國產(chǎn)汽車芯片,不想當(dāng)“備胎”
中國汽車產(chǎn)業(yè)崛起的過程,其實(shí)就是生態(tài)競爭的過程。
生態(tài)這個詞我們并不陌生,它是由軟件、硬件、供應(yīng)鏈共同組成的一個完整的體系,我們可以簡單地把它理解為產(chǎn)業(yè)鏈自主可控,尤其是在新能源車時代下,生態(tài)的意義變得更加重要。
一個最直觀的現(xiàn)象就是:傳統(tǒng)燃油車的發(fā)動機(jī)、底盤、變速箱等三大硬件的作用正在減弱,智能駕駛、智能座艙等功能的作用正在成為新的關(guān)注點(diǎn)。
原因就在于傳統(tǒng)三大件經(jīng)歷多年的發(fā)展,已經(jīng)進(jìn)入瓶頸,就比如發(fā)動機(jī)熱效率,很多企業(yè)傾盡全力研發(fā),換來的不過是極小的提升。而智能座艙、智能駕駛等功能更像是新晉的“流量小生”,貢獻(xiàn)了當(dāng)下新能源汽車的大部分熱度。
在行業(yè)大趨勢主導(dǎo)下,有智能駕駛、智能座艙優(yōu)勢的公司迅速崛起,比如華為、小鵬,以及轉(zhuǎn)型迅速的傳統(tǒng)自主車企。
在這一過程中,中國的汽車生態(tài)的體系也逐漸完善,但仍有很大缺口,尤其是在芯片領(lǐng)域。
一輛傳統(tǒng)燃油車大概只需要幾百顆芯片,但是一輛新能源車所用的芯片要接近兩千顆,甚至更多。汽車芯片就像人類的大腦一樣,幫助汽車實(shí)現(xiàn)計(jì)算、感知、執(zhí)行、通信、存儲與能源供應(yīng),而目前的中國汽車芯片,仍然沒有建立起完善的生態(tài),也就是并不是自主可控。
前段時間,《日本經(jīng)濟(jì)新聞》發(fā)布了這樣一則消息:中國的新能源汽車銷量引領(lǐng)世界,但芯片成為軟肋,在車載芯片領(lǐng)域,日美歐大型企業(yè)具有優(yōu)勢,中國國產(chǎn)比例僅為1成左右,這意味著有9成的芯片都需要用國外的產(chǎn)品。
或許很多人會有一個疑問,如今布局汽車芯片的中國企業(yè)也不在少數(shù),但為何中國汽車芯片的國產(chǎn)比例卻僅為1成呢?中國汽車芯片還有崛起的機(jī)會嗎?
01
上車艱難的國產(chǎn)汽車芯片
先來解答一下這個疑問,為何國產(chǎn)汽車芯片上車如此艱難?
關(guān)于這個問題,要從四個方向來看:市場份額、細(xì)分品類、車規(guī)認(rèn)證、市場驗(yàn)證。
現(xiàn)在,我們假設(shè)有一個人要做汽車芯片,實(shí)現(xiàn)汽車芯片國產(chǎn)化,注意是假設(shè),那么他首先要考慮一下市場問題。
在新能源汽車崛起之前,汽車芯片并不是在國內(nèi)沒那么受關(guān)注,而是在全球范圍內(nèi)也并不是什么熱門領(lǐng)域。
要知道,芯片從終端應(yīng)用上可以簡要分為這樣幾大類:消費(fèi)、工業(yè)、汽車、通訊,以及其他。其中汽車芯片的占比不到10%,可以說是非常小的應(yīng)用領(lǐng)域,因此布局的企業(yè)也并不多,通常為國外的意法半導(dǎo)體、TI德州儀器、英飛凌、恩智浦、瑞薩、博世、安森美等汽車所壟斷。
(來源:網(wǎng)絡(luò))
這其實(shí)也很好理解,因?yàn)榍拔奶岬搅藗鹘y(tǒng)燃油車所用的芯片較少,所占的比重也比較小,并且還常年被國外幾大巨頭所壟斷,對于本就沒有搭載起完善生態(tài)的國內(nèi)企業(yè)來說,布局消費(fèi)、通訊等領(lǐng)域顯然更加有前景。
就算這個人堅(jiān)定了要做汽車芯片的目的,那么他還要考慮芯片品類問題。雖然都是汽車芯片,但是再往下細(xì)分也可以細(xì)分為非常多的品類,比如功率半導(dǎo)體、MCU、傳感器、互聯(lián)等,以上類別還可以繼續(xù)向下細(xì)分,以功率半導(dǎo)體為例,可以再分為MOSFET、IGBT、模組等,品類可謂十分復(fù)雜。
(來源:華經(jīng)產(chǎn)業(yè)研究院)
