發(fā)布時間:2022-11-21作者來源:金航標(biāo)瀏覽:3186
2000年10月31日,隨著第一顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星的成功發(fā)射,我國開始逐步建立北斗衛(wèi)星導(dǎo)航產(chǎn)業(yè),我國的導(dǎo)航芯片產(chǎn)業(yè)也隨之萌芽。2020年7月31日,習(xí)近平主席宣布北斗三號正式投入全球服務(wù),這標(biāo)志著北斗產(chǎn)業(yè)進入一個嶄新的發(fā)展時期。
據(jù)央視新聞報道,目前在軌服務(wù)的北斗衛(wèi)星共有45顆,我國空間和地面基礎(chǔ)設(shè)施均已具備較為完善的服務(wù)能力,已經(jīng)基本形成北斗產(chǎn)業(yè)應(yīng)用體系。北斗衛(wèi)星導(dǎo)航芯片作為北斗產(chǎn)業(yè)鏈中最重要的基礎(chǔ)器件,其技術(shù)研發(fā)和商業(yè)化進展決定著整個北斗產(chǎn)業(yè)的未來。如今隨著北斗星通、華大北斗、泰斗微電子、中科微電子、華力創(chuàng)通等國內(nèi)企業(yè)的崛起,國產(chǎn)導(dǎo)航芯片已實現(xiàn)完全自主可控,且已經(jīng)有多款北斗芯片實現(xiàn)規(guī)?;瘧?yīng)用。
中國衛(wèi)星導(dǎo)航定位協(xié)會首席科學(xué)家曹沖
中國衛(wèi)星導(dǎo)航定位協(xié)會首席科學(xué)家曹沖認(rèn)為,在北斗產(chǎn)業(yè)發(fā)展的新時期,有三大特點或者說是三大轉(zhuǎn)移:其一是工作重點從建設(shè)北斗系統(tǒng)向應(yīng)用產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移,我們應(yīng)著力推進北斗應(yīng)用與服務(wù)產(chǎn)業(yè),實現(xiàn)應(yīng)用規(guī)?;?、服務(wù)產(chǎn)業(yè)化和市場全球化;其二是產(chǎn)業(yè)發(fā)展從推廣導(dǎo)航技術(shù)本身的“北斗+”向賦能關(guān)聯(lián)產(chǎn)業(yè)的“+北斗”轉(zhuǎn)移,促進傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型,帶動新興產(chǎn)業(yè)集聚融合創(chuàng)新;其三是整體政策方針從局限于典型示范工程的傳統(tǒng)老舊模式向體系化推進綜合應(yīng)用與服務(wù)新模式轉(zhuǎn)移。從衛(wèi)星導(dǎo)航芯片角度看,在過去的十余年中,我們已經(jīng)完成了造芯這一基礎(chǔ)性工作,接下來應(yīng)該重點思考的是怎么用好北斗芯,如何讓北斗芯真正走入融合發(fā)展之路,為千行百業(yè)創(chuàng)新發(fā)展注入新的動能。
導(dǎo)航芯片產(chǎn)業(yè)是衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)鏈中的基礎(chǔ)性一環(huán),因此導(dǎo)航芯片的科技創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)發(fā)展都與衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)及相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈條的發(fā)展密不可分。與美國的GPS系統(tǒng)、俄羅斯的GLONASS系統(tǒng)、歐洲的Galileo系統(tǒng)等世界主流衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)相比,我國的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)建設(shè)及延伸產(chǎn)業(yè)鏈條發(fā)展都起步稍晚。
因此,長期以來,缺芯少芯確實制約著我國衛(wèi)星導(dǎo)航全產(chǎn)業(yè)鏈條的發(fā)展。曹沖告訴記者,在相當(dāng)長一段時期內(nèi),我國導(dǎo)航產(chǎn)業(yè)一直面臨著“缺芯”難題。直到2005年,我國才有了第一款GPS芯片問世。2012年,我國北斗二號衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)正式開通服務(wù),在此背景下,一大批北斗應(yīng)用企業(yè)和芯片公司紛紛入局,我國衛(wèi)星導(dǎo)航產(chǎn)業(yè)缺芯少芯的局面才得到根本性改變。
