圖片來源:比亞迪官網(wǎng)
芯片短缺帶來的影響還在延續(xù)、由于芯片持續(xù)短缺,全球汽車累計停產(chǎn)數(shù)已達299萬輛,而隨著這一問題的持續(xù)發(fā)酵,最終可能造成全球409萬新車的減產(chǎn)。
甚至,由于持續(xù)的短缺問題,有些芯片價格已經(jīng)上漲五倍之多,芯片市場由“買不到”轉(zhuǎn)向“買不起”。
盡管中國汽車市場已經(jīng)成為眾多車企口中“全球最重要的市場”,但依然被芯片技術(shù)“卡脖子”。無論手機芯片還是汽車芯片,多年來都為國外企業(yè)把控,技術(shù)壁壘也好,品牌價值也罷,自主芯片公司成長艱難。
而在車企重金求一顆“真芯”的狀況下,自主芯片公司與國外芯片公司卻站在同一起跑線上,在與時間賽跑的路上,自主芯片公司能否成功替代,成為外界最感興趣的話題。
誰是“危機”主角?
相比手機,汽車芯片更為復(fù)雜和多樣。其主要分為8大類,分別為高性能計算芯片(AI芯片/GPU)、微控制器(MCU)、存儲芯片(DRAM/Flash)、 CMOS圖像傳感芯片、顯示驅(qū)動芯片、模擬芯片(包括無線通訊的功率放大器、音頻放大器、 傳感器等)、功率元器件、傳感芯片(壓力、流量、慣性、濕度、紅外等)。
而MCU芯片即為本次芯片危機的“主角”之一。不比高性能的計算芯片,MCU芯片在車內(nèi)分布廣泛,且數(shù)量眾多。根據(jù)了解,平均每臺車內(nèi)需要70顆MCU芯片,分別控制著座椅、空調(diào)、底盤甚至傳動系統(tǒng)等多個部分。
盡管MCU芯片在車內(nèi)分布眾多,但得益于電子電器架構(gòu)的設(shè)計難度沒有域控處理器復(fù)雜,因此MCU的制造難度普遍低于高性能計算芯片。目前,智能駕駛芯片制程普遍已經(jīng)達到7nm級別,甚至諸多芯片廠商正在大力研發(fā)設(shè)計5nm芯片,但MCU芯片的制程仍還集中在55nm、80nm、90nm、130nm、180nm等范圍。因此,實際上,MCU芯片早已形成了成熟的工藝水平,打造起來難度并不大。
擁有自主制造能力,卻要大幅依賴進口
資料顯示,目前國內(nèi)95%的芯片都來自于進口,這意味著本土芯片供應(yīng)鏈極為薄弱。但從MCU芯片制程來看,制造工藝并不難,并且自主芯片公司有能力提供該種芯片,據(jù)悉中國國產(chǎn)光刻機現(xiàn)在已經(jīng)能夠量產(chǎn)55nm芯片,但又為何大量依賴進口?