這就導(dǎo)致了一個現(xiàn)象,車企在采購時更習(xí)慣購買一家的產(chǎn)品,以此來降低供應(yīng)鏈的管理難度,由于訂單量較大,價(jià)格也往往可以更低。而這對于資金雄厚、發(fā)展多年的海外大廠來說,顯然是無法復(fù)制的優(yōu)勢。
此前便有芯片行業(yè)從業(yè)者向筆者表示,一個億投進(jìn)去,可能連個水花都沒有,更別說在大廠林立的小領(lǐng)域里突出重圍了,機(jī)會實(shí)在是渺茫。
再三考慮之后,這個人放棄了大廠全家桶似的打法,選擇單點(diǎn)突破,這也勉強(qiáng)說得過去,但還有認(rèn)證周期的問題等著他。
要知道芯片認(rèn)證可以分為軍工、汽車、工業(yè)、消費(fèi)等類別。軍工的認(rèn)證難度最大,要求芯片滿足一系列的軍用標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范,之后便是汽車。
因?yàn)槠囮P(guān)乎人們的出行安全,我們可以把汽車分為上車身和下車身兩個部分,在上車身方面,其實(shí)很多芯片和消費(fèi)類芯片有一定的重合度,但是在下車身上,則完全是一條紅線,必須安全強(qiáng)相關(guān),漫長的認(rèn)證周期必不可少,常見的車規(guī)級芯片認(rèn)證AEC-Q100認(rèn)證。
即使?jié)M足了AEC-Q100認(rèn)證,芯片也不能立刻上車,還要經(jīng)過ISO26262、ASIL-D等安全認(rèn)證才行,并且還要提供PPM,也就是芯片量產(chǎn)不良率的統(tǒng)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),這對于成名已久的國外巨頭來說或許并不是什么問題,但對于國內(nèi)初創(chuàng)企業(yè)來說簡直就是噩夢,提升良率的過程也需要付出許多心血。
看完了以上步驟,相信很多企業(yè)已經(jīng)被汽車芯片勸退了,而這還沒完,就算經(jīng)過了車規(guī)認(rèn)證,汽車芯片還必須經(jīng)過漫長的市場驗(yàn)證。
畢竟要有足夠的應(yīng)用數(shù)量來證明你家的芯片可靠,車企才會放心采購,要不然為什么選你一個初創(chuàng)企業(yè),而不選那些國外大廠呢?國外大廠芯片的設(shè)計(jì)能力、口碑,甚至是價(jià)格,顯然都更有優(yōu)勢。
這就形成了一個僵局:
我需要企業(yè)采購芯片并應(yīng)用,為我提供數(shù)據(jù)積累,但是我現(xiàn)在沒有數(shù)據(jù)積累,所以沒有企業(yè)愿意采用我的芯片。
盡管這種假設(shè)有些浮夸,但事實(shí)還要更加殘酷,因?yàn)槟氵要進(jìn)行芯片的研發(fā)設(shè)計(jì)、封裝、測試,制造時的產(chǎn)能也是個問題。
芯片公司可以分為三種運(yùn)作模式:IDM、Fabless、Foundry。
IDM集設(shè)計(jì)、制造、封裝、測試于一身,涵蓋多個產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié),投入的成本也巨大,需要自己建廠,全球也沒有幾個企業(yè)能做到。
Fabless指無廠模式,只進(jìn)行芯片的設(shè)計(jì)和銷售,別的全使用外部資源,讓別人幫自己造。
而這些幫助別人制造的企業(yè)就是Foundry,例如臺積電、聯(lián)電、中芯國際等。
好了,現(xiàn)在解決產(chǎn)能問題吧,你是準(zhǔn)備自己建廠制造?要知道,全球都沒幾家企業(yè)有這個實(shí)力,對于初創(chuàng)企業(yè)來說,大概率是放棄。如果找別人代工的話,還要付昂貴的代工費(fèi)用,并且在產(chǎn)能緊缺的情況下,代工廠肯定是會把產(chǎn)線讓給更大的企業(yè),尋求更大的訂單,你這點(diǎn)訂單量,代工廠又有多少概率搭理你?
