物極必反,用這個成語來形容近期的半導體行業,可謂再合適不過了。
自2021年開始,“缺芯”、“芯片暴漲”開始成為行業主旋律。表現在汽車領域,市場最緊張的時候,一枚德州儀器車載芯片的價格上漲超過百倍,但即便如此,市場終端仍然是“一芯難求”。
不過,各生產環節恐慌性的積壓庫存,疊加產能的持續擴張,注定為今年年初的降價埋下了伏筆,這是供需關系的客觀規律。據中國臺灣媒體《經濟日報》報道,半導體硅片市場現貨價開始領跌,且從6英寸硅片一路蔓延到12英寸硅片,這也是半導體硅片三年多來首次出現降價。
有意思的是,在困擾汽車行業三年多的缺芯問題有所緩解的情況下,各大汽車品牌卻爭先恐后的入局造芯。據不完全統計,目前國內已經有十幾家主機廠通過自研、合作研發或者投資的方式進入芯片領域。用“一擁而上”來形容,并不過分。
都是哪些車企在自研芯片?為啥這些車企硬著頭皮也要造芯?它們能如愿以償嗎?對于網友們關心的這一系列問題,汽車情報新媒體逐一進行了深度分析。
造芯的兩條路線
汽車情報新媒體梳理頭部財經、汽車媒體以及各品牌官方消息后發現,目前入局造芯的企業既有包括蔚來、理想、小鵬、零跑等造車新勢力,也有比亞迪、東風、長城、吉利、上汽、廣汽和北汽等傳統車企。不過,它們切入造芯的路徑并不一樣。
造車新勢力的路子是組建團隊自己研發,有點致敬特斯拉的味道。據網絡公開消息顯示,蔚來已組建近了300人的芯片團隊,同時研發自動駕駛芯片和激光雷達芯片;小鵬芯片團隊同樣擴張迅速,正在開發對標特斯拉 FSD 的大算力自動駕駛芯片,不過受限于企業虧損壓力,近期勢頭小了一些;理想也在去年擴招了芯片團隊,與三安半導體合作建立蘇州功率半導體產線。
香港大學榮譽教授、中國工程院院士陳清泉在中國電動汽車百人會論壇上表示:“汽車革命的下半場是智能化、網聯化、共享化,其主要核心技術是汽車芯片和操作系統。由此來看,芯片和依托于芯片的智能化體驗,日益成為車企賣車的競爭力之一。”
尤其是看到特斯拉自動駕駛系統FSD在七年時間里漲價6倍至1.5萬美元,前年特斯拉還獲得了38億美元的軟件服務、保險等收入,這無疑堅定了造車新勢力對于全棧自研的執念。另外,攻克技術最高點的芯片,還能建立起屬于自己的技術“護城河”,類似于特斯拉那樣的區隔優勢。
相比較之下,傳統車企在造芯的路線上會稍微“謹慎”一些。直觀來看,吉利、廣汽、北汽、上汽等都是通過和芯片企業聯合成立合資公司,亦或是投資芯片公司的方式入局造芯。
以吉利為例,日前浙江晶能微電子宣布,其自主設計、研發的首款車規級IGBT產品成功流片,新款芯片各項參數均達到了設計要求。在不少業內人士看來,此次突破將為后續更多功率芯片的研制打下基礎,也在某種程度上預示著吉利自研芯片邁出了關鍵的一步,后續或許會給業界帶來更多的驚喜。
不得不說,這展示了傳統車企相對“務實”的一面。畢竟搞芯片的難度遠遠高于造車,造芯不僅研發、量產周期長,技術門檻高,還需要持續和穩定的經營節奏,缺一個環節都不可。而通過合資或投資的方式入局造芯,一定程度上可以降低風險,車企還能借助于對方的技術提高研發的成功率,可謂共贏選擇。
為何要啃“硬骨頭”?
