车行业半导体器件短缺问题成为全球关注的焦点，该短缺现象是由需求端、供给端以及突发事件等多重因素的共同影响所致，其持续时间和影响范围超出了市场原本的预期。许多车用半导体供应商的交货期都明 显延长，整体平均交货时间已在4月时延长至17周。主要汽车制造商如大众、本田、丰田、福特、通用等均因芯片短缺遭遇了不同程度的减产甚至停产，导致许多汽车企业未能达到年度销量目标。据AFS统计，2021年全球汽车市场由于芯片短缺累计减产量约为1020万辆。亚洲车厂受影响最大，除中国外，亚洲 其他地区的减产量也达到174万辆；北美和欧洲地区也出现了大规模削减产量的情况。到2022年2月时，市场上最为短缺的是MCU芯片，平均交货期超过了8个月，达到了35.7周（250天）；其次是电源芯片，平均交货期也在逐月上升。 根据工业和信息化部的消息，随着各方的共同努力，全球汽车芯片市场的短缺现象正在逐步得到缓解，汽车芯片的供应保障取得了阶段性成果。自2022年第四季度以来，我国汽车月度产销量正在体现逐渐恢复向好的趋势。然而，尽管汽车芯片的中国市场逐渐缓解了供应短缺的焦急状况，但相对于整车和零部件企业的需求和排产计划，目前仍存在一定的供需缺口，整体缺芯的现象可能从大规模全面缺货转变为结构性缺货。 汽车行业供应链存在的固有缺陷正在逐渐放大，而汽车厂商对市场需求的判断可能存在一定的滞后性。同时，由于汽车芯片生产的产能一直较为紧张，加上消费电子等领域的挤压，导致汽车芯片的产能非常有限。我国汽车芯片依赖进口的现状也带来了一些问题。首先，这种依赖存在着产业安全的风险，包括全球性灾害如新冠肺炎以及地缘政治和贸易摩擦可能带来的供应中断风险。其次，这种依赖也难以满足我国汽车产业创新发展的需求。现如今，汽车整车、零部件与汽车芯片之间的关系已不再是简单的采购和供应关系，而是更加强调协同配合的关系。 根据海关统计数据，2022年受市场波动影响，我国集成电路行业总进口额为4156亿美元，跌幅3.9%，但我国出口受影响不大，出口额为1539亿美元，涨幅0.3%。纵观我国集成电路行业，2018-2022年我国集成电路总体呈贸易逆差，进口额明显大于出口额，但出口情况整体逐年增长。可见我国芯片国产化进程顺利，正在逐渐打开海外市场，有望在外来扭转贸易逆差的局面。因而，有关汽车芯片的技术性贸易措施研究，可以帮助我国相关企业了解国际市场，有助于规避将来可能遇到的技术性贸易措施的障碍。 单位：亿美元 5000 4500 4000 26.6 3500 4326 32 4156 单位：%40 30 3500 3000 2500 2000 3121 19.8 3055 20 20 - 14.6 - 1538 -3. 14.6 23.6 10 0.30 846 -2.1 1539 1500 1000 500 0 2018 2019 1166 1016 2020 2021 9 2022 -10 -20 -30 进口金额�口金额进口同比�口同比 图1.12018-2022年中国集成电路进出口金额对比 1.2项目目的和意义 1.2.1项目目的 当前我国汽车行业市场规模庞大，产销量约占全球汽车行业的三分之一。随着汽车电动化、智能化、网联化的快速发展，汽车对芯片的需求大幅增加，对芯片的设计和生产技术也提出了更高的要求。然而，我国汽车芯片对国外进口的依赖严重，尤其是一些关键芯片技术被国外所垄断，这使得我国在某种程度上受制于人，促进芯片国产化发展变得十分紧迫。 研究国外技术性贸易措施有助于完善我国汽车芯片的检测标准和体系认证，辅助我国的技术性贸易政策，加强国际标准制定和中外交流合作。同时，这也有助于国产车企的研发创新，解决技术瓶颈问题，帮助企业拓展出口业务，抓住机遇争夺国外市场。在设计生产环节上避免受国外认证、检测、标准变更、通关障碍等技术性措施的影响，提升国际市场竞争力。 深圳作为粤港澳大湾区的重要战略城市之一，其集成电路设计业已达到全国领先水平。在政府战略规划和政策扶持的推动下，深圳的汽车芯片产业具备一定的技术基础和研发优势。因此，从长远来看，深圳有望建成具有国际竞争力的产业园区和创新中心。 通过对国内汽车芯片产业现状进行梳理，对欧美日韩等主要发达国家以及 “一带一路”沿线国家在汽车芯片领域的准入标准进行系统性整理归纳，形成具有参考价值的汽车芯片国外技术性贸易措施指导意见，为深圳市汽车芯片产业建设提供正向引导和帮助。 1.2.2项目意义 a)技术性贸易壁垒的重要性 技术性贸易壁垒（TechnicalBarrierstoTrade,TBT）是指在国际贸易中，进出口国为了限制进口，采取了一系列技术标准、认证制度和检验制度等措施，使得外国产品难以满足过于严格的技术要求、卫生标准、商品包装以及标签标准等，从而增加了进口商品的准入门槛，增加了进口产品的成本和进入市场的难度。这些措施实质上是一种非关税壁垒，旨在保护本国企业免受国外竞争的影响，提高本国产品在国内市场上的竞争力。 技术性贸易壁垒的设立常常是由于进口国为了保护本国消费者、环境、安全或者符合特定行业标准的需要，但过度严格的标准和要求也可能成为制约国际贸易的障碍。为了应对技术性贸易壁垒，国际贸易规则下