我們不妨站在這個人的角度設(shè)想一下,假設(shè)是你,在思考完以上的流程后,你還會選擇帶著公司押注汽車芯片這條路嗎?
國產(chǎn)汽車芯片為啥上車難,我相信很多人心中已經(jīng)有了答案。
02
缺芯,喚醒了沉睡的國產(chǎn)汽車芯片
造汽車芯片的難度我們已經(jīng)了解,但依然不妨礙有大量企業(yè)進(jìn)入汽車芯片領(lǐng)域,例如兆易創(chuàng)新、比亞迪、中穎電子、芯馳科技、地平線、黑芝麻、芯擎科技……
那么他們?yōu)楹我沧材蠅,啃下汽車芯片這道難題呢?
一切的答案都指向了一個契機(jī),那就是缺芯潮。
2020年9月,華強(qiáng)北市場上傳出汽車缺“芯”的風(fēng)聲,有采購開始積極尋找汽車芯片;
2020年10月,AKM晶圓廠發(fā)生了長達(dá)90多小時的火災(zāi);
2020年11月,意法半導(dǎo)體的三座晶圓廠發(fā)生工人大罷工事件;
2020年12月,南北大眾相繼停產(chǎn),汽車缺芯被廣泛報(bào)道;
2021年2月,北美發(fā)生寒潮,恩智浦和英飛凌的芯片工廠被迫停產(chǎn);
2021年3月,瑞薩主要生產(chǎn)汽車MCU的那珂工廠發(fā)生火災(zāi),停產(chǎn);
2021年5月;馬來西亞因疫情封國,英飛凌、安森美、意法半導(dǎo)體等大廠停工。
2021年8月,博世芯片持續(xù)斷供。
在這一過程中,全球各大汽車廠商開始出現(xiàn)因缺芯導(dǎo)致的產(chǎn)能問題,即使是豐田、大眾、通用等大廠也無法避免,進(jìn)行停產(chǎn)、減產(chǎn)。而導(dǎo)致缺芯的主要是三個原因:
首先是疫情、火災(zāi)、寒潮等問題導(dǎo)致的工廠停產(chǎn),芯片制造產(chǎn)能不足;
其次是車企的誤判,在缺芯潮的前一年,汽車市場份額的增長有限,車企并不需要太多的芯片,因此在下訂單時就出現(xiàn)了保守的現(xiàn)象,結(jié)果疫情爆發(fā),導(dǎo)致芯片供不應(yīng)求;
最后是新能源汽車需求爆發(fā),單車所需要的芯片數(shù)量劇增,再度加劇了缺芯現(xiàn)象。
了解了汽車缺芯的始末后,我們會發(fā)現(xiàn)其中有一條核心的線,那就是市場需求。
以往市場需求小,入局汽車芯片難度大,所以國內(nèi)廠商不愿意入局,但缺芯潮全面爆發(fā),市場需求的全面激增也成了國產(chǎn)廠商的入局的重要原因。
記得在當(dāng)時,有一顆名為L9369-TR的芯片,該芯片來自于前文提到過的意法半導(dǎo)體,在市場上的成交價(jià)為13元左右,在缺芯時報(bào)價(jià)直線升高,甚至被炒到了6000元,還有采購表示:“不計(jì)成本,有貨就要。”
要知道,在汽車的制造過程中,需要幾百上千顆芯片,并且由于車規(guī)級認(rèn)證等原因,導(dǎo)致芯片替換十分困難,一旦有某顆芯片芯片缺貨,就會導(dǎo)致企業(yè)無法出貨,這在業(yè)內(nèi)叫做“長短料不配套”。
在這種情況下,車企要么停產(chǎn)、減產(chǎn),要么只能缺件下線,先送到4S店或大庫,等芯片供應(yīng)解決后,再把缺少的芯片裝配,為此廠商們也付出了許多費(fèi)用支出。
不難看出,無論在市場前景,還是當(dāng)前的火爆程度上,汽車芯片都可以被形容成“潑天的富貴”,在這種情況下,無數(shù)企業(yè)入局汽車芯片行業(yè),沉睡已久國產(chǎn)汽車芯片行業(yè)也因此被喚醒。
如今,隨著產(chǎn)能恢復(fù),L9369-TR也從天價(jià)再度回到13元左右,但國內(nèi)芯片廠商的熱情卻并沒有退卻。
由此看來,雖然缺芯是一段黑暗的日子,但同時也是中國汽車芯片崛起的機(jī)會。
