誰是車企缺芯的原罪?

撰文 |?趙哲峰
編輯 |?楊博丞
題圖 | IC Photo
過去不為人知的芯片,正從幕后走到臺(tái)前。它重塑了汽車產(chǎn)業(yè)鏈,也讓我們的生活有了改變。?
在過去,人們并沒有意識(shí)到芯片有多重要。直到最近兩年,美國對(duì)華為等企業(yè)進(jìn)行“技術(shù)封鎖”,我們才意識(shí)到,一顆小小的芯片,居然能決定一家企業(yè)甚至一個(gè)行業(yè)的命運(yùn)。?
如今,隨著全球疫情蔓延,“缺芯荒”已經(jīng)從電子消費(fèi)品行業(yè)向外延伸,影響到各行各業(yè)的發(fā)展,波及了生活中的方方面面,包括我們最重要的出行工具——汽車。?
近日,國內(nèi)外汽車“芯片門”、“減配門”頻發(fā),則是這一變化的集中體現(xiàn)。?
本月初,央視財(cái)經(jīng)頻道因“芯片貨不對(duì)板”公開“點(diǎn)名”歐拉,指出其“玩文字游戲的行為或涉嫌消費(fèi)欺詐”。?
不久前,有海外媒體報(bào)道,特斯拉最近一批Model 3/ Model Y“偷偷”取消了USB接口以及手機(jī)無線充電功能,并且價(jià)格沒有變化。而國內(nèi)特斯拉車型,則悄無聲息減少了揚(yáng)聲器數(shù)量。?
近日,據(jù)外媒報(bào)道,受芯片短缺影響,通用旗下多款車型將取消座椅加熱/通風(fēng)、方向盤加熱等功能。
最近,又是長城,旗下哈弗H6S車型也被用戶曝出存在“涉嫌芯片虛假宣傳”行為。?
我們暫且不討論車企的營銷話術(shù)、補(bǔ)償方案等是否合理,看問題要從根上找原因。?
為什么會(huì)缺芯?是大家對(duì)芯片的好奇;
怎么能不缺芯?是車企們要解決的難題;
什么時(shí)候能不缺芯?背后有怎樣的邏輯??
為什么缺“芯”??
人們普遍將汽車行業(yè)缺芯的原因歸結(jié)為“疫情”,但這只是其中一方面的原因。如今的缺芯荒,實(shí)則是供需兩側(cè)的情況同時(shí)發(fā)生了變化所致。?
在需求側(cè),扼住無數(shù)車企命運(yùn)咽喉的芯片,與飛速發(fā)展的汽車智能化技術(shù)一樣,正在經(jīng)歷時(shí)代的變遷。?
在上世紀(jì)60年代,汽車工程師們就發(fā)現(xiàn),想要賦予汽車強(qiáng)悍的動(dòng)力并非難事,只要往發(fā)動(dòng)機(jī)艙里塞進(jìn)更多、更粗的氣缸,就可以實(shí)現(xiàn)馬力的躍升。但如何在提升動(dòng)力的同時(shí),提升節(jié)油性并優(yōu)化輸出特性呢?似乎只有一個(gè)辦法——電子化。?
當(dāng)傳感器技術(shù)逐漸成熟,發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣量、噴油量、節(jié)氣門開閉時(shí)間等參數(shù)都可以被電控系統(tǒng)監(jiān)測,這時(shí)只要加上一個(gè)能夠集中處理這些數(shù)據(jù)的“電腦”,系統(tǒng)就可以對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)各部件進(jìn)行精準(zhǔn)控制,從而大幅提高其工作效率和調(diào)??臻g。?
而這個(gè)“電腦”,就是ECU,我們常說的行車電腦。而今天全球緊缺的芯片,就是為ECU提供算力的部件,可以理解為行車電腦中的“大腦”。

1968年,大眾旗下的一款車首次應(yīng)用了ECU。然而隨著汽車電子設(shè)備的增加,汽車芯片的職責(zé)不再只是控制動(dòng)力系統(tǒng),包括車輛內(nèi)外的各個(gè)部件,都需要芯片去進(jìn)行調(diào)度,大到動(dòng)力總成、空調(diào)系統(tǒng)、車窗大燈,小到儀表盤、雨刮器、電尾門等等。?
