汽車芯片認證檢測資源現(xiàn)狀剖析及對策建議

關(guān)鍵詞：汽車芯片，認證檢測資源，對策建議

DOI編碼：10.3969/j.issn.1674-5698.2024.10.009

0 引言

計量、標準、合格評定是國家質(zhì)量基礎的三大支柱，以認證檢測為主要內(nèi)容的合格評定工作也是市場監(jiān)管體系的重要組成部分，是政府降低監(jiān)管成本、提升市場監(jiān)管效能，減少行政風險、優(yōu)化資源配置的有效手段。隨著汽車智能化、網(wǎng)聯(lián)化、電動化等趨勢的不斷發(fā)展，汽車電子系統(tǒng)中的芯片數(shù)量不斷增加，認證檢測需要也隨之增大。中共中央、國務院《質(zhì)量強國建設綱要》，國務院《關(guān)于印發(fā)“十三五”市場監(jiān)管規(guī)劃的通知》《新時期促進集成電路產(chǎn)業(yè)和軟件產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的若干政策》《促進信息消費擴大內(nèi)需的若干意見》，發(fā)改委、工信部等部門《智能汽車創(chuàng)新發(fā)展戰(zhàn)略》等文件要求，統(tǒng)籌推動汽車芯片推廣應用、技術(shù)攻關(guān)、產(chǎn)能提升等工作，加強質(zhì)量基礎設施能力建設，推進車規(guī)級芯片等汽車半導體產(chǎn)品研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化。汽車芯片作為汽車電子控制系統(tǒng)的重要組成部分，其質(zhì)量和性能對汽車的安全性、可靠性和性能具有重要影響，因此，質(zhì)量認證檢測就顯得尤為重要，事關(guān)汽車產(chǎn)業(yè)的高質(zhì)量健康發(fā)展，保障新質(zhì)生產(chǎn)力的形成。

國產(chǎn)汽車芯片安全可靠性相關(guān)標準在芯片級、系統(tǒng)級、整車級3個層面的技術(shù)關(guān)注點不同，認證要求和方法也不相同，國內(nèi)尚未建立統(tǒng)一的從芯片設計到整車集成制造全產(chǎn)業(yè)鏈技術(shù)鏈的系統(tǒng)性、集成型合格評定技術(shù)體系，也沒有一家能夠完成全項汽車芯片檢測認證的機構(gòu)。汽車芯片供方提供的設計、制造等環(huán)節(jié)的安全可靠性測試評價結(jié)果不能完全滿足應用端需要。當前相關(guān)檢測認證業(yè)務被國外壟斷，國外檢測認證存在安全風險等問題已經(jīng)成為制約我國汽車芯片產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展和增強國際競爭力的重要因素[1]。

因此，本文聚焦于汽車芯片領(lǐng)域，深入探究當前我國在此行業(yè)的認證與檢測資源的發(fā)展現(xiàn)狀、存在問題剖析，并提出相應對策建議，以服務于汽車芯片產(chǎn)業(yè)新質(zhì)生產(chǎn)力的形成。

1 汽車芯片認證檢測資源發(fā)展現(xiàn)狀

1.1 認證檢測資源發(fā)展概述

訾方等（2024年）研究認為，認證檢測機構(gòu)及其分布較為廣泛，主要集中在經(jīng)濟較發(fā)達的沿海地區(qū)。如：廣東、上海、江蘇等地，檢測機構(gòu)數(shù)量多，技術(shù)水平較高，能夠提供全面的汽車芯片檢測服務[1]。這些地區(qū)的機構(gòu)不僅擁有先進的檢測設備和技術(shù)，還具備較強的研發(fā)能力和國際合作背景，能夠在國內(nèi)外開展認證檢測工作。但區(qū)域發(fā)展不平衡，中西部地區(qū)檢測能力相對薄弱，導致全國范圍內(nèi)資源分布不均。