福特中國研發工程師Alex Ren在接受汽車情報新媒體的采訪時,大概介紹到了以下三個方面。第一是為了更大層面的掌握對芯片供應鏈的控制權,畢竟去年經歷過芯片短缺后很多OEM都受到了不小沖擊,車企有了前所未有的“憂患意識”,不想因為缺芯影響自身的節奏。以福特為例,去年IVI相關的芯片也受到了一些影響,如果自主研發的話可以更好控制芯片供應。
第二個目的應該就是降本了,增加自主性。或許大家對芯片占整車的成本沒什么概念,以英偉達(NVIDIA)自動駕駛芯片OrinX為例,一顆芯片價格高達400美金(約2700元),并且在市場上很難找到同等性能的替代品。目前,包括理想L9、小鵬G9、蔚來ET7等車型均采用了OrinX芯片。而正是昂貴的成本,使得絕大多數新能源車企未能跨過盈利大關。
第三,自研芯片相關硬件的話,可能能夠最大化發揮自家軟件和算法優勢,提高軟硬件協同效率。現在很多車企都在強調全棧自研,但自研的算法匹配現行市場的通用芯片,會有一個痛點,就是算法的優勢發揮不出來,需要定制化自己的芯片來匹配自研算法。舉個婦孺皆知的例子,為什么蘋果手機的體驗更好?因為蘋果自研IOS系統和芯片,其系統流暢性、設備功耗等核心指標依舊優于安卓和高通的通用平臺。
筆者同步采訪了領克汽車研發工程師俞國堯,他的看法和工程師Alex Ren有些許相同之處,可謂英雄所見略同。
比如車企有了“一朝被蛇咬,十年怕草繩”的危機意識;車企降本,存在軟件開發和硬件開發模式的差異;不同汽車品牌使用相同芯片,存在一定的技術或者設計方向的泄露;不同車型相同芯片,相應的實現邏輯功能異曲同工。
自研芯片能成功嗎?
福特中國研發工程師Alex Ren給出了自己的分析和觀察。在他看來,提高軟硬件協同效率有一個大的前提,那就是把自家的算法做到很突出。如今才開始發力,雖然談不上有多晚,但或許很難再像特斯拉一樣能夠把自研芯片做的這么出彩了。
與此同時,車企想要通過自研芯片實現降本也并沒有想象中那么容易,因為芯片研發的成本投入就是不小一筆,以研發一顆自動駕駛芯片為例,算上購買 IP、流片和人員開支,需要約30億元人民幣,而從開發、流片、測試到上車的時長更是達到約 3-4 年。言外之意,無論是資金、人力還是時間,都需要長久的投入。
與此同時,目前開始做自主研發,芯片技術未必可以達到高通、英偉達和AMD的水平,而且目前芯片使用主要在ADAS、SOC相關方面,如果最后的銷量達不到一定數量,可能就很難平衡支出。
某自主品牌研發工程師告訴汽車情報新媒體:“相較于自動駕駛芯片而言,IGBT功率半導體的研發難度要低不少,再加上其在汽車中的成本占比更高,總用量更大。目前無論是傳統車企也好,造車新勢力也罷,可以先嘗試像比亞迪一樣掌握IGBT功率半導體的核心技術,不被英飛凌等外資供應商扼住咽喉,然后再暢想難度系數更高的自動駕駛、智能座艙芯片。”
作為全球規模最大的車規芯片公司,英飛凌可以說是掌握著汽車工業的命脈。而除了比亞迪之外,中國車企的絕大部分基礎芯片,都繞不開英飛凌的供應。所以,中國車企可以先易后難,制定一個小目標,像比亞迪那樣打破英飛凌等大廠對MCU和IGBT的壟斷,接下來再嘗試對自動駕駛、智能座艙芯片發起猛攻。
另外,從宏觀角度來看,當下頭部自主品牌車企都在講述“長期主義”,簡單理解就是創造長期價值,把上下鏈聯通起來,培養出健全的、強大的零部件產業鏈,并且在技術創新、產品迭代、商業模式和產業生態上進行全新融合。所以,從這個角度去看,堅持長期主義與芯片自研可謂不謀而合。
【結語】乘聯會秘書長崔東樹曾公開表示:“關鍵核心技術具有不可復制性,是企業核心競爭力的重要支撐。在電動化時代,中國品牌應警惕合資時代的拿來主義,堅持自主創新。”中國汽車工業協會秘書長助理兼技術部部長王耀也公開講到過:“企業應集中力量,突破新能源汽車核心技術短板,包括高端車用芯片,高比能、高安全、長壽命動力電池,以及高效高密度驅動電機系統,創造獨特競爭力。”
由此來看,中國新能源汽車有彎道超車的機會,但必須是全產業鏈、核心技術與國際化等方面的超車。這使得我們不僅要在電池產能方面領先,還要在芯片、高端材料、毫米波雷達、軟件、傳感器以及電驅系統、智能控制等方面布局。畢竟,如果不解決供應鏈產業鏈的安全和技術問題,中國新能源汽車業目前的規模優勢或將失去可持續性,大家說是不是這個道理?
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