撰文 | 趙哲峰
編輯 | 楊博丞
題圖 | IC Photo
過去不為人知的芯片，正從幕后走到臺前。它重塑了汽車產(chǎn)業(yè)鏈，也讓我們的生活有了改變。 在過去，人們并沒有意識到芯片有多重要。直到最近兩年，美國對華為等企業(yè)進(jìn)行“技術(shù)封鎖”，我們才意識到，一顆小小的芯片，居然能決定一家企業(yè)甚至一個行業(yè)的命運。 如今，隨著全球疫情蔓延，“缺芯荒”已經(jīng)從電子消費品行業(yè)向外延伸，影響到各行各業(yè)的發(fā)展，波及了生活中的方方面面，包括我們最重要的出行工具——汽車。 近日，國內(nèi)外汽車“芯片門”、“減配門”頻發(fā)，則是這一變化的集中體現(xiàn)。 本月初，央視財經(jīng)頻道因“芯片貨不對板”公開“點名”歐拉，指出其“玩文字游戲的行為或涉嫌消費欺詐”。 不久前，有海外媒體報道，特斯拉最近一批Model 3/ Model Y“偷偷”取消了USB接口以及手機無線充電功能，并且價格沒有變化。而國內(nèi)特斯拉車型，則悄無聲息減少了揚聲器數(shù)量。 近日，據(jù)外媒報道，受芯片短缺影響，通用旗下多款車型將取消座椅加熱/通風(fēng)、方向盤加熱等功能。 最近，又是長城，旗下哈弗H6S車型也被用戶曝出存在“涉嫌芯片虛假宣傳”行為。 我們暫且不討論車企的營銷話術(shù)、補償方案等是否合理，看問題要從根上找原因。 為什么會缺芯？是大家對芯片的好奇； 怎么能不缺芯？是車企們要解決的難題； 什么時候能不缺芯？背后有怎樣的邏輯？ 為什么缺“芯”？ 人們普遍將汽車行業(yè)缺芯的原因歸結(jié)為“疫情”，但這只是其中一方面的原因。如今的缺芯荒，實則是供需兩側(cè)的情況同時發(fā)生了變化所致。 在需求側(cè)，扼住無數(shù)車企命運咽喉的芯片，與飛速發(fā)展的汽車智能化技術(shù)一樣，正在經(jīng)歷時代的變遷。 在上世紀(jì)60年代，汽車工程師們就發(fā)現(xiàn)，想要賦予汽車強悍的動力并非難事，只要往發(fā)動機艙里塞進(jìn)更多、更粗的氣缸，就可以實現(xiàn)馬力的躍升。但如何在提升動力的同時，提升節(jié)油性并優(yōu)化輸出特性呢？似乎只有一個辦法——電子化。 當(dāng)傳感器技術(shù)逐漸成熟，發(fā)動機的進(jìn)氣量、噴油量、節(jié)氣門開閉時間等參數(shù)都可以被電控系統(tǒng)監(jiān)測，這時只要加上一個能夠集中處理這些數(shù)據(jù)的“電腦”，系統(tǒng)就可以對發(fā)動機各部件進(jìn)行精準(zhǔn)控制，從而大幅提高其工作效率和調(diào)校空間。 而這個“電腦”，就是ECU，我們常說的行車電腦。而今天全球緊缺的芯片，就是為ECU提供算力的部件，可以理解為行車電腦中的“大腦”。 據(jù)德勤數(shù)據(jù)統(tǒng)計，2012年汽車智能化技術(shù)尚未普及時，燃油車單車平均搭載芯片量就已經(jīng)達(dá)到了438個，新能源車則為567個。 而當(dāng)汽車“新四化”浪潮席卷而來，汽車產(chǎn)業(yè)對于芯片的需求愈演愈烈。例如當(dāng)下最熱的以Mobileye EyeQ4、英偉達(dá)Xavier、地平線征程3為代表的輔助駕駛芯片，以及以高通驍龍8155/8295系列為代表的智能座艙芯片，就是最近幾年才誕生的產(chǎn)物。 該機構(gòu)預(yù)估，至2022年，燃油車平均搭載芯片量將達(dá)到934個，而新能源車則激增到1459個，均比十年前翻了一倍還多。 而且可以看出，新能源車對于芯片的需求量要遠(yuǎn)大于燃油車。多出來的這部分，主要是IGBT等功率半導(dǎo)體芯片，其作用為實現(xiàn)交直流電和高低電壓的轉(zhuǎn)換，對于新能源車的充放電性能起著至關(guān)重要的作用。 ▲國內(nèi)新能源車市場份額變化 | 圖源：乘聯(lián)會 今年6月以來，國內(nèi)新能源汽車月銷量連續(xù)刷新歷史記錄，滲透率不斷提高。中汽協(xié)預(yù)計，全年新能源汽車銷量有望達(dá)到340萬輛，同比增長160%，這也進(jìn)一步加劇了芯片短缺的情況。 另外，隨著5G技術(shù)的快速普及，手機等電子消費品的功能也被進(jìn)一步開發(fā)，其對于芯片的需求量也隨之增加。 小米集團(tuán)合伙人、高級副總裁盧偉冰此前曾談到，“今天全球市場正從4G到5G手機過渡，但是一部5G手機所需要的芯片數(shù)量大約是4G手機的2倍，一部Redmi Note10 Pro就需要114個芯片?！?/span> 當(dāng)下，有四大類產(chǎn)品是芯片的需求大戶，分別是手機、高性能計算、汽車和AIoT（人工智能物聯(lián)網(wǎng)）。