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汽車人國產芯片“上車”路線圖

中國芯片企業距離大規模進入汽車供應鏈,還有很長的路要走。但從動態角度看,中企參與度正在提升,中企汽車芯片業務的比例,與整車業務拉平甚至反超,只是時間問題。

文/《汽車人》黃耀鵬

在消費市場上,汽車芯片的關註度不如其它汽車零配件,前者通常不在售後維保需要更換的範圍內。但是南北大眾“缺芯”這事,恰當地點燃了公眾興趣。千億體量的企業,也會被芯片這類小玩意逼迫到停產。

華為被制裁之後,芯片再度走入公眾視線之內。只不過這壹次,只是芯片的壹個局部應用。

已經落後

2019年,全球半導體業務規模約有5000億美元,汽車芯片則有475億美元,占比不到10%。但隨著“新四化”成為確定的趨勢,軟件和芯片快速成為汽車價值的增值部分。2021年起,年增至少20%。

但是,中國汽車芯片產業規模不足150億元人民幣,占據全球份額的4.5%;而中國整車占據全球業務的30%。相比之下,汽車芯片從規模到技術、從品牌到品類,全面落後於整車業務。

總體而言,中國芯片企業距離大規模進入汽車供應鏈,還有很長的路要走。但是這裏面的情況,又不盡相同。

如果粗略地劃分壹下,汽車芯片大致分為三類:第壹類負責算力,具體為處理器和控制器芯片,比如中控、ADAS和自動駕駛系統,以及發動機、底盤和車身控制等;第二類負責功率轉換,用於電源和接口,EV用的IGBT功率芯片,就屬此列;第三類則是傳感器,用於各種雷達、氣囊、胎壓檢測之類。當然,還有些雜項,在此忽略。

從全球角度看,恩智浦、英飛淩、意法、博世4家歐企占據36.2%份額;美企中,德儀、安美森+ADI(前者收購了後者,目前算壹家)占據15.7%;日系瑞薩、東芝占據14.3%。以上八大供應商占據了超過2/3份額。

現實當中,已經有壹些中企摸索出進入供應鏈的方式。在廣泛的社會***識和龐大的投資帶動下,中企汽車芯片業務的比例,與整車業務拉平甚至反超,只是時間問題。

需求牽引

前文說到,中企進入供應鏈很困難。技術門檻並非孤立因素,因為車規級芯片對穩定性的變態要求(0PPM),讓負責采購芯片的Tier1供應商不想讓新玩家練手。如果不是老牌企業(其實芯片業崛起也就是上世紀80年代之後的事),就連當備胎的機會都沒有。

問題是,不進來就沒有可能叠代技術,沒有可能跟上技術發展。愈是跟不上就愈是進不來,簡直成了壹個死循環。

如何破局?比亞迪提供了壹個思路,那就是需求牽引。不是整車廠和Tier1供應商不讓進嗎?比亞迪自己就是整車廠商兼Tier1供應商,自己作客戶給自己下單,需求問題不就解決了嗎?

新能源成本構成中,第二高的就是IGBT。IGBT和別的芯片壹樣,也是從晶圓上切割蝕刻得到。比亞迪現有產能是5萬/月,明年產能翻倍,可滿足120萬輛新能源車需求。比亞迪投資10億元的長沙晶圓生產線已經動工,年產25萬片8英寸晶圓。和電池壹樣,除了自產自銷之外,比亞迪也企圖做其它車企的供應商。

IGBT的大玩家是英飛淩、富士電機、安森美和三菱等。2019年,英飛淩在華供應62.8萬套IGBT模塊,市占率58%;比亞迪19.4萬套,市占率18%。

比亞迪在秦、唐等多個車型上使用自主研發生產的IGBT,但直到2018年才外宣,截至2018年底,比亞迪在IGBT上專利達175件。

但是,在汽車600-1200V應用領域中,英飛淩占據壓倒性優勢;在日本,三菱和富士電機瓜分了市場,豐田混動所用的IGBT均在內部完成。

而中國的斯達半導體(上市公司),IGBT技術上更為先進,發展到第六代(比亞迪為第五代)。去年斯達供應了1.7萬套,市占率1.6%,遠不及比亞迪,可見主機廠的牽引作用。

