文 | 金融街老李

許多車企和資本同行有個(gè)共識(shí)：“5年內(nèi)，汽車芯片一直會(huì)是熱點(diǎn)話題”。去年年底，媒體曝出大眾“缺芯”后，行業(yè)里圍繞缺芯事件不斷發(fā)酵，先是停電導(dǎo)致三星工廠停產(chǎn)，而后長(zhǎng)安汽車在第一季度因“缺芯”少交付了近8萬臺(tái)車，蔚來也在上周宣布停產(chǎn)調(diào)整產(chǎn)能，今天和大家一起聊一聊全球車企為何缺芯？中國汽車芯片差在哪里？車企何時(shí)會(huì)自研芯片？

為何全球車企缺芯

提起缺芯，大家會(huì)想到中美貿(mào)易對(duì)抗，美國對(duì)華為進(jìn)行芯片制裁，但本次車企缺芯，和美國制裁沒有任何關(guān)系。缺芯危機(jī)是全球性的，不單是中國車企，國外的大眾、通用，甚至是一向以供應(yīng)鏈安全為核心的豐田和本田也陷入了缺芯危機(jī)。缺芯原因很復(fù)雜，但總的來說，上游晶圓產(chǎn)能不足、供需時(shí)間錯(cuò)配以及自然災(zāi)害是導(dǎo)致芯片短缺最主要原因。

在半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)中，芯片的制造必須依托于晶圓，8英寸和12英寸的晶圓的應(yīng)用領(lǐng)域最廣，8英寸一般用于汽車，對(duì)上游的晶圓廠家來說，投資8英寸的晶圓產(chǎn)能回報(bào)率非常低，另外，晶圓產(chǎn)能建設(shè)周期較長(zhǎng)，新產(chǎn)線的建設(shè)大概36-48個(gè)月，和汽車設(shè)計(jì)周期類似，晶圓企業(yè)不可能在短期內(nèi)投建產(chǎn)能，所以全球缺芯危機(jī)來臨后，我們并沒有看到晶圓廠家大規(guī)模擴(kuò)產(chǎn)。由于產(chǎn)能建設(shè)周期長(zhǎng)，上下游的供需平衡就非常重要，但是疫情打破了節(jié)奏。

汽車芯片產(chǎn)業(yè)鏈有晶圓企業(yè)——芯片企業(yè)——汽車零部件企業(yè)——車企幾大組成部分，去年疫情發(fā)生時(shí)，各大車企調(diào)低了年目標(biāo)，所以上游芯片企業(yè)和晶圓廠家也跟著調(diào)低了年初的備貨量，進(jìn)入了穩(wěn)定產(chǎn)能狀態(tài)。到了后半年，國內(nèi)汽車市場(chǎng)快速增長(zhǎng)，上游晶圓廠無法在短期內(nèi)擴(kuò)大產(chǎn)能，芯片供不應(yīng)求，一些車企和渠道商線下掃貨，囤積居奇，也加劇了芯片短缺。

汽車領(lǐng)域是近五年來增速最快的半導(dǎo)體應(yīng)用市場(chǎng)，目前，單車芯片的總成本超過500美元，高中低端芯片合計(jì)超過50顆。隨著智能電動(dòng)汽車的進(jìn)一步發(fā)展，汽車半導(dǎo)體的應(yīng)用場(chǎng)景將越來也多，對(duì)半導(dǎo)體數(shù)量和功能的需求也將加大，但問題在于，汽車半導(dǎo)體的供應(yīng)鏈基本都不在中國，根據(jù)國創(chuàng)中心的數(shù)據(jù)，國內(nèi)85%以上的汽車半導(dǎo)體都依賴于進(jìn)口，幾乎沒有本土自研芯片，這給芯片供應(yīng)鏈安全提出了極大的挑戰(zhàn)。

汽車芯片需要國家隊(duì)

這一輪的汽車變革浪潮，實(shí)際是國家之間科技的角逐，是技術(shù)水平和供應(yīng)鏈的較量，掌握核心軟硬件集成能力的企業(yè)和國家將在新一輪的競(jìng)爭(zhēng)中占到優(yōu)勢(shì)。數(shù)字經(jīng)濟(jì)是中國的未來，數(shù)字貨幣、智能汽車、智能手機(jī)、IoT等領(lǐng)域都將對(duì)芯片有大量的需求，因此，無論是對(duì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展還是從國家安全，建立完善的芯片供應(yīng)鏈都是重中之重。

和汽車一樣，芯片也分為低端和高端產(chǎn)品，本次缺芯危機(jī)主要缺少ECU和控制系統(tǒng)的8位MCU。這些產(chǎn)品雖然技術(shù)含量不高，但在汽車上應(yīng)用較多，從控制系統(tǒng)到影音系統(tǒng)，8位MCU無處不在，所以上游斷供后，許多主機(jī)廠不得不停產(chǎn)調(diào)整產(chǎn)能。隨著汽車電子電氣架構(gòu)由分布式向集中式演進(jìn)，傳統(tǒng)控制系統(tǒng)的MCU芯片將減少，用于智能座艙和自動(dòng)駕駛的高算力芯片將成為主流產(chǎn)品。

