車企漫長的造芯季節(jié)

近日，蔚來汽車副總裁發(fā)微博表示，未來一兩年內(nèi)，蔚來汽車將實(shí)現(xiàn)一些關(guān)鍵芯片的自研量產(chǎn)。這一消息再次引起產(chǎn)業(yè)對車企自研半導(dǎo)體的討論。

7 月 20 日，汽車大廠 Stellantis 宣布要在 2030 年之前投資 100 億歐元，確保各種半導(dǎo)體的供應(yīng)。同時(shí)，Stellantis 還將與 AiMotive 和 SiliconAuto 合作開發(fā)自研半導(dǎo)體。曾幾何時(shí)，汽車行業(yè)因?yàn)槿毙静荒芗皶r(shí)出貨，大量車企在當(dāng)時(shí)開始涉足半導(dǎo)體業(yè)務(wù)以確保供應(yīng)鏈穩(wěn)定。然而眾所周知，芯片行業(yè)是一個(gè)投資周期長，回報(bào)慢的行業(yè)。那么現(xiàn)在這些造芯片的車廠過得還好嗎？

由東風(fēng)公司牽頭成立的湖北省車規(guī)級芯片產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)合體成立一年以來，已實(shí)現(xiàn) 3 款國內(nèi)空白車規(guī)級芯片首次流片。東風(fēng)汽車不是唯一一家取得進(jìn)展的跨界車廠，吉利汽車旗下億咖通科技和安謀中國等公司共同出資成立的芯擎科技也實(shí)現(xiàn)了國產(chǎn) 7nm 智能座艙芯片的量產(chǎn)。

結(jié)合上圖不難發(fā)現(xiàn)，有些汽車公司的嘗試依舊沒有落地。這再次反映出車用半導(dǎo)體是一個(gè)進(jìn)入壁壘相對較高行業(yè)。

新老玩家的對決

相對于前兩年車企密集宣布造芯的間隔來看，2023 年以來，其實(shí)「車企造芯」的報(bào)道少了很多。一方面的原因當(dāng)然是有造芯實(shí)力的車企已經(jīng)進(jìn)入了這一領(lǐng)域；另一方面則是因?yàn)槠嚢雽?dǎo)體的供貨相對趨于穩(wěn)定。

半導(dǎo)體咨詢機(jī)構(gòu) Techinsights 指出，從英飛凌、恩智浦、瑞薩和羅姆等主要汽車半導(dǎo)體公司的交貨期和庫存來看，車用芯片供需正在趨于正常。汽車專用半導(dǎo)體供應(yīng)壓力正在減輕，特別是那些基于成熟工藝節(jié)點(diǎn)的半導(dǎo)體技術(shù)，如 28nm、40nm 等。市場現(xiàn)在對現(xiàn)有的瓶頸以及需要采取哪些緩解戰(zhàn)略有了更清晰的認(rèn)知。最重要的是，這些剩余的瓶頸不再對汽車生產(chǎn)計(jì)劃構(gòu)成威脅。

在這樣的背景下，傳統(tǒng)半導(dǎo)體公司正在發(fā)揮優(yōu)勢，畢竟自研車規(guī)級芯片資金門檻非常高。據(jù)專家預(yù)測，僅以基礎(chǔ)芯片的投入為例，起步門檻就是 10 億元，如果再加上總體研發(fā)及運(yùn)營，一般的芯片普遍需要百億元以上的投資規(guī)模。英偉達(dá)旗下的 Orin，是英偉達(dá)花費(fèi) 4 年時(shí)間投入數(shù)十億美元打造的。理想汽車創(chuàng)始人李想曾透露，早期理想未選擇全棧自研的重要原因就是資金有限。正是車規(guī)級芯片的壁壘讓缺芯潮中汽車行業(yè)成為了重災(zāi)區(qū)。

此外，車企自研芯片還會面臨客戶單一的挑戰(zhàn)。車企如果沒有足夠的出貨量，收回成本就很難，降低整車的芯片成本就更是奢望。一款汽車 SoC 每年出貨量不到百萬以上，難以支撐芯片的持續(xù)研發(fā)投入。無論造車新勢力還是傳統(tǒng)車企，即便將芯片團(tuán)隊(duì)拆分獨(dú)立運(yùn)營，拆分出來的團(tuán)隊(duì)依舊很難獲得包括競爭對手在內(nèi)的其他客戶的訂單，難以提升芯片銷量，競爭對手會出于對技術(shù)領(lǐng)先性、價(jià)格、系統(tǒng)適配等方面的商業(yè)考慮，選用第三方芯片。

