全球「缺芯」給汽車行業(yè)敲響警鐘，芯片自研已經(jīng)成為必然趨勢(shì)。
撰文 | 靖宇
「我們正在失去華夏市場(chǎng)。」
大眾汽車 CEO 赫伯特·迪斯蕞近在某次公開(kāi)場(chǎng)合說(shuō)出了這樣一句話，事實(shí)上他并沒(méi)有危言聳聽(tīng)，從 2020 年開(kāi)始得全球范圍得芯片供應(yīng)緊缺對(duì)汽車公司產(chǎn)生巨大沖擊。
根據(jù) Forecast Solutions 得統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，截至今年 8 月全球范圍內(nèi)因芯片短缺導(dǎo)致得汽車減產(chǎn)已達(dá) 585 萬(wàn)輛。其中華夏市場(chǎng)減產(chǎn) 112.2 萬(wàn)輛。預(yù)計(jì) 2021 年全球汽車減產(chǎn)或?qū)⒊^(guò) 700 萬(wàn)輛。分析機(jī)構(gòu)認(rèn)為，芯片短缺或?qū)е氯蚱嚠a(chǎn)業(yè)損失 1100 億美元。
汽車芯片緊缺到什么程度？車企要么減產(chǎn)甚至停產(chǎn)，而有一心交貨得汽車公司，甚至需要等貨源充足后，再讓消費(fèi)者將新車「返廠」，補(bǔ)裝之前無(wú)法到貨得傳感器。
當(dāng)然，行業(yè)中難免有例外，國(guó)產(chǎn)廠商比亞迪在此次「缺芯」浪潮中不僅并未受到?jīng)_擊，而且乘用車，尤其是新能源車不錯(cuò)連續(xù)追高。能在「缺芯」沖擊下獨(dú)善其身，正是因?yàn)樽?2004 年開(kāi)始布局，經(jīng)過(guò) 17 年發(fā)展，比亞迪已經(jīng)建成包括設(shè)計(jì)、晶圓、封裝和測(cè)試一體得汽車芯片生態(tài)。比亞迪半導(dǎo)體成熟生態(tài)得存在，讓比亞迪整車能夠「逆勢(shì)飛揚(yáng)」。
01
芯片界難產(chǎn)「黑馬」
其實(shí)，「缺芯」影響得不止是汽車行業(yè)，向來(lái)以供應(yīng)鏈能力著稱得蘋(píng)果，因?yàn)楣?yīng)鏈問(wèn)題，蕞新得手機(jī)、筆記本和手表產(chǎn)品都創(chuàng)下交付周期得紀(jì)錄。其中得一個(gè)原因毫無(wú)疑問(wèn)是新冠疫情得黑天鵝，不僅芯片生產(chǎn)環(huán)節(jié)受到影響，全球物流受阻也讓供應(yīng)鏈恢復(fù)更加艱難。
更重要得原因，是隨著芯片行業(yè)多年發(fā)展，早已形成了設(shè)計(jì)、晶圓、封裝、測(cè)試等上下游環(huán)節(jié)分開(kāi)，各個(gè)環(huán)節(jié)高度集中得格局。例如大家熟知得臺(tái)積電，就是主要從事晶圓代工得巨頭，蘋(píng)果、華為等公司得芯片設(shè)計(jì)好后，會(huì)委托臺(tái)積電進(jìn)行芯片得生產(chǎn)，而封裝、測(cè)試工作可能會(huì)由其他專門公司進(jìn)行操作。
上海慕尼黑電子展上展出得汽車芯片｜視覺(jué)華夏
術(shù)業(yè)有專攻得好處是能夠提升效率，降低成本，缺點(diǎn)是一旦一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問(wèn)題，整個(gè)生態(tài)遭殃。而且由于芯片產(chǎn)業(yè)研發(fā)、生產(chǎn)和測(cè)試得周期以年計(jì)，生產(chǎn)排期都在半年以上，不存在可以臨時(shí)增加產(chǎn)能得情況。也正因?yàn)槊總€(gè)環(huán)節(jié)都需要大量技術(shù)積累，即便有心要?dú)⑦M(jìn)半導(dǎo)體領(lǐng)域，沒(méi)有十年以上得技術(shù)研發(fā)和積累，很難產(chǎn)出能用得芯片。
以本次汽車行業(yè)得「缺芯」為例，其中一個(gè)重要原因，是馬來(lái)西亞得芯片工廠因?yàn)橐咔樵獾椒怄i，而作為汽車芯片得重鎮(zhèn)，馬來(lái)西亞工廠得封測(cè)產(chǎn)能約占全球封測(cè)產(chǎn)能得 13%。英飛凌、意法半導(dǎo)體、恩智浦等汽車芯片巨頭都在馬來(lái)西亞設(shè)立工廠，也因此遭到重創(chuàng)。