談到汽車芯片國家隊(duì)，就不得不提芯片產(chǎn)業(yè)的分工，芯片產(chǎn)業(yè)分為設(shè)計(jì)—制造——封裝三大環(huán)節(jié)。

工業(yè)級(jí)芯片多數(shù)是28nm以上的技術(shù)，比如電視、空調(diào)等家用產(chǎn)品，10年前，國內(nèi)在這個(gè)領(lǐng)域完全空白，但近幾年已經(jīng)取得了較大突破，工業(yè)級(jí)芯片在原材料、芯片設(shè)計(jì)等領(lǐng)域自主可控。消費(fèi)級(jí)和車規(guī)級(jí)芯片的發(fā)展落后于工業(yè)級(jí)，手機(jī)、汽車領(lǐng)域應(yīng)用的都是CPU、GPU、AI芯片，對(duì)制程和工藝要求高，國內(nèi)在7nm、5nm等高端產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和制造等領(lǐng)域，還存在較大短板。

相比消費(fèi)級(jí)和工業(yè)級(jí)芯片，車規(guī)級(jí)芯片要求更高，汽車芯片要在復(fù)雜的溫度和震動(dòng)環(huán)境下，保證穩(wěn)定性。

此外，自動(dòng)駕駛芯片還需要做到算力冗余和迭代，因此，在沒有上量的情況下，傳統(tǒng)的芯片企業(yè)很難為車企定制芯片，正如馬斯克所說：“不管是 Mobileye 還是 Nvidia，都無法滿足我們的任何能力、研發(fā)進(jìn)度、成本或者功率方面的要求”，加上此前提到的供應(yīng)鏈安全，車企自研芯片也就迫在眉睫。

自研芯片

中國車企都做特斯拉？

所有人都會(huì)問，車企自研芯片的動(dòng)機(jī)是什么？第一是供應(yīng)鏈安全，第二是產(chǎn)品差異化。華為目前也在開發(fā)智能駕駛MDC芯片，保證了國內(nèi)供應(yīng)鏈安全，但各大車企還是傾向于自己開發(fā)芯片，從長(zhǎng)期看，在智能電動(dòng)時(shí)代，芯片自研將是車企的核心競(jìng)爭(zhēng)力，車企自定義芯片可以更好地開發(fā)系統(tǒng)，對(duì)OTA等產(chǎn)品迭代擁有更大的發(fā)揮空間，形成產(chǎn)品和生態(tài)的差異化，車企自研芯片只是時(shí)機(jī)問題。

特斯拉是自研芯片的典型，在和Mobileye和英偉達(dá)分道揚(yáng)鑣后，特斯拉用了3年的時(shí)間，自研了FSD芯片，采用了14nm制程，由三星代工，單顆芯片的算力72TOPS，無論是制程還是算力，特斯拉的芯片不算最頂級(jí)，但由于芯片自研提高了特斯拉“軟件+硬件”的協(xié)同能力，大大提升了其純視覺自動(dòng)駕駛的上限。

國內(nèi)蔚來、上汽等一批企業(yè)也曾嘗試純視覺方案，但由于無法實(shí)現(xiàn)軟硬件協(xié)同，天花板非常明顯，轉(zhuǎn)而采用激光雷達(dá)方案。除了自動(dòng)駕駛芯片，特斯拉也在開發(fā)7nm的影音娛樂芯片，臺(tái)積電代工，不久的將來，高通820A也將成為特斯拉的歷史。

國內(nèi)車企受制于技術(shù)和工藝，自研芯片的路線不同于特斯拉。特斯拉完成芯片設(shè)計(jì)后，只需找三星和臺(tái)積電等制造商進(jìn)行制造流片，封裝測(cè)試后上車使用；國內(nèi)由于卡脖子問題，沒有三星、臺(tái)積電這樣的代工企業(yè)。

另外，國內(nèi)車企設(shè)計(jì)能力尚未成熟，目前多數(shù)通過合作的方式切入芯片領(lǐng)域，比如，吉利的億咖通和 Arm 中國合資成立芯擎科技，構(gòu)筑芯片產(chǎn)業(yè)鏈，零跑汽車的母公司大華設(shè)計(jì)了“凌芯01”，滿足360°全景環(huán)視、自動(dòng)泊車、ADAS域控制等低級(jí)的自動(dòng)駕駛功能。

軟件定義汽車是全行業(yè)的共識(shí)，汽車要承載軟件，必須有良好的硬件，機(jī)械架構(gòu)已經(jīng)非常成熟，而電子電氣架構(gòu)的核心硬件是主控芯片，車企都非常清楚主控芯片的重要性，只是時(shí)機(jī)尚未成熟。一方面，國內(nèi)高階的芯片制造方案不夠成熟，車企找不到合適的代工企業(yè)，另一方面，由于智能電動(dòng)車沒有上量，芯片制造無法形成規(guī)模效益，車企在短期內(nèi)還是得依賴英偉達(dá)等企業(yè)。

目前吉利、比亞迪、蔚來等車企已經(jīng)通過多種方式開展芯片合作或自研，想讓自動(dòng)駕駛來得更快一些，想讓公司市值再往上走，車企只有通過自研芯片，擁有自己的“海思”，才能讓車企形成“軟件+硬件”的協(xié)同能力，打破所謂的“特斯拉護(hù)城河”。