在“十二五”“十三五”時期,北斗/GNSS芯片曾是國家與行業(yè)關(guān)注的重點。近兩年,我國北斗衛(wèi)星導(dǎo)航芯片終端應(yīng)用市場快速增長,為我國北斗衛(wèi)星導(dǎo)航芯片帶來了旺盛的需求。
據(jù)《2022中國衛(wèi)星導(dǎo)航與位置服務(wù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展白皮書》統(tǒng)計顯示,截至2021年底,國產(chǎn)北斗兼容型芯片及模塊銷量已超過2億片,季度出貨量突破1000萬片,具有北斗定位功能的終端產(chǎn)品社會總保有量已超過12億臺/套(含智能手機)。2021年國內(nèi)厘米級應(yīng)用北斗高精度芯片、模塊和板卡的總出貨量持續(xù)增長,達到120萬片,伴隨芯片等基礎(chǔ)產(chǎn)品技術(shù)的持續(xù)突破,國內(nèi)建立并實施了北斗基礎(chǔ)產(chǎn)品認(rèn)證檢測制度。
不僅如此,目前國際上量產(chǎn)的導(dǎo)航定位芯片仍只有40nm的平均制程,對比之下,我國北斗星通的北斗三號導(dǎo)航的22nm芯片已進入量產(chǎn)階段。
2021年長沙金維自主研發(fā)的[敏感詞]產(chǎn)品“海豚三號——北斗三號高性能綜合型基帶芯片”采用14nm FinFet先進工藝技術(shù),是目前衛(wèi)星導(dǎo)航領(lǐng)域芯片[敏感詞]制程,可全面覆蓋全球四大衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)(中國的北斗系統(tǒng)、美國的GPS系統(tǒng)、俄羅斯的GLONASS系統(tǒng)、歐洲的Galileo系統(tǒng)),全面實現(xiàn)全球場景應(yīng)用,支持毫米級定位??梢钥闯觯覈倍沸酒诠に嚿弦呀?jīng)領(lǐng)先全球同行業(yè)平均水平。
“隨著芯片技術(shù)和導(dǎo)航算法與軟件技術(shù)的進步,在高效能芯片組和模塊與接收機終端的技術(shù)方面,已經(jīng)不存在什么不可逾越的障礙與難題,相當(dāng)長一段時間內(nèi),高精度定位和大眾化導(dǎo)航是兩類有著明顯技術(shù)分野的產(chǎn)品,至今這種分野已經(jīng)明顯縮小,高精度成為國內(nèi)外導(dǎo)航產(chǎn)業(yè)的共同追求,芯片組的高效能、低價位也已經(jīng)逐步成為可能。”
曹沖告訴記者,我國在北斗/GNSS芯片組領(lǐng)域,在技術(shù)上與國際廠商的差距不在于芯片組硬件本身,而是在軟件和算法技術(shù)上面,在多傳感器的深化融合創(chuàng)新技術(shù)上面,在深入挖掘用戶與用戶的迫切需求上面。
曹沖認(rèn)為,自“十二五”以來,隨著芯片公司的入局和北斗應(yīng)用產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,我國芯片缺芯局面成功扭轉(zhuǎn),但由于北斗產(chǎn)業(yè)鏈的相關(guān)企業(yè)力量過于分散,沒有形成具有國際競爭力的公司。此外,統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示,2021年,國內(nèi)衛(wèi)星導(dǎo)航定位終端產(chǎn)品總銷量超5.1億臺,其中具有衛(wèi)星導(dǎo)航定位功能的智能手機出貨量達到3.43億臺,占比最大。
由此可見,最大的GNSS芯片市場是與智能手機綁定的,這就需要導(dǎo)航芯片具有與移動電話芯片“融合”的能力,需要與智能手機廠商聯(lián)合,然而我國的北斗/GNSS芯片廠商尚未具有與智能手機及其芯片廠商平起平坐合作的能力。因此,目前90%以上的導(dǎo)航芯片市場,我國的北斗芯片公司仍然無法切入。
“目前我國某些高端制造業(yè)面臨缺芯難題,但是衛(wèi)星導(dǎo)航產(chǎn)業(yè)并不缺芯,我們的北斗/GNSS芯片的產(chǎn)能是足夠的,需要的是開拓市場規(guī)模,深化融合創(chuàng)新發(fā)展。尤其是在與智能手機和可穿戴設(shè)備方面,結(jié)合現(xiàn)有的基礎(chǔ),發(fā)展、發(fā)揚自己的特色優(yōu)勢,快速、全面地形成自己的具有高級競爭力的高端品牌和名牌企業(yè)。”