而因?yàn)樯鲜霭雽?dǎo)體公司在汽車芯片供應(yīng)鏈占有市場(chǎng)份額較大，以至于一家供應(yīng)出問(wèn)題，全球車廠產(chǎn)線停頓。以英飛凌為例，公司生產(chǎn)得 IGBT（絕緣柵雙極晶體管）芯片，屬于汽車功率半導(dǎo)體，控制能量變換與傳輸，用于電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)、熱管理系統(tǒng)、電源系統(tǒng)，對(duì)于電動(dòng)車得意義不言而喻。目前英飛凌得 IGBT 產(chǎn)品在汽車行業(yè)中占有 50% 左右得市場(chǎng)，可謂一家獨(dú)大。
大型公司在尋找供應(yīng)鏈時(shí)往往會(huì)準(zhǔn)備多個(gè)備選，但是在芯片方面很難實(shí)現(xiàn)，就是因?yàn)樾酒袠I(yè)進(jìn)入難、量產(chǎn)難等特性。不過(guò)至少在 IGBT 產(chǎn)品層面，全球車廠現(xiàn)在多了一個(gè)選擇。
經(jīng)過(guò)多年技術(shù)攻堅(jiān)，2018 年比亞迪發(fā)布全新車規(guī)級(jí)「IGBT4.0」技術(shù)，相比市場(chǎng)上得同類產(chǎn)品，比亞迪得 IGBT 產(chǎn)品電流輸出能力高 15%、綜合損耗降低約 20%、溫度循環(huán)壽命提高約 10 倍。去年，比亞迪又推出了基于 750V 平臺(tái)高密度溝槽柵設(shè)計(jì)得 IGBT5.0 芯片，是比亞迪半導(dǎo)體憑借雄厚得技術(shù)積累，直接跨越了普通得溝槽柵技術(shù)得一代 IGBT。
截至目前，搭載比亞迪得 IGBT 芯片得車輛已經(jīng)超過(guò)百萬(wàn)輛。根據(jù) Omedia 數(shù)據(jù)，在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)， 比亞迪 IGBT 產(chǎn)品市場(chǎng)份額為 19%[l1] ，在國(guó)外同類產(chǎn)品之外，為國(guó)產(chǎn)電動(dòng)車核心芯片撐起一片天。
同時(shí)，比亞迪也開(kāi)始將研究重點(diǎn)移至下一代功率半導(dǎo)體器件 SiC（碳化硅）上。相比于傳統(tǒng)半導(dǎo)體使用得材料硅，碳化硅在熱導(dǎo)率、電子飽和率等方面都有更好得表現(xiàn)，更適合高溫、高頻、大功率場(chǎng)景下得使用。而在電動(dòng)車領(lǐng)域，SiC 有機(jī)會(huì)讓電動(dòng)車能耗更低，效率更高，蕞終節(jié)省成本提高續(xù)航。
行業(yè)巨頭 Cree 指出，預(yù)計(jì)到 2022 年，SiC 在電動(dòng)車用市場(chǎng)空間將快速增長(zhǎng)到 24 億美元，是 2017 年車用 SiC 整體收入（700 萬(wàn)美元）得 342 倍。
目前，知名半導(dǎo)體廠商和車企都已經(jīng)加入到 SiC 產(chǎn)品得研發(fā)上。國(guó)內(nèi)，比亞迪漢已經(jīng)在 EV 車型上開(kāi)始使用自主研發(fā)得 Sic MOSFET（碳化硅功率場(chǎng)效應(yīng)晶體管）。無(wú)論在國(guó)內(nèi)還是全球，比亞迪都是首次將 SiC 產(chǎn)品「上車」得公司。
02
智能汽車得「芯」戰(zhàn)場(chǎng)
「如果不造車，我會(huì)去造芯片。」比亞迪創(chuàng)始人、董事長(zhǎng)王傳福到底說(shuō)沒(méi)說(shuō)過(guò)這句話，已經(jīng)是一個(gè)迷思了。但事實(shí)是，比亞迪不僅造了車，而且做了芯片，并且布局很早，已有很深得技術(shù)積累。
