2000年10月31日，隨著第一顆北斗導航衛(wèi)星的成功發(fā)射，我國開始逐步建立北斗衛(wèi)星導航產業(yè)，我國的導航芯片產業(yè)也隨之萌芽。2020年7月31日，北斗三號正式投入全球服務，這標志著北斗產業(yè)進入一個嶄新的發(fā)展時期。

據央視新聞報道，目前在軌服務的北斗衛(wèi)星共有45顆，我國空間和地面基礎設施均已具備較為完善的服務能力，已經基本形成北斗產業(yè)應用體系。北斗衛(wèi)星導航芯片作為北斗產業(yè)鏈中最重要的基礎器件，其技術研發(fā)和商業(yè)化進展決定著整個北斗產業(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)通等國內企業(yè)的崛起，國產導航芯片已實現完全自主可控，且已經有多款北斗芯片實現規(guī)模化應用。

中國衛(wèi)星導航定位協(xié)會首席科學家曹沖

中國衛(wèi)星導航定位協(xié)會首席科學家曹沖認為，在北斗產業(yè)發(fā)展的新時期，有三大特點或者說是三大轉移：其一是工作重點從建設北斗系統(tǒng)向應用產業(yè)轉移，我們應著力推進北斗應用與服務產業(yè)，實現應用規(guī)模化、服務產業(yè)化和市場全球化；其二是產業(yè)發(fā)展從推廣導航技術本身的“北斗+”向賦能關聯(lián)產業(yè)的“+北斗”轉移，促進傳統(tǒng)產業(yè)數字化轉型，帶動新興產業(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用與服務新模式轉移。從衛(wèi)星導航芯片角度看，在過去的十余年中，我們已經完成了造芯這一基礎性工作，接下來應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。

導航芯片產業(yè)是衛(wèi)星導航系統(tǒng)產業(yè)鏈中的基礎性一環(huán)，因此導航芯片的科技創(chuàng)新和產業(yè)發(fā)展都與衛(wèi)星導航定位系統(tǒng)及相關產業(yè)鏈條的發(fā)展密不可分。與[敏感詞]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)星導航系統(tǒng)相比，我國的北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)建設及延伸產業(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)星導航全產業(yè)鏈條的發(fā)展。曹沖告訴記者，在相當長一段時期內，我國導航產業(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)星導航系統(tǒng)正式開通服務，在此背景下，一大批北斗應用企業(yè)和芯片公司紛紛入局，我國衛(wèi)星導航產業(yè)缺芯少芯的局面才得到根本性改變。

據《2022中國衛(wèi)星導航與位置服務產業(yè)發(fā)展白皮書》統(tǒng)計顯示，截至2021年底，國產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品社會總保有量已超過12億臺/套（含智能手機）。2021年國內厘米級應用北斗高精度芯片、模塊和板卡的總出貨量持續(xù)增長，達到120萬片，伴隨芯片等基礎產品技術的持續(xù)突破，國內建立并實施了北斗基礎產品認證檢測制度。

不僅如此，目前國際上量產的導航定位芯片仍只有40nm的平均制程，對比之下，我國北斗星通的北斗三號導航的22nm芯片已進入量產階段。

2021年長沙金維自主研發(fā)的[敏感詞]產品“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，是目前衛(wèi)星導航領域芯片[敏感詞]制程，可全面覆蓋全球四大衛(wèi)星導航系統(tǒng)（中國的北斗系統(tǒng)、[敏感詞]的GPS系統(tǒng)、俄羅斯的GLONASS系統(tǒng)、歐洲的Galileo系統(tǒng)），全面實現全球場景應用，支持毫米級定位。可以看出，我國北斗芯片在工藝上已經領先全球同行業(yè)平均水平。

“隨著芯片技術和導航算法與軟件技術的進步，在高效能芯片組和模塊與接收機終端的技術方面，已經不存在什么不可逾越的障礙與難題，相當長一段時間內，高精度定位和大眾化導航是兩類有著明顯技術分野的產品，至今這種分野已經明顯縮小，高精度成為國內外導航產業(yè)的共同追求，芯片組的高效能、低價位也已經逐步成為可能。”

曹沖告訴記者，我國在北斗/GNSS芯片組領域，在技術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上面，在多傳感器的深化融合創(chuàng)新技術上面，在深入挖掘用戶與用戶的迫切需求上面。

曹沖認為，自“十二五”以來，隨著芯片公司的入局和北斗應用產業(yè)的發(fā)展，我國芯片缺芯局面成功扭轉，但由于北斗產業(yè)鏈的相關企業(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)計數據顯示，2021年，國內衛(wèi)星導航定位終端產品總銷量超5.1億臺，其中具有衛(wèi)星導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)星導航產業(yè)并不缺芯，我們的北斗/GNSS芯片的產能是足夠的，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備方面，結合現有的基礎，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，目前國產導航芯片的年銷量為1億余片，應用領域集中在測量測繪、交通、電力、應急減災、精準農業(yè)、航空海洋、工程施工、倉儲物流等行業(yè)的應用與服務，除汽車市場外，真正與普通大眾息息相關的消費應用領域，特別是在智能手機和高端可穿戴設備市場則幾乎是望洋興嘆的旁觀者，我國導航芯片產業(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”時期是推進北斗應用規(guī)模化、市場化、產業(yè)化、國際化的關鍵時期，北斗產業(yè)發(fā)展的重點，不應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，北斗應用的重點是推進時空信息和導航與位置服務新基建，推進新時空服務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用與服務，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。