曹沖表示,目前國產(chǎn)導(dǎo)航芯片的年銷量為1億余片,應(yīng)用領(lǐng)域集中在測量測繪、交通、電力、應(yīng)急減災(zāi)、精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)、航空海洋、工程施工、倉儲物流等行業(yè)的應(yīng)用與服務(wù),除汽車市場外,真正與普通大眾息息相關(guān)的消費應(yīng)用領(lǐng)域,特別是在智能手機和高端可穿戴設(shè)備市場則幾乎是望洋興嘆的旁觀者,我國導(dǎo)航芯片產(chǎn)業(yè)的用戶量在典型的高端大眾消費市場的份額尚不足10%。
“十四五”時期是推進北斗應(yīng)用規(guī)模化、市場化、產(chǎn)業(yè)化、國際化的關(guān)鍵時期,北斗產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重點,不應(yīng)該仍然停留在以往的方向和水平上,要做到與時俱進。
曹沖告訴記者,在新時期,北斗應(yīng)用的重點是推進時空信息和導(dǎo)航與位置服務(wù)新基建,推進新時空服務(wù)科技共享平臺形成與發(fā)展,推進多種多樣的系統(tǒng)集成解決方案的推廣應(yīng)用與服務(wù),它們才是需要用[敏感詞]制來辦的重大事項。而北斗/GNSS芯片組的事情應(yīng)該交給企業(yè),交給市場去做。也只有激發(fā)市場活力,發(fā)揮企業(yè)創(chuàng)新主體作用,才能打造出真正具有國際競爭力的公司。
“我國在北斗產(chǎn)業(yè)方面的真正優(yōu)勢,是有全球最大的應(yīng)用與服務(wù)市場,而相關(guān)科技的發(fā)展應(yīng)該堅持問題導(dǎo)向、市場導(dǎo)向、需求導(dǎo)向原則,堅持從實際出發(fā),因地制宜、因時制宜、應(yīng)情制宜,而不是不切實際地一味地追求技術(shù)含量,忽視市場的迫切需求。所以一定要加強技術(shù)轉(zhuǎn)化,給市場和產(chǎn)業(yè)賦能,讓市場和企業(yè)成為主體,推動產(chǎn)業(yè)發(fā)展?!辈軟_補充道。
在交談中,曹沖反復(fù)強調(diào),導(dǎo)航芯片或者北斗芯片的技術(shù)水平并不是困擾衛(wèi)星導(dǎo)航產(chǎn)業(yè)發(fā)展的難題,應(yīng)用場景的開拓才是新時期的重點。他認(rèn)為,國產(chǎn)導(dǎo)航芯片產(chǎn)業(yè)無論是從產(chǎn)能還是技術(shù)水平上都已經(jīng)滿足市場需求,而時空信息服務(wù)和北斗應(yīng)用的開拓才是制約北斗芯更進一步發(fā)展的關(guān)鍵。
“北斗系統(tǒng),或者說是衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的核心價值是提供高精度的時間空間信息服務(wù),關(guān)鍵在于后者的應(yīng)用服務(wù)是用戶無限、應(yīng)用無限、服務(wù)無限的。以北斗系統(tǒng)為基礎(chǔ)實現(xiàn)更加泛在、更加融合、更加智能、更加安全的綜合時空服務(wù)體系,是我們的目標(biāo)。”曹沖說。
“全球?qū)Ш娇磥喬?,亞太?dǎo)航看中國?!辈軟_認(rèn)為,我國的衛(wèi)星導(dǎo)航定位產(chǎn)業(yè),是全球同行業(yè)中勢頭最好的市場,在全球經(jīng)濟哀鴻一片的情況下,國際衛(wèi)星導(dǎo)航產(chǎn)業(yè)一枝獨秀,年增長率達到9%左右。而近十多年來,由于北斗系統(tǒng)建設(shè)的推動,我國的衛(wèi)星導(dǎo)航產(chǎn)業(yè)年增長率一直保持著兩位數(shù)。當(dāng)然,這與我國的通信技術(shù),特別是智能手機和4G、5G的長足發(fā)展以及互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展是密切相關(guān)的。
2005年,北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)重大專項立項時,我國的衛(wèi)星導(dǎo)航產(chǎn)業(yè)的年產(chǎn)值還不足100億元,彼時展望2020年的產(chǎn)值目標(biāo)達到4000億元,許多人認(rèn)為這是“天方夜譚”。