從現(xiàn)有檢測設備的種類和技術(shù)水平方面來看，中國的汽車芯片檢測設備種類繁多，技術(shù)水平先進。檢測設備的利用率和技術(shù)更新情況方面，大部分檢測機構(gòu)的設備利用率較高，特別是在汽車芯片的功能安全、EMC和信息安全等領(lǐng)域。然而，在檢測需求的快速增長下，部分機構(gòu)的設備老化或技術(shù)更新滯后的問題逐漸凸顯，限制了檢測能力的提升。從檢測標準與認證流程維度來看，目前，中國的汽車芯片檢測主要采用國際通行的標準和認證流程，如：IATF 16949、AEC-Q100、ISO26262等。這些標準覆蓋了質(zhì)量管理、可靠性、功能安全等方面，確保芯片產(chǎn)品的質(zhì)量和安全性。在實際操作中，檢測機構(gòu)普遍遵循上述標準和流程，確保檢測結(jié)果的公正性和權(quán)威性。然而，部分機構(gòu)在執(zhí)行過程中存在執(zhí)行力度不足、流程不夠規(guī)范的問題，影響了檢測結(jié)果的可信度和一致性。從資源利用和管理方面看，檢測資源的利用效率在各地區(qū)、各機構(gòu)之間存在差異。部分地區(qū)的檢測機構(gòu)資源配置較為充分，利用率較高；而有一些地區(qū)資源有限，檢測能力則受到限制。

1.2 我國汽車芯片檢測機構(gòu)現(xiàn)狀

汽車芯片的評測分為3個層面：汽車芯片、汽車電子電控系統(tǒng)、整車應用測試，目前我國還沒有一個平臺或者測評機構(gòu)能夠完整地完成3個層面的汽車芯片測評工作，導致對自主汽車芯片產(chǎn)品的認證能力較缺乏。汽車芯片上車應用前原則上需要完成質(zhì)量管理標準IATF 16949、可靠性標準AEC-Q100、功能安全標準ISO 26262等嚴苛的長周期認證。只有進行完整測評之后，下游汽車企業(yè)才能放心選用自主汽車芯片產(chǎn)品，因此芯片行業(yè)和汽車行業(yè)之間需要一個共同的測試評價平臺，并與汽車芯片標準體系相連接，用標準和測評支撐完成產(chǎn)品的測試認證。本研究調(diào)研了國內(nèi)主要的汽車芯片檢測機構(gòu)（共計16家）及其能力情況，并對上述機構(gòu)能力情況進行了對比分析。主要包括廣東省7家、上海市3家、江蘇省3家，北京市、重慶市、河南省、山東省、天津市和湖南省各1家。其中，81%開展EMC測試項目，56%開展功能安全測試項目、19%開展芯片測試項目，僅有6%開展信息安全測試項目。

從我國國家級資質(zhì)認定（CMA）/認可（CNAS）檢驗檢測機構(gòu)具備的汽車芯片領(lǐng)域檢測能力角度分析研究，截至2024年4月底，共有14家獲證國家級資質(zhì)檢驗檢測機構(gòu)具備可靠性、功能安全和信息安全相關(guān)檢測能力。從行業(yè)領(lǐng)域角度分析，上述機構(gòu)共涉及6個行業(yè)領(lǐng)域，其中信息產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域4家、機械領(lǐng)域3家、國防領(lǐng)域2家、綜合領(lǐng)域2家、電力領(lǐng)域和中科院領(lǐng)域各1家，另有地方屬地管理檢測機構(gòu)1家。從資質(zhì)證書獲取方面來看，同時具有國家級資質(zhì)認定（CMA）、實驗室認可（CNAS）資質(zhì)的檢驗檢測機構(gòu)為13家，單獨獲取CNAS資質(zhì)的則為1家（地方CMA）（見表1）。

通過對表2國家級資質(zhì)認定/認可檢驗檢測機構(gòu)檢測能力指標進行梳理和比對分析，汽車芯片領(lǐng)域汽車電子可靠性、功能安全、網(wǎng)絡安全3大類中，共包含9個小類和46項檢測認證項目，但目前離散組件應力測試-同步性測試方法等20項檢測認證項目暫無機構(gòu)具備相應的資質(zhì)能力（見表2）。

