車企“造芯”加速

孫兆會

車企新賽道

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”。

為此，眾多大的汽車品牌爭先恐后入局造芯。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。

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、吉利等傳統車企。不過，它們切入造芯的路徑并不一樣。

目前，國內造芯車企中，成果最佳的還是歷史最悠久的比亞迪產品。在工業、家電、新能源和消費電子，比亞迪半導體已成功量產IGBT、MCU、電流傳感器等產品。

這兩年，比亞迪也在用投資的方式布局智能駕駛芯片。比如2021年戰略投資地平線，今年3月投資AI芯片公司昆侖芯。

吉利在智能車載芯片方面，較早就開始了投入。2019年吉利旗下的億咖通與安謀中國合資成立了芯片公司芯擎科技，芯擎科技于2021年發布的芯片龍鷹一號已經迎來了量產。此外，吉利的功率半導體也有所進展。近日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。

東風旗下的智新半導體也在做IGBT芯片，目前一期年產能達到30萬只，二期正在建設，預期年產能將達到120萬只。此外，智新半導體的碳化硅功率模塊項目也預計于2023年量產裝車。

長城汽車旗下的芯動半導體第三代半導體模組封測項目在今年開始建設，該項目以開發第三代功率半導體S i C模組及應用解決方案為目標，規劃車規級模組年產能120萬套，最快今年底投入量產。

理想的功率半導體研發生產平臺也在蘇州啟動建設，預計2024年正式投產，最終目標是240萬只碳化硅的年生產能力。

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，不久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。

隨著越來越多的車企涌入賽道，芯片領域的內卷進一步加劇。畢竟，除了車企之外，傳統智能手機時代的一些巨頭也在紛紛涌入這個賽道，試圖從中分一杯羹。

據公開資料顯示，就在車企紛紛宣布入局芯片領域之時，英偉達、高通等也在先后宣布推出自己的汽車芯片產品。

英偉達前腳剛宣布了2000TOPS算力的全新芯片——Thor，取代之前計劃推出的Atlan芯片。后腳老對手高通馬上就在自家汽車投資者大會上，宣布推出業內“首個” 集成式汽車超算S O C ， 同樣實現2000TOPS的算力，雙方對陣的意圖十分明顯。但這個賽道參與的玩家，遠不止有高通、英特爾，傳統消費電子領域的三星、AMD也卷入了進來。

AMD憑借銳龍系列處理器成功挑戰英特爾，并取代之前國產特斯拉M o d e l 3和Model Y所搭載的英特爾A3950處理器，成為首批國產特斯拉Model Y高性能版所搭載的芯片。與此同時，三星也公布了全新的汽車芯片，分別對應5G通信、電源管理以及控制車載娛樂系統的車載服務器。

定制化需求

有業內人士表示：“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FS D在短短幾年時間里漲價6倍，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。

福特中國研發工程師Alex Ren表示，車企加入造芯，第一是為了更大層面掌握對芯片供應鏈的控制權，畢竟經歷過芯片短缺后很多設備制造商都受到了不小沖擊，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。第二個目的就是降本，增加自主性。此前正是昂貴的成本，使得絕大多數新能源車企未能跨過盈利大關。此外，自研芯片相關硬件，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。

從具體的細分市場來看，車企造芯的領域主要包括自動駕駛芯片、功率芯片、MCU芯片。

自動駕駛芯片是新能源汽車智能化、網聯化大背景下催生的需求。在汽車智能水平越來越高的當下，汽車所需要的算力越來越多，汽車芯片結構也由“芯片級芯片”MCU進化至“系統級芯片”So C。S oC芯片常用于智能座艙、智能駕駛、A D A S等比較復雜的領域。這部分市場主要被英偉達、高通等國際公司壟斷，近年來地平線、黑芝麻智能等國產自動駕駛芯片廠商崛起，給車企提供了性價比較高的國產替代。

另外，SoC芯片和算法綁定較深，這就導致主機廠對S o C芯片有比較強的定制化需求。

眾所周知，車輛的自動駕駛能力與算法息息相關。尤其是在高階智能駕駛逐漸落地，車輛傳感器越來越多的當下，為了充分發揮硬件水平，主機廠都在自研算法，算法模型也越來越大、越來越復雜。

