席卷全球的芯片供应问题愈演愈烈，通用、本田、丰田等多家跨国车企陆续宣布减产以应对芯片问题。加之2020年美国对中国科技行业下黑手，作为全球最大的汽车市场，中国车企面临的形势更加严峻，越来越多的中国车企陷入了缺芯的境地。其中以电动车为重灾区，其作为移动出行平台的作用如被限制，将对我国布局电动车领域弯道超车的目标造成重创。
不过国内车企并未坐以待毙，长城官宣战略投资地平线，上汽乘用车宣布与地平线敲定全面战略合作协议。越来越多的品牌将目光转向了国内半导体行业，这是一个好消息，但是我们也需要认清大陆芯片产业与海外顶级技术之间的差距。大家都在喊缺芯，造芯片真的难于造原子弹吗?这篇文章就带您解读国内的半导体行业现状。
一.人才缺失严重
我们通过中美高校专业设置对比也可以清楚的看到这个问题。1997年教育部取消了半导体物理专业。在美国，材料与器件专业是整个半导体领域的核心专业。目前国内只有少量的研究组在从事半导体材料与器件相关的研究。此外国内微电子专业的本科生、硕士生、博士生与美国电子工程专业学生的数量也完全不在一个量级，值得注意的是每年美国电子工程专业有4-6万名硕士生入学，但拿到硕士学位的只有1万名左右，也就是说它淘汰了大量的低水平学生。而在国内入学人数少，淘汰比例低，想要培养出大量高水平的学生是非常困难。总体来看高校培养半导体人才的中美对比是1:6，美国经过半个多世纪的发展，已经积累起了上百万的半导体人才，而国内可以说是人才凋零，仅有的人才大部分集中在集成电路设计领域，真正能够从事半导体材料和器件研究的的人屈指可数。
二.研发投入占比少
作为国内的顶级高科技企业，华为的研发经费占营业额的15%，这是一个惊人的比例，大多数电子产品公司的研发经费不会超过5%。美的集团2019年的研发经费大概是营业额的4%左右。而国际半导体大公司的平均研发投入长期保持在营业额的20%左右。据欧盟统计，2014年世界2500强企业研发投入总计5385亿欧元，美国占比是36%，欧盟30.1%，日本是15.9%，而中国企业只占3.7%，可见差距之大。所以短时间内，中国车企想要用上自研芯片，除了供应商给力之外，自身的大手笔投资也是必不可少的，而真正有能力持续投资研发的车企更是少之又少。
三.缺乏核心生产设备
现如今，一个小小的芯片上可以有上亿的晶体管，但把这些晶体管放进芯片中有诸多难点。首先是原材料，半导体芯片制造涉及19种必需的材料，大多数材料具有极高的技术壁垒，日本在半导体材料领域中长期保持着绝对的优势，硅晶元、化合物半导体晶元、光罩、光刻胶、钯材料等14种重要材料占了全球50%以上的份额，像光刻胶这样的材料国内企业也在尝试自行生产，但质量无法达到日本水平。中国的化学很强，化工却很弱，目前国内芯片制造领域所有的化学材料、化工产品几乎全部依赖进口。
其次，EUV技术。EUV光刻技术的研发始于20多年，前后有近40个国家加入，欧美发达国家悉数入场，到最后只有美国一个活了下来。目前全世界大部分的高精度光刻机都是被荷兰ASML集团所垄断，但其实际背后控制者仍为美国方面。当然目前国内也有自己的光刻技术，但中间的差距用一个举例形容就是：大哥大和苹果都叫手机。
这是ASML光刻机的原理图，简单点说光刻机其实就是个大号的照相机，光通过镜头进入相机，然后给底片曝光，光刻机跟照相机差不多，它的底片就是图满光刻胶的晶元电路图案经光刻机缩微投影到底片部分，光刻胶被光刻去除，然后就可以做蚀刻了。但目前国内要想研发光刻机，必须要有更高级别的制造设备，比如我们要画一厘米的线，要保证尺子最小刻度是毫米级，就是要高一个量级，同理想做出1纳米精度的设备，我们必须使用精确度高于纳米的工具，但目前高精度的制造设备国内是无法通过购买获得的。所以我们面临的问题不仅仅是光刻机本身，其上下游配套产业链乃至人员储备都存在极大的问题，如何解决这个问题才是中国企业能走出被“卡脖子”困境的唯一出路。
两会期间，多家车企大佬呼吁芯片产业化以解“缺芯”难题。中国的车企选择与国内芯片行业携手面对这次挑战，这对于双方的未来发展都是至关重要的。中国要发展半导体行业无捷径可走，必须把历史的欠账还上。逆世界科技潮流发展半导体基础研究，需要各行各业的理解和支持，特别是学科设置、人才培养、经费投入的改善。得益于车规级芯片较低的难度，我们相信国内自主设计和生产的车规级芯片将会很快与消费者面世。同时我们也希望自主品牌车企能够拿出成熟的产品，以维护自己来之不易的消费者信心。
屏蔽顺耳的欢呼声、放弃不切实际的幻想、牺牲短期利益、踏踏实实进行技术研发，那么相信国内有可能创造自己的半导体技术体系，能够支撑未来的人工智能、量子计算、5G网络、车联网这些顶层应用的是一个完整的半导体技术层级体系，我们只有夯实基础，掌握了半导体现有的技术体系，并在有潜力的环节奋起攻关，形成自己的技术突破，获得一定的技术话语权，才能助力中国自主汽车品牌在国际竞争中有立足之地。
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