1.3 我國汽車芯片認證機構(gòu)情況

我國的汽車芯片認證機構(gòu)主要包括：中國汽車技術(shù)研究中心有限公司、中國汽車工程研究院股份有限公司、中國汽車認證中心有限公司、中國電子技術(shù)標準化研究院、北京汽車研究總院、工業(yè)和信息化部電子第五研究所和中國質(zhì)量認證中心等，主要分布在機械領(lǐng)域、信息產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域和綜合領(lǐng)域，大多數(shù)汽車芯片認證機構(gòu)或其法人單位具備汽車芯片檢測認證一體資質(zhì)能力，同時，也有專門服務于中國強制性產(chǎn)品認證（CCC）的龍頭企業(yè)。

汽車芯片在上車應用前，原則上應完成質(zhì)量管理、可靠性、功能安全、信息安全等認證，并進行系統(tǒng)級、整車級的匹配驗證。目前我國面臨質(zhì)量認證體系不健全問題，尚未建立從芯片設計到整車集成制造全產(chǎn)業(yè)鏈技術(shù)鏈的系統(tǒng)性、集成型合格評定技術(shù)體系，也沒有一家能夠完成全項汽車芯片檢測認證的機構(gòu)。項目組通過調(diào)研可知，從認證角度看，目前整車企業(yè)和芯片企業(yè)分別根據(jù)自己需求進行認證，但測試方法及場景、依據(jù)標準等都不完全統(tǒng)一，結(jié)果難以相互采信，整車企業(yè)希望能夠在芯片企業(yè)和整車企業(yè)形成共識的基礎上，建立一套通用的認證體系。從測試角度看，目前還沒有一家機構(gòu)能夠全部完成從芯片設計生產(chǎn)到上車應用全過程的檢測認證，有些項目必須由不同機構(gòu)分別進行檢測認證，部分檢測認證項目存在重復。

2 汽車芯片認證檢測資源問題分析

2.1 國內(nèi)檢測認證自有標準體系尚未建立

目前芯片檢測和認可沒有第三方的公正報告，比如：車規(guī)級AECQ 10 0的測試，每個廠家都是自己做的，判斷標準也不一樣。這樣給廠家的信任增大難度。汽車芯片的分類繁雜，新能源汽車快速迭代，芯片的需求日新月異，對于認證機構(gòu)而言建立全套的認證費時費力且與需求脫節(jié)，對芯片設計公司而言同樣的測試項需要經(jīng)過設計公司、認證機構(gòu)、芯片用戶3套流程，導致認證周期長費用高，以上都會影響芯片設計公司和認證機構(gòu)的積極性。

劉通（2024年）研究發(fā)現(xiàn)，汽車質(zhì)量管理體系、過程審核要求與產(chǎn)品檢測考核標準，均以國外成熟標準體系為參考，且相關(guān)標準組織主要以國外整機用戶和供應鏈廠商為主，具有地域局限性，國內(nèi)企業(yè)參與度和話語權(quán)均較低，如：無一家國內(nèi)公司參與AEC三級組織架構(gòu)[2]。同時多種標準內(nèi)容存在交叉，不同的企業(yè)又推行不同的管理體系，行業(yè)存在管理亂象，如：管理體系中IATF 16949與VDA6.3均包含了能力認定的要求部分，其部分內(nèi)容可以兼容參考，由于VDA6.3標準由VDA建立且被德國企業(yè)推行，因此國內(nèi)德系合資企業(yè)大部分參考該標準執(zhí)行，而IATF 16949由IATF制定發(fā)布，國內(nèi)大部分美系合資和自主企業(yè)主要參考該標準執(zhí)行。