據(jù)德勤數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì),2012年汽車智能化技術(shù)尚未普及時(shí),燃油車單車平均搭載芯片量就已經(jīng)達(dá)到了438個(gè),新能源車則為567個(gè)。?
而當(dāng)汽車“新四化”浪潮席卷而來,汽車產(chǎn)業(yè)對(duì)于芯片的需求愈演愈烈。例如當(dāng)下最熱的以Mobileye EyeQ4、英偉達(dá)Xavier、地平線征程3為代表的輔助駕駛芯片,以及以高通驍龍8155/8295系列為代表的智能座艙芯片,就是最近幾年才誕生的產(chǎn)物。?
該機(jī)構(gòu)預(yù)估,至2022年,燃油車平均搭載芯片量將達(dá)到934個(gè),而新能源車則激增到1459個(gè),均比十年前翻了一倍還多。?
而且可以看出,新能源車對(duì)于芯片的需求量要遠(yuǎn)大于燃油車。多出來的這部分,主要是IGBT等功率半導(dǎo)體芯片,其作用為實(shí)現(xiàn)交直流電和高低電壓的轉(zhuǎn)換,對(duì)于新能源車的充放電性能起著至關(guān)重要的作用。

?▲國內(nèi)新能源車市場份額變化 | 圖源:乘聯(lián)會(huì)?
今年6月以來,國內(nèi)新能源汽車月銷量連續(xù)刷新歷史記錄,滲透率不斷提高。中汽協(xié)預(yù)計(jì),全年新能源汽車銷量有望達(dá)到340萬輛,同比增長160%,這也進(jìn)一步加劇了芯片短缺的情況。?
另外,隨著5G技術(shù)的快速普及,手機(jī)等電子消費(fèi)品的功能也被進(jìn)一步開發(fā),其對(duì)于芯片的需求量也隨之增加。?
小米集團(tuán)合伙人、高級(jí)副總裁盧偉冰此前曾談到,“今天全球市場正從4G到5G手機(jī)過渡,但是一部5G手機(jī)所需要的芯片數(shù)量大約是4G手機(jī)的2倍,一部Redmi Note10 Pro就需要114個(gè)芯片。”?
當(dāng)下,有四大類產(chǎn)品是芯片的需求大戶,分別是手機(jī)、高性能計(jì)算、汽車和AIoT(人工智能物聯(lián)網(wǎng))。手機(jī)行業(yè)尚且沒能擺脫缺芯困擾,汽車行業(yè)自然也無法“幸免于難”。?
怎么能不缺芯??
當(dāng)下,車企應(yīng)對(duì)“缺芯荒”的解決方案大致有著兩種:一種是“自食其力”派,另一種則是“抱大腿”派。?
最近,研究公司Gartner給出預(yù)測:到2025年,全球前10名車企中,將有一半開始設(shè)計(jì)自己的芯片。?
特斯拉毫無疑問是當(dāng)下車企自研芯片的代表,而在國內(nèi),包括比亞迪、吉利、北汽、上汽等傳統(tǒng)車企,以及蔚來、小鵬、零跑等新勢(shì)力車企,也走上了自研芯片的道路。??
其中,比亞迪旗下的比亞迪半導(dǎo)體,主攻功率半導(dǎo)體芯片。其早在2005年就成立了IGBT團(tuán)隊(duì),2018年推出車規(guī)級(jí)IGBT4.0芯片。雖然彼時(shí),其技術(shù)水平僅達(dá)到國際第五代,與世界領(lǐng)先的第七代差距明顯。但隨著800V高壓充電等技術(shù)的普及,具有耐高壓、耐高溫優(yōu)勢(shì)的碳化硅芯片將全面取代硅基IGBT,而這也給了比亞迪等國內(nèi)車企“彎道超車”的機(jī)會(huì)。?