可是，通用級芯片對算法有比較大的制約。為了充分發揮算法的優勢，打造差異化體驗，主機廠都在和芯片供應商緊密合作，做芯片定制化工作。

這樣的現象發展下去有兩個趨勢，一是芯片商開始研發自動駕駛算法，黑芝麻就在A1000之上自研了行泊一體的自動駕駛算法；二是主機廠開始自研自動駕駛芯片。蔚來、小鵬、吉利等都是其中的代表，一定程度上這也是為了構建自動駕駛技術閉環，和芯片商爭奪對供應鏈的控制權。

自研自動駕駛芯片最好的樣板就是特斯拉，馬斯克認為無論是Mo b i l e y e還是Nvidia，都無法滿足特斯拉對于性能、研發進度、成本、功率方面的要求。后來，特斯拉便自研了FSD芯片，讓硬件能與自家的軟件算法更加契合，獲得更好的兼容性和匹配度，這也奠定了特斯拉在自動駕駛領域的領先地位。

除了技術方面的考量，車企造芯還有穩定供應鏈的目的，所以不少車企在功率半導體和MCU芯片上都有布局。功率半導體的功能主要是轉換電能，控制電路，具有處理高電壓，大電流的能力。

新能源汽車對功率半導體規格要求遠高于傳統燃油車。電動化趨勢下，汽車功率半導體的單車價值量增長最多，其中在純電動車中的單車價值量高達35億美元，占整車半導體價值比重的46%。

所以，不管是專注于新能源汽車市場的新勢力，還是正在進行電動化轉型的傳統車企，對功率芯片的需求量都非常大。

但功率芯片大部分都被歐美日等廠商壟斷，頭部企業市占率長期超過50%，國產替代比較稀缺。所以，為了能保障新能源汽車的出貨量，主機廠也加入了自研功率芯片的領域，代表企業包括比亞迪、理想、吉利等。

未來的挑戰

毫無疑問，造芯是一個苦活，是一條非常難走的路。

橫在企業面前的第一座大山就是巨額的研發資金。去年底Marvell高管在一場分析會上提供的數據顯示，芯片的研發成本正在飆升。在28nm的時候，設計一顆芯片的成本僅為4280萬美元，7nm芯片的設計成本已達到了2.49億美元，到了5nm又進一步飆升至4.49億美元、2nm則增加到了7.24億美元。這還只是芯片設計，晶圓廠的投資更是動輒幾十億上百億，許多設備、材料都被國外廠商壟斷，價格昂貴且數量稀少。

隨著“造芯”企業越來越多，選擇跟風“造芯”的車企所面臨的風險也越來越大。

芯片是大周期、重研發的技術密集型行業，車企做“芯片自研”尤其是全棧自研難度很大。以車規級芯片為例，包括IP、人才在內的研發成本，要比消費級和工業級芯片高很多。同時，研發周期、認證周期長，需要足夠的資金儲備、足夠長的忍耐力和戰略堅定性。業內人士認為，“做芯片，固然需要錢，但也需要時間，5 年、1 0 年， 但也可能什么都做不出來。”可見，芯片短缺的確是挑戰也是機遇，但入局之前應該充分估計芯片產業鏈的脆弱和風險。

而且，車企做芯片如果沒有足夠的出貨量，是很難回收成本的，降低整車芯片的成本則更難。比如，一款車用SOC芯片若年出貨量達不到百萬以上，就很難支持其后續研發投入，而實際上車企做芯片很多都是首先實現自給自足，這意味著其客戶結構會比較單一，一般很難滿足芯片要求的巨大出貨量。這或許也是為什么無論是造車新勢力還是傳統車企，都選擇將芯片團隊單獨拆分出來的原因所在。

此外就是技術，專業的芯片公司都有多年的經驗，而且還在不斷迭代技術，車企要追趕并不容易，就像馬斯克在發布FSD芯片時所說，“現在確實有人可以跟進我們，但是需要三年后才能做出來，而我們在兩年之后拿出來的東西將比現在的好三倍。”

另外，能做成芯片的車企，多有其特殊之處。比亞迪造芯歷史悠久，特斯拉具有的技術水平、人才優勢、出貨量也絕非國內新勢力可比。

那么，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得這么出彩了。

某自主品牌研發工程師指出：“相較于自動駕駛芯片而言，IG BT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IG B T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。”

盡管面對種種挑戰，車企造芯的大幕已然拉開，行業也在期待下一個特斯拉，或下一個比亞迪的誕生。