2.2 國內(nèi)檢測認證機構(gòu)的市場競爭力不足

國內(nèi)檢測認證市場的需求增長快速，但國內(nèi)檢測認證機構(gòu)較少，行業(yè)認可度不高，市場競爭力較低。中國賽寶實驗室等內(nèi)資檢測機構(gòu)合計市占率不足10%，北京九鼎國聯(lián)認證有限公司作為唯一的IATF 16949認證機構(gòu)其市占率也不足5%，而VDA6.3和IS0 26262的認證基本被國外認證機構(gòu)壟斷，包括TUV萊茵、TUV南德、TUV北德、SGS和UL等。同時，汽車芯片企業(yè)在尋求檢測認證時面臨檢測認證內(nèi)容和檢測認證機構(gòu)不確定的情況，目前主要由芯片企業(yè)與潛在供貨的整機廠商協(xié)商確認，主要采用一事一議的方式開展，不利于行業(yè)內(nèi)統(tǒng)籌發(fā)展和布局。

2.3 國內(nèi)檢測認證試驗通量不足

汽車芯片檢測認證需要強大的檢測能力支撐，需要建立完善的軟硬件平臺，包括評估軟件、測試儀器和技術(shù)人員，如：半導體集成電路的大型ATE測試設備、各類模擬/數(shù)字、存儲測試專用設備、環(huán)境試驗設備、機械及物理試驗設備等，且需要具備大通量執(zhí)行的能力。目前，各類汽車芯片企業(yè)的能力主要以產(chǎn)品研發(fā)測試評估為主，而國內(nèi)第三方機構(gòu)的可靠性試驗能力處于國內(nèi)第一梯隊，但在產(chǎn)品試驗通量能力方面仍存在不足，無法支撐大范圍、大批量產(chǎn)品的檢測評價工作。

2.4 國內(nèi)汽車芯片測試水平薄弱，車規(guī)芯片無標準支撐

長期以來，我國在汽車芯片的發(fā)展過程中存在著技術(shù)水平薄弱，測試方法缺失，測試技術(shù)研究滯后等問題，嚴重限制了行業(yè)發(fā)展。在標準方面，我國對汽車芯片的要求并沒有統(tǒng)一標準，汽車企業(yè)對于芯片的選型沒有嚴格的要求，安全性與可靠性難以得到保證，對企業(yè)的技術(shù)發(fā)展及應用實踐造成了一定的影響。

2.5 國外芯片大廠自認證，國際標準僅為框架指導

目前，國際上已經(jīng)具備了一些可靠性、功能安全及軟件的相關(guān)認證標準，但是由于這些標準建立了多年，尤其是可靠性驗證標準AEC-Q， 隨著技術(shù)發(fā)展對于一些新設計、新制程不能完全覆蓋。全球尚無權(quán)威的第三方汽車芯片檢測認證機構(gòu)，國外芯片大廠采取自認證方式獲得整車企業(yè)客戶認可。劉磊等（2022年）研究發(fā)現(xiàn)，在汽車芯片功能安全及可靠性方面，全球公開的技術(shù)標準及規(guī)范中僅提出框架性要求，未根據(jù)不同應用領(lǐng)域提出量化測試體系，行業(yè)對汽車芯片的關(guān)鍵評價指標、評價體系和測試方法存在爭議，導致了國內(nèi)相關(guān)的測試能力建設停滯不前，阻礙了汽車芯片產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展[3]。

總體來看，檢測資源還需要優(yōu)化配置，以提高整體效率。當前，資源配置中主要存在以下瓶頸與問題：（1）檢測設備更新不足。部分檢測設備技術(shù)老舊，無法滿足最新芯片產(chǎn)品的檢測需求。（2）檢測領(lǐng)域高素質(zhì)專業(yè)人才匱乏，影響了檢測機構(gòu)的技術(shù)水平和服務質(zhì)量[4]。