2020年,比亞迪就成為國內(nèi)首個(gè)大規(guī)模量產(chǎn)自研碳化硅芯片的車企,旗下漢EV等車型在碳化硅芯片的加持下,續(xù)航能力提升10%,并擁有更快的充電速度和更強(qiáng)的動(dòng)力性。?
此外,蔚來首臺(tái)碳化硅電驅(qū)系統(tǒng)C樣件在今年6月下線,并將率先搭載在明年開始交付的蔚來ET7上面;而吉利也有自研碳化硅芯片的計(jì)劃,產(chǎn)品預(yù)計(jì)在2023年實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。?
不同于比亞迪,蔚來和吉利自研芯片的領(lǐng)域更加廣泛。?
其中,蔚來在2020年就開始規(guī)劃自研自動(dòng)駕駛芯片,為了加速項(xiàng)目落地,蔚來先后引入了原自動(dòng)駕駛公司Momenta研發(fā)總監(jiān)、前OPPO硬件總監(jiān)、小米芯片和前瞻研究部門總經(jīng)理等相關(guān)領(lǐng)域的專業(yè)人士。

而吉利旗下的芯擎科技,則在近日發(fā)布了國內(nèi)首款7nm車規(guī)級(jí)智能座艙芯片“龍鷹一號(hào)”,預(yù)計(jì)2022年三季度實(shí)現(xiàn)量產(chǎn),率先在吉利品牌車型中搭載后,也將在領(lǐng)克等旗下品牌中陸續(xù)“上車”。?
以上車企可謂“國貨當(dāng)自強(qiáng)”的代表,通過技術(shù)研發(fā)擺脫被“卡脖子”的困局,對(duì)于企業(yè)的長期意義不言而喻。但是這件“難且正確”的事情,其難度也是超乎想象的。?
某業(yè)內(nèi)人士曾表示“這個(gè)行業(yè)的門檻極高,不是隨便就能進(jìn)入,前期投入太大,不是一般企業(yè)可以負(fù)擔(dān)”,這也是為什么很多車企都在自研芯片,但做出成績的卻屈指可數(shù)的原因。?
況且,就算在研發(fā)環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)了突破,也有諸多外力限制著芯片的量產(chǎn)裝車。?
例如現(xiàn)在大熱的碳化硅芯片,其襯底原材料依舊被國外廠商所控制:韓國Cree、美國II-VI、日本Si-Crystal合計(jì)占據(jù)90%的出貨量,“寡頭壟斷”的局面短期內(nèi)無法改變,國內(nèi)車企依舊存在被“卡脖子”的風(fēng)險(xiǎn)。除比亞迪以外,在原材料方面基本都需要外部供應(yīng)商的支持。?
但好消息是,目前我國也有不少企業(yè)如天科合達(dá)和山東天岳等,也在陸續(xù)入局該領(lǐng)域,為國內(nèi)車企自研芯片提供原材料支持。?
而在制造端,比如吉利自研的“龍鷹一號(hào)”,通常這種7nm制程芯片需要高端光刻機(jī)才能量產(chǎn)。?
但由于國外的“技術(shù)封鎖”,我國大陸企業(yè)無法進(jìn)口高端光刻機(jī),同時(shí)目前最先進(jìn)的國產(chǎn)光刻機(jī)也僅僅能量產(chǎn)28nm制程芯片,所以吉利只能找臺(tái)積電為其代工。而臺(tái)積電作為全球第一大芯片代工廠,其主要大客戶基本來自于蘋果、AMD、高通等美國企業(yè),吉利在其中的位置相對(duì)被動(dòng)。如果未來臺(tái)積電產(chǎn)能不足,那么其優(yōu)先服務(wù)于美國企業(yè)的可能性更大。?
既然車企自研芯片“道阻且長”,那么直接“抱大腿”就是一個(gè)見效更快的方法了。?