從全球來看,IGBT發展到7.5代(三菱),中企差距很大,但這已經是中企做芯片業務比較成功的子領域。只要需求端持續存在,追及先進水平是早晚的事。

全新賽道

在汽車芯片中,計算芯片算是“新賽道”。隨著智能汽車概念的興起,對車載算力的需求猛增。新需求促進新投資,老革命遇到新問題。

汽車芯片的八大供應商在這個領域內,也沒有突出優勢。在這個子領域裏,沒有壹手遮天的壟斷品牌,所有廠家都處於試水階段。三星、英偉達、英特爾、賽靈思、高通等芯片企業,紛紛涉足車載算力領域。

傳統上,OEM商不直接抓芯片,但是算力芯片例外。特斯拉、蔚來、小鵬、優步(剛剛賣掉ADAS業務),都自行投資研發算力芯片業務。當然,它們最多是芯片設計方,必須另找代工廠。

即便如此,這也打破了主機廠商只提需求和任務書的窘境。通用化CPU控制芯片不能滿足ADAS需求,促使主機廠(多數是新勢力)設計自動駕駛專用芯片。

雖然主機廠自研芯片承擔了風險,但投資者喜歡聽到這類消息。而且OEM商不希望,將來很大壹部分利潤落入芯片供應商的腰包。

不過,類似的投資需要大規模使用才有望盈利。如果花1.5億美元作為專用ASIC芯片設計費,年產量40萬輛,4年內才能回收投資。眼下只有特斯拉有望達到這條及格線。

剩下的機會屬於供應商。華為雖然壹再重申不會造車,但不會讓OEM商感到放心,因為它壹直是壹攬子方案的提供者:雲、5G基礎設施、物聯網、車機操作系統、V2X通訊芯片,如果再加上算力芯片,華為將有足夠的野心成為嶄新的Tier1供應商。

早在2018年10月,華為就發布了支持L4級自動駕駛能力的計算平臺MDC6000。該平臺擁有華為推出的8顆AI芯片昇騰310,同時包含計算和圖像處理模塊。奧迪中國成為華為ADAS業務的第壹個重要客戶。

華為稱,MDC6000的算力為352?Tops,功耗比為1?Tops/瓦,超過了英偉達。

需要澄清的是,支持L4級自動駕駛,不等於實現L4級自動駕駛。華為只是提供算力平臺,軟件實現則由客戶或者指定第三方完成。而且,車規級認證也需要很長的時間。

特斯拉FSD算力為144?Tops,小鵬使用的英偉達算力為30?Tops,蔚來、理想搭載的Mobileye?Q4算力為2.5?Tops。這意味著,當前落地的L2級或者L2.5級自動駕駛的主機廠,有更現實的選擇,而非采用華為如此奢侈的算力和功耗。只有當L4級自動駕駛有現實解決方案的時候,華為才能真正介入。

因此,在車載算力芯片領域,華為瞄準的是未來,而非眼下。而地平線、黑芝麻、寒武紀、深鑒科技、飛步科技等創業公司的產品,已經應用到自主整車產品當中。在車載算力領域,中企正取得局部突破。當然,博世等跨國壹線Tier1,擁有完整的ADAS解決方案。從長遠看,華為“全向”解決方案,可能更適應未來對車聯網、車機、新能源和ADAS的綜合要求。

傳統力量

在算力芯片中的功能芯片,譬如MCU(微控單元,特別是燃油車動力系統控制),還有傳感器芯片領域,傳統巨頭仍然牢牢把持,中企也有類似的產品,但參與度很低,大致只有4.5%左右。

這壹塊暫時還看不到突破跡象,只能是從小單做起、從備胎做起,磨練車規級穩定性水平,逐漸積累向巨頭挑戰的資本。不過,是否還要繼續投資燃油車有關的功能MCU,中企其實左右為難。但有些技術儲備在新能源時代,照樣可以獲得長遠應用,譬如這次缺貨的ESP(車身穩定控制)芯片。認為傳統MCU芯片市場萎縮,看法未免過於粗糙。

從動態角度看,情況就不那麽令人憂慮,因為現在芯片中企參與度正在提升。“新四化”浪潮對新玩家具備天生的友好度,中企不能浪費歷史機遇。(文/《汽車人》黃耀鵬)版權聲明本文系《汽車人》獨家原創稿件,版權為《汽車人》所有。

本文來源於汽車之家車家號作者,不代表汽車之家的觀點立場。

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