3 對策建議

3.1 建立全面的合格評定體系

在現(xiàn)有國際認證標準框架的基礎上，需覆蓋最新設計和先進制程，具備前瞻性。建議國內(nèi)建立與AEC-Q等國際標準對標的汽車芯片品質(zhì)國標，加快制定和推廣，以減少國內(nèi)企業(yè)依賴國外標準的現(xiàn)狀。同時，需創(chuàng)新制度設計，打通設計公司、認證機構(gòu)和芯片用戶之間的隔閡，加快認證流程，確保合格芯片能夠快速導入市場。

3.2 強化可靠性和功能安全認證標準

重點關(guān)注汽車芯片的可靠性驗證標準、功能安全認證標準和供應商質(zhì)量管理體系。建議優(yōu)先建立涵蓋可靠性和功能安全的合格評定制度，并確保這些制度與國際相關(guān)標準保持兼容。同時，應與國際相關(guān)機構(gòu)達成互認協(xié)議，推動國際合作和技術(shù)交流?？梢韵驀H芯片大廠“取經(jīng)”，獲取認可，并與第三方認證認可實驗室合作，制定落地的驗證方法，為國內(nèi)芯片企業(yè)提供技術(shù)支持。

3.3 構(gòu)建國產(chǎn)芯片質(zhì)量管理體系和審核機制

隨著國產(chǎn)化汽車芯片市場的蓬勃發(fā)展，需建立完善的Fabless質(zhì)量管理體系和審核機制。利用大數(shù)據(jù)、云計算等現(xiàn)代信息技術(shù)手段，建立汽車芯片質(zhì)量追溯系統(tǒng)，實現(xiàn)從原材料采購到成品出廠的全鏈條監(jiān)管，提升產(chǎn)品質(zhì)量的可控性和可追溯性。這將有助于設定車企的準入門檻，推動國內(nèi)國際車企與國產(chǎn)芯片廠商建立統(tǒng)一的標準，為車企提供有效的供應商管理工具。此外，建議在國產(chǎn)芯片的可靠性驗證和主機廠系統(tǒng)級驗證之間建立一個橋梁，如：構(gòu)建各車企認可的應用級驗證平臺。李燕等（2023年）認為可以通過建設系統(tǒng)級和整車級的驗證平臺，為國產(chǎn)汽車芯片提供全面的驗證服務，并由芯片供應商承擔相應費用[5]。

3.4 推動國際合作與標準對接

建議國內(nèi)認證機構(gòu)積極參與國際標準的制修訂工作，學習國際先進經(jīng)驗，推動國內(nèi)芯片認證標準和方法的創(chuàng)新與完善。同時，應加強與國際認證機構(gòu)的合作，確保國內(nèi)標準和國際標準的一致性和兼容性，助力國產(chǎn)芯片在國際市場上的競爭力。

3.5 支持國內(nèi)芯片企業(yè)技術(shù)發(fā)展與創(chuàng)新

政府應在政策和資金上提供支持，幫助國內(nèi)芯片企業(yè)進行技術(shù)升級和創(chuàng)新。通過鼓勵企業(yè)與高校、科研機構(gòu)合作，共同參與標準的制修訂，形成產(chǎn)學研用緊密結(jié)合的標準制定和技術(shù)創(chuàng)新機制。促進汽車芯片相關(guān)領(lǐng)域的科研創(chuàng)新和成果轉(zhuǎn)化，提升國內(nèi)芯片的技術(shù)水平和市場競爭力。

4 結(jié)論

在加快形成中國汽車芯片產(chǎn)業(yè)新質(zhì)生產(chǎn)力的道路上，汽車芯片認證檢測資源在快速發(fā)展布局的同時，仍面臨諸多挑戰(zhàn)。需要通過建立全面的合格評定體系、加強技術(shù)創(chuàng)新與標準引領(lǐng)、完善國產(chǎn)芯片質(zhì)量管理體系、促進國際合作與開放共贏以及強化政策支持與引導等措施的實施，以有效應對這些挑戰(zhàn)并推動中國汽車芯片產(chǎn)業(yè)的持續(xù)高質(zhì)量健康發(fā)展。