中国汽车产业崛起的过程,其实就是生态竞争的过程。
生态这个词我们并不陌生,它是由软件、硬件、供应链共同组成的一个完整的体系,我们可以简单地把它理解为产业链自主可控,尤其是在新能源车时代下,生态的意义变得更加重要。
一个最直观的现象就是:传统燃油车的发动机、底盘、变速箱等三大硬件的作用正在减弱,智能驾驶、智能座舱等功能的作用正在成为新的关注点。
原因就在于传统三大件经历多年的发展,已经进入瓶颈,就比如发动机热效率,很多企业倾尽全力研发,换来的不过是极小的提升。而智能座舱、智能驾驶等功能更像是新晋的“流量小生”,贡献了当下新能源汽车的大部分热度。
在行业大趋势主导下,有智能驾驶、智能座舱优势的公司迅速崛起,比如华为、小鹏,以及转型迅速的传统自主车企。
在这一过程中,中国的汽车生态的体系也逐渐完善,但仍有很大缺口,尤其是在芯片领域。
一辆传统燃油车大概只需要几百颗芯片,但是一辆新能源车所用的芯片要接近两千颗,甚至更多。汽车芯片就像人类的大脑一样,帮助汽车实现计算、感知、执行、通信、存储与能源供应,而目前的中国汽车芯片,仍然没有建立起完善的生态,也就是并不是自主可控。
前段时间,《日本经济新闻》发布了这样一则消息:中国的新能源汽车销量引领世界,但芯片成为软肋,在车载芯片领域,日美欧大型企业具有优势,中国国产比例仅为1成左右,这意味着有9成的芯片都需要用国外的产品。
或许很多人会有一个疑问,如今布局汽车芯片的中国企业也不在少数,但为何中国汽车芯片的国产比例却仅为1成呢?中国汽车芯片还有崛起的机会吗?
先来解答一下这个疑问,为何国产汽车芯片上车如此艰难?
关于这个问题,要从四个方向来看:市场份额、细分品类、车规认证、市场验证。
现在,我们假设有一个人要做汽车芯片,实现汽车芯片国产化,注意是假设,那么他首先要考虑一下市场问题。
在新能源汽车崛起之前,汽车芯片并不是在国内没那么受关注,而是在全球范围内也并不是什么热门领域。
要知道,芯片从终端应用上可以简要分为这样几大类:消费、工业、汽车、通讯,以及其他。其中汽车芯片的占比不到10%,可以说是非常小的应用领域,因此布局的企业也并不多,通常为国外的意法半导体、TI德州仪器、英飞凌、恩智浦、瑞萨、博世、安森美等汽车所垄断。
这其实也很好理解,因为前文提到了传统燃油车所用的芯片较少,所占的比重也比较小,并且还常年被国外几大巨头所垄断,对于本就没有搭载起完善生态的国内企业来说,布局消费、通讯等领域显然更加有前景。
就算这个人坚定了要做汽车芯片的目的,那么他还要考虑芯片品类问题。虽然都是汽车芯片,但是再往下细分也可以细分为非常多的品类,比如功率半导体、MCU、传感器、互联等,以上类别还可以继续向下细分,以功率半导体为例,可以再分为MOSFET、IGBT、模组等,品类可谓十分复杂。
(来源:华经产业研究院)
这就导致了一个现象,车企在采购时更习惯购买一家的产品,以此来降低供应链的管理难度,由于订单量较大,价格也往往可以更低。而这对于资金雄厚、发展多年的海外大厂来说,显然是无法复制的优势。
此前便有芯片行业从业者向笔者表示,一个亿投进去,可能连个水花都没有,更别说在大厂林立的小领域里突出重围了,机会实在是渺茫。
再三考虑之后,这个人放弃了大厂全家桶似的打法,选择单点突破,这也勉强说得过去,但还有认证周期的问题等着他。
要知道芯片认证可以分为军工、汽车、工业、消费等类别。军工的认证难度最大,要求芯片满足一系列的军用标准和规范,之后便是汽车。