2020年,我國衛(wèi)星導(dǎo)航產(chǎn)業(yè)年產(chǎn)值成功突破4000億大關(guān),達到4033億元,而在2021年,我國衛(wèi)星導(dǎo)航與位置服務(wù)產(chǎn)業(yè)總體產(chǎn)值更是達到4690億元,較2020年增長16.29%。
曹沖告訴記者,當(dāng)前北斗產(chǎn)業(yè)發(fā)展存在兩大難題:一是將中國的北斗打造成為世界的北斗,也就是要將北斗系統(tǒng)真正融入GNSS,把兼容操作做得好上加好,把產(chǎn)業(yè)規(guī)?;?、市場化、國際化做得好上加好;二是要推進北斗產(chǎn)業(yè)的升級換代、融合創(chuàng)新、跨越發(fā)展,讓產(chǎn)業(yè)朝著更加泛在、更加融合、更加智能、更加安全的綜合時空服務(wù)體系發(fā)展大道闊步前行。
“十四五”時期北斗產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵詞是什么?曹沖認(rèn)為可以歸納成為:深化、融合、升級這三個關(guān)鍵詞,也就是:深化應(yīng)用,融合創(chuàng)新,升級服務(wù)。這也體現(xiàn)了問題導(dǎo)向、市場導(dǎo)向和使命導(dǎo)向三原則,以及面向世界前沿科技、面向國民經(jīng)濟主戰(zhàn)場、面向國家重大戰(zhàn)略需求和面向人民生命健康的“四面向”方針。
首先是“深化應(yīng)用”這一關(guān)鍵詞,這是目前北斗產(chǎn)業(yè)的重大挑戰(zhàn)。北斗這樣的國之重器,這樣的大系統(tǒng),它不僅僅是定位、導(dǎo)航和授時技術(shù),更重要的是產(chǎn)業(yè)發(fā)展的驅(qū)動力,它所提供的時空信息具有更加廣泛深遠的意義,它的高科技引領(lǐng)性,深度涉及國計民生的各個領(lǐng)域和方方面面,這就是為什么我們提出要從“北斗+”的技術(shù)推廣層面,向“+北斗”的產(chǎn)業(yè)化的深度和廣度進軍。
其次是“融合創(chuàng)新”這一關(guān)鍵詞。融合創(chuàng)新是當(dāng)今社會科技和產(chǎn)業(yè)發(fā)展最大的特征點和發(fā)展方向,成為總體指導(dǎo)方針。今后十年間,北斗/GNSS產(chǎn)業(yè)的發(fā)展是從衛(wèi)星導(dǎo)航發(fā)展階段通過融合創(chuàng)新,實現(xiàn)多傳感器的集成導(dǎo)航授時系統(tǒng)及其產(chǎn)業(yè)發(fā)展,其中首要任務(wù)當(dāng)然是導(dǎo)航與通信的融合,低軌衛(wèi)星星座就是個很好的發(fā)展方向;而利用5G和6G的布局,實現(xiàn)蜂窩提供的機會信號實現(xiàn)導(dǎo)航的發(fā)展趨勢也值得關(guān)注,WiFi和信標(biāo)系統(tǒng)推動地面導(dǎo)航與授時網(wǎng)絡(luò)形成;還有MEMS和電子羅盤與聲視頻等手段,都為實現(xiàn)時空服務(wù)創(chuàng)造了極大機會。
“升級服務(wù)”,或者說是“服務(wù)升級”,是第三個關(guān)鍵詞。這個升級服務(wù)有三重意義。一是衛(wèi)星導(dǎo)航本身就是服務(wù),導(dǎo)航系統(tǒng)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)目的就是提供時間空間信息服務(wù),人們通過概念和觀念升級,把導(dǎo)航應(yīng)用逐步轉(zhuǎn)變?yōu)樘峁┓?wù),需要形成專門的服務(wù)提供商,實施增值服務(wù)。
二是推進北斗導(dǎo)航向中國新時空服務(wù)的升級,由北斗時空引領(lǐng)融合創(chuàng)新,實現(xiàn)智能信息產(chǎn)業(yè)群體集聚,將大數(shù)據(jù)、大連接、大計算、大安全、大服務(wù)這“五大要素”進行融合集成配置。
三是把如今零散的信息資源整合,實現(xiàn)有效組合,有機分工,有條不紊地進行整體組裝和協(xié)調(diào)運作,真正體現(xiàn)社會主義優(yōu)越性,集中力量辦大事,打造中國服務(wù)國家品牌,服務(wù)全中國和全人類,最終在2035年建成更加泛在、更加融合、更加智能、更加安全的中國新時空服務(wù)體系。這就是我們的大目標(biāo)。
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