“我國在北斗產業(yè)方面的真正優(yōu)勢，是有全球最大的應用與服務市場，而相關科技的發(fā)展應該堅持問題導向、市場導向、需求導向原則，堅持從實際出發(fā)，因地制宜、因時制宜、應情制宜，而不是不切實際地一味地追求技術含量，忽視市場的迫切需求。所以一定要加強技術轉化，給市場和產業(yè)賦能，讓市場和企業(yè)成為主體，推動產業(yè)發(fā)展。”曹沖補充道。

在交談中，曹沖反復強調，導航芯片或者北斗芯片的技術水平并不是困擾衛(wèi)星導航產業(yè)發(fā)展的難題，應用場景的開拓才是新時期的重點。他認為，國產導航芯片產業(yè)無論是從產能還是技術水平上都已經滿足市場需求，而時空信息服務和北斗應用的開拓才是制約北斗芯更進一步發(fā)展的關鍵。

“北斗系統(tǒng)，或者說是衛(wèi)星導航系統(tǒng)的核心價值是提供高精度的時間空間信息服務，關鍵在于后者的應用服務是用戶無限、應用無限、服務無限的。以北斗系統(tǒng)為基礎實現更加泛在、更加融合、更加智能、更加安全的綜合時空服務體系，是我們的目標。”曹沖說。

“全球導航看亞太，亞太導航看中國。”曹沖認為，我國的衛(wèi)星導航定位產業(yè)，是全球同行業(yè)中勢頭最好的市場，在全球經濟哀鴻一片的情況下，國際衛(wèi)星導航產業(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)建設的推動，我國的衛(wèi)星導航產業(yè)年增長率一直保持著兩位數。當然，這與我國的通信技術，特別是智能手機和4G、5G的長足發(fā)展以及互聯(lián)網產業(yè)的飛速發(fā)展是密切相關的。

曹沖告訴記者，當前北斗產業(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，把產業(yè)規(guī)模化、市場化、國際化做得好上加好；二是要推進北斗產業(yè)的升級換代、融合創(chuàng)新、跨越發(fā)展，讓產業(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體系發(fā)展大道闊步前行。

“十四五”時期北斗產業(yè)發(fā)展的關鍵詞是什么？曹沖認為可以歸納成為：深化、融合、升級這三個關鍵詞，也就是：深化應用，融合創(chuàng)新，升級服務。這也體現了問題導向、市場導向和使命導向三原則，以及面向世界前沿科技、面向國民經濟主戰(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“深化應用”這一關鍵詞，這是目前北斗產業(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、導航和授時技術，更重要的是產業(yè)發(fā)展的驅動力，它所提供的時空信息具有更加廣泛深遠的意義，它的高科技引領性，深度涉及國計民生的各個領域和方方面面，這就是為什么我們提出要從“北斗+”的技術推廣層面，向“+北斗”的產業(yè)化的深度和廣度進軍。

其次是“融合創(chuàng)新”這一關鍵詞。融合創(chuàng)新是當今社會科技和產業(yè)發(fā)展最大的特征點和發(fā)展方向，成為總體指導方針。今后十年間，北斗/GNSS產業(yè)的發(fā)展是從衛(wèi)星導航發(fā)展階段通過融合創(chuàng)新，實現多傳感器的集成導航授時系統(tǒng)及其產業(yè)發(fā)展，其中首要任務當然是導航與通信的融合，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，實現蜂窩提供的機會信號實現導航的發(fā)展趨勢也值得關注，WiFi和信標系統(tǒng)推動地面導航與授時網絡形成；還有MEMS和電子羅盤與聲視頻等手段，都為實現時空服務創(chuàng)造了極大機會。

“升級服務”，或者說是“服務升級”，是第三個關鍵詞。這個升級服務有三重意義。一是衛(wèi)星導航本身就是服務，導航系統(tǒng)基礎設施建設目的就是提供時間空間信息服務，人們通過概念和觀念升級，把導航應用逐步轉變?yōu)樘峁┓眨枰纬蓪ｉT的服務提供商，實施增值服務。

二是推進北斗導航向中國新時空服務的升級，由北斗時空引領融合創(chuàng)新，實現智能信息產業(yè)群體集聚，將大數據、大連接、大計算、大安全、大服務這“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，實現有效組合，有機分工，有條不紊地進行整體組裝和協(xié)調運作，真正體現社會主義優(yōu)越性，集中力量辦大事，打造中國服務國家品牌，服務全中國和全人類，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體系。這就是我們的大目標。