因为汽车关乎人们的出行安全,我们可以把汽车分为上车身和下车身两个部分,在上车身方面,其实很多芯片和消费类芯片有一定的重合度,但是在下车身上,则完全是一条红线,必须安全强相关,漫长的认证周期必不可少,常见的车规级芯片认证AEC-Q100认证。
即使满足了AEC-Q100认证,芯片也不能立刻上车,还要经过ISO26262、ASIL-D等安全认证才行,并且还要提供PPM,也就是芯片量产不良率的统计标准,这对于成名已久的国外巨头来说或许并不是什么问题,但对于国内初创企业来说简直就是噩梦,提升良率的过程也需要付出许多心血。
看完了以上步骤,相信很多企业已经被汽车芯片劝退了,而这还没完,就算经过了车规认证,汽车芯片还必须经过漫长的市场验证。
毕竟要有足够的应用数量来证明你家的芯片可靠,车企才会放心采购,要不然为什么选你一个初创企业,而不选那些国外大厂呢?国外大厂芯片的设计能力、口碑,甚至是价格,显然都更有优势。
这就形成了一个僵局:
我需要企业采购芯片并应用,为我提供数据积累,但是我现在没有数据积累,所以没有企业愿意采用我的芯片。
尽管这种假设有些浮夸,但事实还要更加残酷,因为你还要进行芯片的研发设计、封装、测试,制造时的产能也是个问题。
芯片公司可以分为三种运作模式:IDM、Fabless、Foundry。
IDM集设计、制造、封装、测试于一身,涵盖多个产业链环节,投入的成本也巨大,需要自己建厂,全球也没有几个企业能做到。
Fabless指无厂模式,只进行芯片的设计和销售,别的全使用外部资源,让别人帮自己造。
而这些帮助别人制造的企业就是Foundry,例如台积电、联电、中芯国际等。
好了,现在解决产能问题吧,你是准备自己建厂制造?要知道,全球都没几家企业有这个实力,对于初创企业来说,大概率是放弃。如果找别人代工的话,还要付昂贵的代工费用,并且在产能紧缺的情况下,代工厂肯定是会把产线让给更大的企业,寻求更大的订单,你这点订单量,代工厂又有多少概率搭理你?
我们不妨站在这个人的角度设想一下,假设是你,在思考完以上的流程后,你还会选择带着公司押注汽车芯片这条路吗?
国产汽车芯片为啥上车难,我相信很多人心中已经有了答案。
造汽车芯片的难度我们已经了解,但依然不妨碍有大量企业进入汽车芯片领域,例如兆易创新、比亚迪、中颖电子、芯驰科技、地平线、黑芝麻、芯擎科技……
那么他们为何要硬撞南墙,啃下汽车芯片这道难题呢?
一切的答案都指向了一个契机,那就是缺芯潮。
2020年9月,华强北市场上传出汽车缺“芯”的风声,有采购开始积极寻找汽车芯片;
2020年10月,AKM晶圆厂发生了长达90多小时的火灾;
2020年11月,意法半导体的三座晶圆厂发生工人大罢工事件;
2020年12月,南北大众相继停产,汽车缺芯被广泛报道;
2021年2月,北美发生寒潮,恩智浦和英飞凌的芯片工厂被迫停产;
2021年3月,瑞萨主要生产汽车MCU的那珂工厂发生火灾,停产;
2021年5月;马来西亚因疫情封国,英飞凌、安森美、意法半导体等大厂停工。
2021年8月,博世芯片持续断供。
在这一过程中,全球各大汽车厂商开始出现因缺芯导致的产能问题,即使是丰田、大众、通用等大厂也无法避免,进行停产、减产。而导致缺芯的主要是三个原因:
首先是疫情、火灾、寒潮等问题导致的工厂停产,芯片制造产能不足;
其次是车企的误判,在缺芯潮的前一年,汽车市场份额的增长有限,车企并不需要太多的芯片,因此在下订单时就出现了保守的现象,结果疫情爆发,导致芯片供不应求;
最后是新能源汽车需求爆发,单车所需要的芯片数量剧增,再度加剧了缺芯现象。