最近,研究公司Gartner表示:芯片供應(yīng)的不確定性,和車企對(duì)于芯片需求的大量增長,導(dǎo)致車企加緊了與芯片制造商之間的聯(lián)系。?
在新能源車普及之前,兩者之間的關(guān)系并不算緊密。前者在車企產(chǎn)業(yè)鏈條中,一般屬于三級(jí)或者四級(jí)供應(yīng)商的角色,通常是由一、二級(jí)零部件供應(yīng)商自己搞定芯片,再把制作好的產(chǎn)品整個(gè)交給主機(jī)廠,車企很少直接跟芯片供應(yīng)商產(chǎn)生交集。?
但現(xiàn)如今汽車產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)發(fā)生巨變,芯片供應(yīng)商的地位扶搖直上,一下子成了無數(shù)車企爭相擁抱的“大腿”。?
這時(shí),芯片企業(yè)在車企供應(yīng)鏈中就變成了“Tier 1”,車企需要直接和前者對(duì)接,以最大化保證芯片供應(yīng),同時(shí)提高技術(shù)適配性以滿足越發(fā)復(fù)雜的智能化需求。?
那么主機(jī)廠如何加深與芯片公司之間的綁定呢?最簡單的辦法,直接給對(duì)方“輸血”,從戰(zhàn)略層面使雙方達(dá)成合作關(guān)系。?
最典型的案例,長城汽車在今年2月,參與了地平線的C輪融資。根據(jù)合作協(xié)議,雙方將依托各自在汽車、人工智能領(lǐng)域的優(yōu)勢(shì),開發(fā)市場領(lǐng)先的智能汽車產(chǎn)品。?

表面看是車企跟芯片商的“強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合”,但促成合作的導(dǎo)火索,則是長城汽車在當(dāng)下“缺芯”局面中,急需擴(kuò)充其芯片供應(yīng)商名單,盡可能保證在車企間的“搶芯大戰(zhàn)”中占得先機(jī)。與長城類似的,包括上汽、比亞迪等車企也參與過地平線的融資。
“缺芯荒”何時(shí)了??
據(jù)汽車咨詢機(jī)構(gòu)AutoForecast Solutions統(tǒng)計(jì),今年全球汽車市場累計(jì)減產(chǎn)量,預(yù)計(jì)為1126.3萬輛,相當(dāng)于大眾、豐田等巨頭全年的產(chǎn)銷規(guī)模。?
首先可以肯定的是,“缺芯荒”將延續(xù)至2022年。不過,整體情況在向好的方向發(fā)展。?
今年上半年,“缺芯”問題主要集中在晶圓等前端產(chǎn)能,下半年晶圓產(chǎn)能逐步恢復(fù),但后端封裝和測試流程又成為新的挑戰(zhàn)。據(jù)悉,當(dāng)前芯片的封裝和測試工作,集中在中日韓等東亞國家和新馬泰等東南亞國家。?
相比之下,東南亞國家的疫苗接種率偏低,疫情起伏較大,在很大程度上影響了芯片供應(yīng)。不過,隨著疫苗接種率的提升,該地區(qū)的疫情已經(jīng)趨于穩(wěn)定。?

以馬來西亞為例,該地從9月底開始,單日新增確診人數(shù)持續(xù)下降,已經(jīng)從15000人左右降至3000人左右,10月中旬和10月底有過兩次強(qiáng)烈波動(dòng),但最近一個(gè)多月以來,其疫情控制還算穩(wěn)定。馬衛(wèi)生部總監(jiān)努爾·希沙姆表示:截至10月中旬,馬來西亞已有超過七成人口完成疫苗接種。?
國際金融服務(wù)公司摩根士丹利近日發(fā)布數(shù)據(jù)顯示,全球約30%的汽車、服務(wù)器芯片需要在馬來西亞完成封裝測試。在疫情得到控制后,馬來西亞相關(guān)工廠的平均產(chǎn)能利用率,已經(jīng)由51%恢復(fù)至近90%。?
