車企漫長(zhǎng)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(duì)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(zhǎng)，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(jí)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(guó)內(nèi)空白車規(guī)級(jí)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(guó)等公司共同出資成立的芯擎科技也實(shí)現(xiàn)了國(guó)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(duì)較高行業(yè)。

新老玩家的對(duì)決

相對(duì)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(duì)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(chǎng)現(xiàn)在對(duì)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(duì)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(shì)，畢竟自研車規(guī)級(jí)芯片資金門檻非常高。據(jù)專家預(yù)測(cè)，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(yíng)，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(jí)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(huì)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(shì)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(yíng)，拆分出來的團(tuán)隊(duì)依舊很難獲得包括競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手在內(nèi)的其他客戶的訂單，難以提升芯片銷量，競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手會(huì)出于對(duì)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(guó)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(zhǎng)安汽車董事長(zhǎng)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(duì)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(zhǎng)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(shí)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(huì)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(gòu)單一的超級(jí)芯片。他們希望現(xiàn)有的供應(yīng)商能提供更全面的平臺(tái)。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(chǎng)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(shì)，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(chǎng)價(jià)格的波動(dòng)，原因一方面在于，新能源汽車發(fā)展勢(shì)頭迅猛，且集中在一些核心市場(chǎng)，日趨激烈的競(jìng)爭(zhēng)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(jìng)爭(zhēng)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(jí)或四級(jí)供應(yīng)商，通常需要一段時(shí)間才能適應(yīng)汽車市場(chǎng)的需求變化，這使得汽車制造商增加了對(duì)半導(dǎo)體供應(yīng)鏈的控制欲望。

未來市場(chǎng)仍會(huì)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(huì)不斷往下走，但是市場(chǎng)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(duì) 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(tái)——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(huì)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(tái)的半導(dǎo)體需要更加緊密地耦合，每個(gè)平臺(tái)都有自己的軟件堆棧。所有這些對(duì)現(xiàn)有的半導(dǎo)體供應(yīng)商來說都是好消息。

經(jīng)測(cè)算中國(guó)新能源汽車半導(dǎo)體市場(chǎng)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(cè)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(zhǎng)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(zhǎng) 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(yíng)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(zhǎng) 35%，創(chuàng)歷史新高；碳化硅收入同比增長(zhǎng)近 4 倍。

那么是否還有其他角色可以在中國(guó)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(duì)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(chǎng)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」。