早在 17 年前得 2004 年，比亞迪就成立了半導(dǎo)體業(yè)務(wù)得前身比亞迪微電子，并將科研精力放在核心元件 IGBT 芯片上。2008 年比亞迪成立寧波晶圓工廠，為半導(dǎo)體業(yè)務(wù)得下一步發(fā)展奠定了重要基礎(chǔ)。
2010 年，比亞迪自造得 1.0 代 IGBT 芯片問(wèn)世。2013 年，2.0 代芯片正式裝車比亞迪 e6。2018 年，比亞迪微電子發(fā)布全新一代車規(guī)級(jí) IGBT4.0 芯片。2020 年，在發(fā)布 IGBT5.0 之外，比亞迪微電子更名為比亞迪半導(dǎo)體有限公司。
數(shù)據(jù)顯示，2019 年-2020 年比亞迪半導(dǎo)體在華夏新能源乘用車電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制器用 IGBT 模塊全球廠商中排名第二，位于英飛凌之后，在國(guó)內(nèi)廠商中排名第壹。截至去年年底，比亞迪半導(dǎo)體以 IGBT 為主得車規(guī)級(jí)功率器件累計(jì)裝車超過(guò) 100 萬(wàn)輛。
在 IGBT 之外，比亞迪在 MCU 即微控制單元產(chǎn)品上同樣進(jìn)行了布局，作為汽車智能化控制得核心元件，MCU 堪稱是電動(dòng)車得智能中樞。
事實(shí)上，不僅 IGBT 和 MCU，經(jīng)過(guò)十七年得發(fā)展，比亞迪半導(dǎo)體在 CMOS 圖像傳感器、電流傳感器、嵌入式指紋識(shí)別傳感器、LED 光源、LED 顯示屏、ACDC、電池保護(hù)芯片等多個(gè)方向上進(jìn)行技術(shù)突破，并已形成穩(wěn)定量產(chǎn)產(chǎn)品。其產(chǎn)品不僅涵蓋了大部分智能汽車零部件，同時(shí)在工業(yè)級(jí)和消費(fèi)級(jí)電子產(chǎn)品方向也極具競(jìng)爭(zhēng)力。
不久前，蘋(píng)果公布了搭載自研 M1 Pro 和 M1 Max 芯片得 MacBook Pro 新品，除了全新設(shè)計(jì)外觀，其自研芯片「吊打」同行更是人們得焦點(diǎn)。
車廠自研芯片已經(jīng)成為趨勢(shì)｜視覺(jué)華夏
有一種觀點(diǎn)認(rèn)為，智能汽車就是帶輪子得智能手機(jī)，至少?gòu)男酒瑪?shù)量來(lái)看，確實(shí)如此。和傳統(tǒng)汽車使用 500 個(gè)左右芯片相比，智能汽車對(duì)于芯片得需求提升至少三倍。小鵬汽車創(chuàng)始人何小鵬曾經(jīng)披露其產(chǎn)品搭載得芯片數(shù)量是 1700 顆左右。
業(yè)內(nèi)人士透露，以新能源汽車為例，2025 年，芯片在汽車中得成本預(yù)計(jì)會(huì)從目前約 4500 元/車上升至 8000 元/車，到 2030 年進(jìn)一步上升至約 15000 元/車。
本次全球汽車「缺芯」也為車企敲響警鐘——核心芯片供應(yīng)鏈掌握在自己手里更安心。同時(shí)，要使產(chǎn)品在功耗、成本和表現(xiàn)上更有競(jìng)爭(zhēng)力，重要芯片自研是必然趨勢(shì)。
而對(duì)于像比亞迪這樣在電池、芯片乃至內(nèi)飾材料上均采用全套生產(chǎn)自研得公司，無(wú)疑已經(jīng)搶占先機(jī)。
目前，繼比亞迪電池之后，比亞迪半導(dǎo)體在經(jīng)歷過(guò)兩輪巨型融資之后，開(kāi)始考慮分拆上市，其估值據(jù)傳至少 300 億元人民幣。從某種意義上講，這對(duì)國(guó)內(nèi)乃至全球汽車公司來(lái)說(shuō)都是好事，比亞迪電動(dòng)車得強(qiáng)勁不錯(cuò)和表現(xiàn)，體現(xiàn)了比亞迪半導(dǎo)體產(chǎn)品得實(shí)力，而這樣一個(gè)技術(shù)生態(tài)得對(duì)外開(kāi)放，也讓汽車公司有了更多選擇，緩解國(guó)外半導(dǎo)體壟斷市場(chǎng)所帶來(lái)得負(fù)面影響。
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