在這樣的情況下，很多車企選擇與科技企業(yè)分工協(xié)作。通過與芯片設(shè)計(jì)公司合作，車企也可以進(jìn)行差異化定制，或是更好的選擇。畢竟即使是差異化的定制，芯片內(nèi)部 50% 的部分也是通用的，芯片設(shè)計(jì)公司可以在原有版本的基礎(chǔ)上進(jìn)行差異化設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)部分差異功能。

車企依舊堅(jiān)持自研芯片的決心

看起來汽車缺芯的問題已經(jīng)有所緩解了，其實(shí)汽車公司們可以像從前一樣「過上安逸日子」了。但是國內(nèi)的許多車企依舊表態(tài)「堅(jiān)定發(fā)展半導(dǎo)體」。

前不久，長安汽車董事長朱華榮表示 「過去，我們主要是『跟隨』，但今天不一樣了。很多企業(yè)發(fā)展到今天，突然發(fā)現(xiàn)要做很多研究了，因?yàn)榍懊嬉呀?jīng)沒有跟隨的對象，必須自己來研發(fā)創(chuàng)新?！?/span>

隨著半導(dǎo)體在汽車上扮演的角色越來越重要，掌握底層的芯片，才能掌握頂層的產(chǎn)品。特別是在汽車產(chǎn)業(yè)進(jìn)入電動(dòng)化、智能化的新時(shí)代后，企業(yè)不再有值得借鑒的先例，只有技術(shù)創(chuàng)新才能讓企業(yè)實(shí)現(xiàn)領(lǐng)先。廣汽集團(tuán)董事長曾慶洪也曾透露，「十四五」期間，廣汽集團(tuán)將聚焦基礎(chǔ)研究突破和關(guān)鍵核心技術(shù)進(jìn)行攻關(guān)。未來，廣汽將加大研發(fā)基礎(chǔ)能力、核心技術(shù)能力、關(guān)鍵零部件配套及生產(chǎn)能力建設(shè)，實(shí)現(xiàn)智能網(wǎng)聯(lián)和新能源車三電核心技術(shù)行業(yè)領(lǐng)先。

在過去的 50 年里，汽車原始設(shè)備制造商一直在分散他們的供應(yīng)鏈，而不是像該行業(yè)史的前 50 年里那樣進(jìn)行垂直整合。隨著軟件在行業(yè)中愈發(fā)占據(jù)主導(dǎo)地位，這種模式將不再適用。汽車制造商已經(jīng)意識到了這個(gè)問題的嚴(yán)重性，許多汽車制造商正在采取更全面的方法來生產(chǎn)半導(dǎo)體和計(jì)算機(jī)。但這種轉(zhuǎn)變不會在一夜之間完成。汽車制造商無法從近乎混亂的十幾家供應(yīng)商的 200 個(gè)微控制器立馬轉(zhuǎn)變到采購單一的超級芯片。他們希望現(xiàn)有的供應(yīng)商能提供更全面的平臺。從某些指標(biāo)來看，特斯拉是目前垂直整合程度最高的汽車制造商，甚至設(shè)計(jì)了自己的芯片和軟件。

市場調(diào)研機(jī)構(gòu) Gartner 發(fā)布的一份報(bào)告顯示，由于芯片短缺以及汽車電氣化、自動(dòng)駕駛等趨勢，全球前十大汽車制造商中的半數(shù)將自行設(shè)計(jì)芯片，借以掌控產(chǎn)品路線圖和供應(yīng)鏈。汽車電子元器件市場價(jià)格的波動(dòng)，原因一方面在于，新能源汽車發(fā)展勢頭迅猛，且集中在一些核心市場，日趨激烈的競爭倒逼價(jià)格下降；另一方面，受前兩年保供影響，物料有所積壓，帶來價(jià)格下降。在這種情況下，誰能更有效地管理供應(yīng)鏈，就能贏得制造商、原廠、代理商更多的信任。同時(shí)供應(yīng)鏈提供者，也要正視競爭壓力，快速調(diào)整產(chǎn)品供應(yīng)。

Gartner 研究副總裁 Gaurav Gupta 認(rèn)為，汽車半導(dǎo)體供應(yīng)鏈很復(fù)雜。在大多數(shù)情況下，芯片制造商只是汽車制造商的三級或四級供應(yīng)商，通常需要一段時(shí)間才能適應(yīng)汽車市場的需求變化，這使得汽車制造商增加了對半導(dǎo)體供應(yīng)鏈的控制欲望。