新浪汽車咨詢某芯片公司內(nèi)部人士表示,MCU芯片在制作工藝流程并不難,但卻對產(chǎn)品質(zhì)量有著極高的要求。
例如控制著底盤、傳動等汽車核心功能的MCU,一般需要達到ASIL D 安全級別。對產(chǎn)品的穩(wěn)定性以及安全性擁有著近乎苛刻的要求。因為這部分功能涉及出行安全,一旦發(fā)生問題,后果不堪設(shè)想。
一般能夠用于這兩種功能的芯片要滿足ASIL-D級別的安全認證。ASIL-D是ISO 26262體系認證中的最高安全等級。
ISO 26262是全球公認的汽車功能安全標準,由國際標準化組織于2011年制定,并于2018年12月正式發(fā)布最新版本。該標準對產(chǎn)品的整個生命周期進行評估,涵蓋功能性安全需求規(guī)劃、設(shè)計、實施、集成、驗證、確認和配置等方面,旨在通過完善的開發(fā)流程,將汽車電氣或電子系統(tǒng)故障的風險降到最低,是全球電子零部件供應(yīng)商進入汽車行業(yè)的準入門檻之一。
滿足ASIL-D級別的MCU難點在于ASIL-D的流程認證以及更為復(fù)雜的芯片設(shè)計。因此,要通過這項驗證,不僅需要進行大量的研發(fā)投入,同時更需要的是時間的等待。
一位業(yè)內(nèi)人士表示,要通過這份苛刻的安全認證,需要時間和研發(fā)財力的大量投入。例如,主打高性能芯片的國內(nèi)自主芯片公司芯馳科技通過這項認證就耗時半年時間,但更多企業(yè)需要的是一年甚至幾年才能通過。光是這項認證,就已經(jīng)令很多國產(chǎn)芯片公司望而卻步。
但MCU芯片制造的矛盾點就在于,如此大費周章地滿足產(chǎn)品標準,其帶來的利潤卻不盡人意。
盡管一輛車內(nèi)擁有上百個MCU芯片,但一顆售價僅為幾十到上百元,而一顆高性能計算芯片的售價可能高達上百美元。兩相比較,二者售價相差高達十倍之多,利潤也因此相差甚遠。
MCU背后的低利潤已經(jīng)讓眾多芯片廠商望而卻步,而無法形成規(guī)?;a(chǎn),成本與利潤問題進一步凸顯。
同汽車領(lǐng)域一樣,芯片行業(yè)也受品牌效應(yīng)的影響。過去多年,芯片產(chǎn)業(yè)多被國外公司把控,品牌效應(yīng)的影響讓大多訂單聚集在國外知名芯片廠商手中,自主芯片公司不被認可。“就像汽車品牌一樣,芯片產(chǎn)業(yè)也受到品牌價值影響,自主品牌在國外芯片公司面前不占優(yōu)勢”,某芯片公司內(nèi)部員工表示。
品牌的影響、高代價的付出與低利潤的回報,讓自主芯片公司生存受阻,而芯片荒的突然來臨,也勢必讓車企如臨大敵。
短缺蔓延消費端,國產(chǎn)能替代成功嗎?
至今,芯片危機仍不見大范圍緩解。業(yè)內(nèi)人士表示,受到預(yù)判不足、火災(zāi)、地震等“天災(zāi)人禍”的影響,芯片短缺問題將延續(xù)至明年1月。而日益明顯的短缺問題甚至已經(jīng)開始影響消費端,最新消息顯示,芯片荒致300萬輛車停產(chǎn)。
為了應(yīng)對芯片荒,部分汽車品牌選擇減配的方式保證生產(chǎn)。今年4月,通用汽車宣布公司生產(chǎn)一批不配備燃油管理模塊的輕型和全尺寸2021款皮卡,缺少這一模塊后,新款皮卡的性能和安全并不會受到影響,保障正常生產(chǎn)。
全新一代標致308則通過取消液晶儀表盤的方式,將節(jié)省下來的芯片用到更為重要的標致3008車型上。
減配不是長久之計,畢竟消費者并不買賬。在一項關(guān)于“汽車減配你還愿意買嗎”的投票中,大部分消費者表示不愿意。因此,芯片問題很快將成為影響銷量的重要因素。
這種背景下,車企急于尋找新的芯片供應(yīng)伙伴,但國內(nèi)芯片公司就真的能借此抓住“缺芯”的風口嗎?