而隨著東南亞疫情得到控制,我國汽車產(chǎn)量也在最近兩個(gè)月持續(xù)回升。車市有“金九銀十”的說法,按照一般規(guī)律,9月份汽車產(chǎn)銷量環(huán)比8月份會(huì)出現(xiàn)爆發(fā)式增長,但10月份環(huán)比9月份,以及11月份環(huán)比10月份,都不會(huì)有明顯變化。??

根據(jù)乘聯(lián)會(huì)數(shù)據(jù),算得去年10月和11月國內(nèi)乘用車產(chǎn)量分別環(huán)比增長1.0%和11.5%。而到了今年,這兩項(xiàng)數(shù)據(jù)分別為14.4%和14.2%,進(jìn)一步佐證了東南亞疫情向好為我國汽車產(chǎn)業(yè)帶來的積極影響。?
由此,乘聯(lián)會(huì)秘書長崔東樹也給出其個(gè)人判斷:乘用車市場芯片供給最黑暗時(shí)刻已經(jīng)過去。既然已經(jīng)出現(xiàn)好轉(zhuǎn)的勢(shì)頭,“芯片荒”何時(shí)才能結(jié)束呢?或許,永遠(yuǎn)都不會(huì)徹底結(jié)束了。?
按照中汽中心預(yù)測,未來汽車芯片供應(yīng)出現(xiàn)10%-20%的缺口,可能會(huì)成為常態(tài)。?
考慮到汽車芯片需求的急劇攀升,以及新冠病毒的不確定性(有可能成為長期流行?。?,該預(yù)測不無根據(jù)。例如最近的奧密克戎變種病毒,未來大概率還會(huì)有其他新病毒出現(xiàn),會(huì)持續(xù)影響全球的工業(yè)生產(chǎn)。?
雖然短期來看,徹底告別“芯片荒”不太現(xiàn)實(shí)。但恢復(fù)到一個(gè)接近于正常水平的生產(chǎn)力,應(yīng)該不會(huì)太久了。?
中汽中心表示:預(yù)計(jì)到明年三季度,芯片供應(yīng)將得到大幅緩解。另外,摩根大通也預(yù)計(jì),芯片供應(yīng)情況可能在2022年下半年得到根本性改善。?
可以看出,國內(nèi)外專業(yè)機(jī)構(gòu)幾乎都把“缺芯荒”大幅改善的時(shí)間節(jié)點(diǎn),鎖定在了“明年下半年”。?
另外,面對(duì)有可能常態(tài)化的“缺芯荒”,全球各國對(duì)新冠病毒的防范意識(shí)、防疫措施、醫(yī)療技術(shù)也在不斷加強(qiáng),新病毒的出現(xiàn)不會(huì)再造成巨大恐慌,只是我們需要做好“打持久戰(zhàn)”的準(zhǔn)備。?
最后延伸一點(diǎn)思考:車企“缺芯荒”,表面看是由疫情突襲導(dǎo)致,但根本原因則在于汽車技術(shù)的革新,帶來了汽車產(chǎn)業(yè)鏈結(jié)構(gòu)的重塑,以及車企對(duì)此變化的準(zhǔn)備不足。如果是疫情單方面原因,為何偏偏只有芯片、雷達(dá)等智能化技術(shù)相關(guān)硬件“中招”呢??
隨著智能電動(dòng)車的快速發(fā)展,未來將不斷有新技術(shù)涌現(xiàn),那么相應(yīng)的產(chǎn)業(yè)鏈結(jié)構(gòu)也會(huì)一次又一次被重塑。例如,V2X技術(shù)、線控底盤技術(shù)、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)等。?
疫情,只是充當(dāng)了這一趨勢(shì)的“放大鏡”。即使沒有疫情,也未必就不會(huì)出現(xiàn)“缺芯荒”。如果車企們能通過“缺芯荒”提前意識(shí)到產(chǎn)業(yè)鏈的重要性和變化,未必不是一件好事。