未來市場仍會擴(kuò)大

技術(shù)革新帶動(dòng)生產(chǎn)成本下降，以前汽車?yán)飪H有幾顆 MCU，而現(xiàn)在有幾百顆，甚至上千顆。業(yè)內(nèi)人士表示，隨著材料和技術(shù)的進(jìn)步，未來產(chǎn)品的價(jià)格還會不斷往下走，但是市場需求將保持旺盛。

在傳統(tǒng)燃油車中，MCU 價(jià)值占比最高，達(dá)到 23%；其次為功率半導(dǎo)體，達(dá)到 21%；傳感器排名第三，占比為 13%。而在純電動(dòng)汽車中，由于動(dòng)力系統(tǒng)由內(nèi)燃機(jī)過渡為電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，傳統(tǒng)機(jī)械結(jié)構(gòu)的動(dòng)力系統(tǒng)被電動(dòng)機(jī)和電控系統(tǒng)取代，其中電控系統(tǒng)需要大量的逆變器，對 IGBT、MOSFET 等功率器件產(chǎn)生了大量需求，推動(dòng)了功率半導(dǎo)體在純電動(dòng)車的價(jià)值占比大幅提升至 55%，MCU 和傳感器價(jià)值占比分別為 11% 和 7%。

未來，汽車上的每個(gè)系統(tǒng)都需要某種形式的集成平臺——傳感器、運(yùn)動(dòng)控制、電源管理、安全保障、車內(nèi)和儀表盤系統(tǒng)，可能還有更多。其中的許多系統(tǒng)或許會進(jìn)一步細(xì)分為區(qū)域（如每個(gè)輪胎、發(fā)動(dòng)機(jī)等）。這些平臺的半導(dǎo)體需要更加緊密地耦合，每個(gè)平臺都有自己的軟件堆棧。所有這些對現(xiàn)有的半導(dǎo)體供應(yīng)商來說都是好消息。

經(jīng)測算中國新能源汽車半導(dǎo)體市場規(guī)模在 2025 年有望達(dá)到 62.8 億-73.2 億美元。汽車半導(dǎo)體包含功率、控制芯片、傳感器等。

一顆汽車芯片從立項(xiàng)、設(shè)計(jì)、流片、車規(guī)認(rèn)證、車型導(dǎo)入驗(yàn)證，到量產(chǎn)裝車，通常需要 3—5 年的時(shí)間。當(dāng)性能、指標(biāo)某一項(xiàng)檢測不達(dá)標(biāo)，一切推倒回到原點(diǎn)，重新設(shè)計(jì)、建模等，循環(huán)往復(fù)。在這個(gè)漫長的鏈條中，車企從零開始，但是傳統(tǒng)企業(yè)已經(jīng)在走向下一個(gè)環(huán)節(jié)——碳化硅。

2023 年 Q2，英飛凌收入同比增長 13%，達(dá)到 40.9 億歐元，高于分析師預(yù)期；按業(yè)務(wù)劃分，汽車電子（ATV）部門營收環(huán)比增至 21.29 億歐元，8 月 4 日，英飛凌宣布，將大幅擴(kuò)建馬來西亞 Kulim 晶圓廠，這是繼之前于 2022 年 2 月宣布的投資計(jì)劃之外，將打造全球最大的 8 英寸碳化硅（SiC）功率晶圓廠。這項(xiàng)擴(kuò)建計(jì)劃的背后是客戶的承諾與支持。據(jù)英飛凌透露，Kulim 工廠的擴(kuò)建計(jì)劃已得到客戶約 50 億歐元的 design-win 合同，以及 10 億歐元左右的預(yù)付款。另一家汽車半導(dǎo)體大廠安森美，2023 年 Q2 收入 20.944 億美元，汽車業(yè)務(wù)收入超 10 億美元，同比增長 35%，創(chuàng)歷史新高；碳化硅收入同比增長近 4 倍。

那么是否還有其他角色可以在中國汽車產(chǎn)業(yè)中，幫助車企去管理供應(yīng)鏈呢？或許分銷商是其中一個(gè)答案。芯片代理商可以提供技術(shù)支持、解決方案支持和供應(yīng)鏈服務(wù)的同時(shí)，和車企一起建立起一條透明的供應(yīng)鏈。因?yàn)榇砩逃挟a(chǎn)業(yè)所需全部芯片產(chǎn)品，客戶可以通過系統(tǒng)對接，了解產(chǎn)品排單、庫存情況，幫助車企更好地管理供應(yīng)鏈。

總而言之，汽車半導(dǎo)體市場的未來，還有許多可能性。答案何時(shí)揭曉？蔚來給出的答案是「九月見」。