其實不然,芯馳科技董事長張強此前接受采訪表示,本次缺貨的MCU芯片覆蓋了從ASIL-B到ASIL-D的各個級別,主要原因還是產(chǎn)能預(yù)判不足。芯片產(chǎn)能爬坡有固定周期,不會一下子就上來。但與汽車一樣,芯片是長周期產(chǎn)業(yè),從設(shè)計研發(fā)到最后的交付往往需要兩到三年的時間。
如此看來,盡管缺芯問題依舊在延續(xù),國內(nèi)芯片公司如果沒有早做準備,依然難以抓住風口。
但也不代表自主芯片公司完全沒有機會。該業(yè)內(nèi)人士表示,如此大規(guī)模芯片短缺問題給予車企巨大警示,不少國內(nèi)車企開始尋找芯片上的“PLAN B”,而許多自主芯片公司即是他們考察的對象之一。
在剛剛過去的中國第十三屆藍皮書論壇上,主打MCU芯片的上海欣旺微電子副總裁丁丁表示,在車規(guī)級芯片方面,芯旺微電子每月交付高達100萬顆芯片?!败嚻髮ξ覀兊膽B(tài)度發(fā)生了翻天覆地的變化”。
而業(yè)內(nèi)另一家芯片也在體驗著被“重視”的過程。這家芯片公司以高計算性能芯片為主,同時在兩年之前就已經(jīng)著手布局MCU芯片,目前正在等待合適時機發(fā)布。
“以前車企對我們的態(tài)度可能只是隨便了解一下,芯片危機開始后,很多車企找到我們,改變了以前的態(tài)度,開始認真地考慮我們的能力和指標是否可以為他們供貨?!痹撔酒緝?nèi)部員工表示。
除此之外,缺芯也讓車企看到當前芯片運作模式的弊端。過去多年,半導(dǎo)體生產(chǎn)不斷走向集中,往往多數(shù)訂單掌握在少數(shù)幾個明星工廠手中。如此一來,極易導(dǎo)致供應(yīng)鏈失衡,代工廠稍有風吹躁動,整個產(chǎn)業(yè)鏈都將遭受影響。
上汽英飛凌總經(jīng)理王學(xué)合將這些決定芯片公司命運的代工廠比作“巴拿馬運河”?!昂唵芜M行類比,它就相當于是阿拉伯的石油或者巴拿馬運河,你把運河卡住了,其他的人都缺。從ADM到代工,我感覺芯片的這種運作模式如果不改變,或者中國的代工廠不起來,這個短缺可能會是一個常態(tài)的情況。”
而上文車企對自主芯片公司態(tài)度的轉(zhuǎn)變就已經(jīng)表明,此次芯片危機已經(jīng)讓車企深刻認識到了當前模式的不足,希望尋求新的合作伙伴。
目前,國內(nèi)已經(jīng)具備代工能力。據(jù)悉,中國國產(chǎn)光刻機已經(jīng)能夠量產(chǎn)55nm芯片,28nm產(chǎn)業(yè)鏈也將在1-2年內(nèi)完全國產(chǎn)化。與此同時,隨著國內(nèi)不斷加大對半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的投資,完成復(fù)雜的芯片設(shè)計和通過嚴苛的ASIL-D安全驗證的時間也有望縮短。
若國內(nèi)芯片公司與代工廠雙雙聯(lián)合,加之時空和距離的便捷優(yōu)勢,或許將是一次巨大的機會。
而從整個產(chǎn)業(yè)上講,隨著智能汽車的不斷普及,芯片產(chǎn)業(yè)必然走向智能化。對此,黑芝麻智能應(yīng)用工程副總裁表示,未來隨著汽車由傳統(tǒng)的燃油機械架構(gòu)跨入新的電子電氣,包括新的智能化汽車的情況,芯片會復(fù)現(xiàn)當年電腦、手機領(lǐng)域的發(fā)展趨勢,會逐漸變成智能化的過程。
中國在全球汽車智能化中占據(jù)優(yōu)勢地位,智能芯片的演變和崛起一定會在汽車智能化深入發(fā)展的背景之下進行,因此,中國芯片產(chǎn)業(yè)擁有的優(yōu)勢是國外芯片巨頭不具備的。就好比地平線李星宇所言“中國有全球最大的智能汽車市場,理應(yīng)能夠打造出來最大的智能芯片公司?!?/p>
無論如何,此次“缺芯”事件都為自主芯片公司提供了突破的機會,即便在目前看來,風口依然“難追”,但以長遠的眼光看,全球舞臺,需要中國芯片產(chǎn)業(yè)的崛起。