03
國產(chǎn)汽車芯片的“宏觀”與“微觀”
站在企業(yè)發(fā)展角度上,瞄準(zhǔn)市場需求入局,接住“破天的富貴”,其實(shí)是微觀角度,然而筆者認(rèn)為實(shí)現(xiàn)芯片國產(chǎn)化,還有著更重要的意義,那就是本文開篇提到的產(chǎn)業(yè)生態(tài)。
一個產(chǎn)業(yè),如果想實(shí)現(xiàn)長足的發(fā)展,那就必須要實(shí)現(xiàn)供應(yīng)鏈的自主可控,盡管在制造、軟件、智能化等方面,中國新能源汽車已經(jīng)走在世界前沿,但是如果芯片也能做到自主可控,那才是真正的好上加好,這意味著“卡脖子”“缺芯”等事件可能再也不會發(fā)生在我們身上,這是布局汽車芯片的宏觀意義。
在多年布局下,中國汽車芯片已經(jīng)有了越來越多的上車機(jī)會:
如比亞迪的IGBT就已經(jīng)上車應(yīng)用;
理想汽車此前曾表示將嘗試中車時代電氣的IGBT;
芯擎科技研發(fā)的車規(guī)級SoC龍鷹一號已經(jīng)應(yīng)用在領(lǐng)克08上;
黑芝麻研發(fā)的A1000芯片此前已經(jīng)獲得江汽集團(tuán)思皓品牌、東風(fēng)乘用車的項(xiàng)目定點(diǎn);
地平線征程5芯片已經(jīng)在理想L8上得以應(yīng)用;
……
除此之外,在汽車雨刷、車燈、車窗、遙控器、環(huán)境光控制、動態(tài)流水燈等車身控制模塊,實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)突破的芯片則更多。
而對于車企來說,入局汽車芯片已經(jīng)成為一種趨勢。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),上汽、一汽、北汽、廣汽、東風(fēng)、吉利、比亞迪、長城、理想、小鵬、蔚來等一系列自主品牌均已對汽車芯片進(jìn)行布局。
例如擁有完整IGBT產(chǎn)業(yè)鏈的比亞迪、組建芯動半導(dǎo)體的長城,在前不久的NIO DAY上,蔚來更是發(fā)布了首款自研智能駕駛芯片神璣NX9031……
類似的例子還有很多,種種跡象說明,一條屬于東方生態(tài)的汽車芯片供應(yīng)鏈正在如火如荼地建立中,中國汽車芯片,也儼然已經(jīng)是挑戰(zhàn)國外大廠,實(shí)現(xiàn)自主可控,完善產(chǎn)業(yè)生態(tài)的趨勢。
中國汽車芯片,不想再當(dāng)備胎了。
尾聲
筆者在本文中,從完善產(chǎn)業(yè)生態(tài)的重要性引入,講述了國產(chǎn)汽車芯片的沉寂到覺醒,也講述了作為國產(chǎn)企業(yè),尤其是初創(chuàng)企業(yè)來說,布局汽車芯片的難度有多大,最后,筆者又從微觀和宏觀的角度,總結(jié)了建立芯片生態(tài)的重要性。
盡管實(shí)現(xiàn)完全國產(chǎn)替代的路還有很長,歐、美、日系大廠建立起的壁壘也并不輕易攻破,但中國汽車芯片生態(tài)正逐漸成熟,國產(chǎn)芯片上車,已經(jīng)是不爭的事實(shí)。
再看看《日本經(jīng)濟(jì)新聞》:過去三年,國內(nèi)汽車芯片的自給率從5%迅速提高到了10%。
從5%到10%,對于占據(jù)90%市場份額的國外大廠來說,這個數(shù)據(jù)并不可怕,但可怕的是,我們只用了三年時間,對于國產(chǎn)汽車芯片產(chǎn)業(yè)來說,這僅僅只是個開始。
原文標(biāo)題 : 國產(chǎn)汽車芯片,不想當(dāng)“備胎”
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