了解了汽车缺芯的始末后,我们会发现其中有一条核心的线,那就是市场需求。
以往市场需求小,入局汽车芯片难度大,所以国内厂商不愿意入局,但缺芯潮全面爆发,市场需求的全面激增也成了国产厂商的入局的重要原因。
记得在当时,有一颗名为L9369-TR的芯片,该芯片来自于前文提到过的意法半导体,在市场上的成交价为13元左右,在缺芯时报价直线升高,甚至被炒到了6000元,还有采购表示:“不计成本,有货就要。”
要知道,在汽车的制造过程中,需要几百上千颗芯片,并且由于车规级认证等原因,导致芯片替换十分困难,一旦有某颗芯片芯片缺货,就会导致企业无法出货,这在业内叫做“长短料不配套”。
在这种情况下,车企要么停产、减产,要么只能缺件下线,先送到4S店或大库,等芯片供应解决后,再把缺少的芯片装配,为此厂商们也付出了许多费用支出。
不难看出,无论在市场前景,还是当前的火爆程度上,汽车芯片都可以被形容成“泼天的富贵”,在这种情况下,无数企业入局汽车芯片行业,沉睡已久国产汽车芯片行业也因此被唤醒。
如今,随着产能恢复,L9369-TR也从天价再度回到13元左右,但国内芯片厂商的热情却并没有退却。
由此看来,虽然缺芯是一段黑暗的日子,但同时也是中国汽车芯片崛起的机会。
站在企业发展角度上,瞄准市场需求入局,接住“破天的富贵”,其实是微观角度,然而笔者认为实现芯片国产化,还有着更重要的意义,那就是本文开篇提到的产业生态。
一个产业,如果想实现长足的发展,那就必须要实现供应链的自主可控,尽管在制造、软件、智能化等方面,中国新能源汽车已经走在世界前沿,但是如果芯片也能做到自主可控,那才是真正的好上加好,这意味着“卡脖子”“缺芯”等事件可能再也不会发生在我们身上,这是布局汽车芯片的宏观意义。
在多年布局下,中国汽车芯片已经有了越来越多的上车机会:
如比亚迪的IGBT就已经上车应用;
理想汽车此前曾表示将尝试中车时代电气的IGBT;
芯擎科技研发的车规级SoC龙鹰一号已经应用在领克08上;
黑芝麻研发的A1000芯片此前已经获得江汽集团思皓品牌、东风乘用车的项目定点;
地平线征程5芯片已经在理想L8上得以应用;
……
除此之外,在汽车雨刷、车灯、车窗、遥控器、环境光控制、动态流水灯等车身控制模块,实现量产突破的芯片则更多。
而对于车企来说,入局汽车芯片已经成为一种趋势。据不完全统计,上汽、一汽、北汽、广汽、东风、吉利、比亚迪、长城、理想、小鹏、蔚来等一系列自主品牌均已对汽车芯片进行布局。
例如拥有完整IGBT产业链的比亚迪、组建芯动半导体的长城,在前不久的NIO DAY上,蔚来更是发布了首款自研智能驾驶芯片神玑NX9031……
类似的例子还有很多,种种迹象说明,一条属于东方生态的汽车芯片供应链正在如火如荼地建立中,中国汽车芯片,也俨然已经是挑战国外大厂,实现自主可控,完善产业生态的趋势。
中国汽车芯片,不想再当备胎了。
笔者在本文中,从完善产业生态的重要性引入,讲述了国产汽车芯片的沉寂到觉醒,也讲述了作为国产企业,尤其是初创企业来说,布局汽车芯片的难度有多大,最后,笔者又从微观和宏观的角度,总结了建立芯片生态的重要性。
尽管实现完全国产替代的路还有很长,欧、美、日系大厂建立起的壁垒也并不轻易攻破,但中国汽车芯片生态正逐渐成熟,国产芯片上车,已经是不争的事实。
再看看《日本经济新闻》:过去三年,国内汽车芯片的自给率从5%迅速提高到了10%。
从5%到10%,对于占据90%市场份额的国外大厂来说,这个数据并不可怕,但可怕的是,我们只用了三年时间,对于国产汽车芯片产业来说,这仅仅只是个开始。