手機行業(yè)尚且沒能擺脫缺芯困擾，汽車行業(yè)自然也無法“幸免于難”。 怎么能不缺芯？ 當(dāng)下，車企應(yīng)對“缺芯荒”的解決方案大致有著兩種：一種是“自食其力”派，另一種則是“抱大腿”派。 最近，研究公司Gartner給出預(yù)測：到2025年，全球前10名車企中，將有一半開始設(shè)計自己的芯片。 特斯拉毫無疑問是當(dāng)下車企自研芯片的代表，而在國內(nèi)，包括比亞迪、吉利、北汽、上汽等傳統(tǒng)車企，以及蔚來、小鵬、零跑等新勢力車企，也走上了自研芯片的道路。 其中，比亞迪旗下的比亞迪半導(dǎo)體，主攻功率半導(dǎo)體芯片。其早在2005年就成立了IGBT團(tuán)隊，2018年推出車規(guī)級IGBT4.0芯片。雖然彼時，其技術(shù)水平僅達(dá)到國際第五代，與世界領(lǐng)先的第七代差距明顯。但隨著800V高壓充電等技術(shù)的普及，具有耐高壓、耐高溫優(yōu)勢的碳化硅芯片將全面取代硅基IGBT，而這也給了比亞迪等國內(nèi)車企“彎道超車”的機會。 2020年，比亞迪就成為國內(nèi)首個大規(guī)模量產(chǎn)自研碳化硅芯片的車企，旗下漢EV等車型在碳化硅芯片的加持下，續(xù)航能力提升10%，并擁有更快的充電速度和更強的動力性。 此外，蔚來首臺碳化硅電驅(qū)系統(tǒng)C樣件在今年6月下線，并將率先搭載在明年開始交付的蔚來ET7上面；而吉利也有自研碳化硅芯片的計劃，產(chǎn)品預(yù)計在2023年實現(xiàn)量產(chǎn)。 不同于比亞迪，蔚來和吉利自研芯片的領(lǐng)域更加廣泛。 其中，蔚來在2020年就開始規(guī)劃自研自動駕駛芯片，為了加速項目落地，蔚來先后引入了原自動駕駛公司Momenta研發(fā)總監(jiān)、前OPPO硬件總監(jiān)、小米芯片和前瞻研究部門總經(jīng)理等相關(guān)領(lǐng)域的專業(yè)人士。 以上車企可謂“國貨當(dāng)自強”的代表，通過技術(shù)研發(fā)擺脫被“卡脖子”的困局，對于企業(yè)的長期意義不言而喻。但是這件“難且正確”的事情，其難度也是超乎想象的。 某業(yè)內(nèi)人士曾表示“這個行業(yè)的門檻極高，不是隨便就能進(jìn)入，前期投入太大，不是一般企業(yè)可以負(fù)擔(dān)”，這也是為什么很多車企都在自研芯片，但做出成績的卻屈指可數(shù)的原因。 況且，就算在研發(fā)環(huán)節(jié)實現(xiàn)了突破，也有諸多外力限制著芯片的量產(chǎn)裝車。 例如現(xiàn)在大熱的碳化硅芯片，其襯底原材料依舊被國外廠商所控制：韓國Cree、美國II-VI、日本Si-Crystal合計占據(jù)90%的出貨量，“寡頭壟斷”的局面短期內(nèi)無法改變，國內(nèi)車企依舊存在被“卡脖子”的風(fēng)險。除比亞迪以外，在原材料方面基本都需要外部供應(yīng)商的支持。 但好消息是，目前我國也有不少企業(yè)如天科合達(dá)和山東天岳等，也在陸續(xù)入局該領(lǐng)域，為國內(nèi)車企自研芯片提供原材料支持。 而在制造端，比如吉利自研的“龍鷹一號”，通常這種7nm制程芯片需要高端光刻機才能量產(chǎn)。 但由于國外的“技術(shù)封鎖”，我國大陸企業(yè)無法進(jìn)口高端光刻機，同時目前最先進(jìn)的國產(chǎn)光刻機也僅僅能量產(chǎn)28nm制程芯片，所以吉利只能找臺積電為其代工。而臺積電作為全球第一大芯片代工廠，其主要大客戶基本來自于蘋果、AMD、高通等美國企業(yè)，吉利在其中的位置相對被動。如果未來臺積電產(chǎn)能不足，那么其優(yōu)先服務(wù)于美國企業(yè)的可能性更大。 既然車企自研芯片“道阻且長”，那么直接“抱大腿”就是一個見效更快的方法了。 最近，研究公司Gartner表示：芯片供應(yīng)的不確定性，和車企對于芯片需求的大量增長，導(dǎo)致車企加緊了與芯片制造商之間的聯(lián)系。 在新能源車普及之前，兩者之間的關(guān)系并不算緊密。前者在車企產(chǎn)業(yè)鏈條中，一般屬于三級或者四級供應(yīng)商的角色，通常是由一、二級零部件供應(yīng)商自己搞定芯片，再把制作好的產(chǎn)品整個交給主機廠，車企很少直接跟芯片供應(yīng)商產(chǎn)生交集。 但現(xiàn)如今汽車產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)發(fā)生巨變，芯片供應(yīng)商的地位扶搖直上，一下子成了無數(shù)車企爭相擁抱的“大腿”。 這時，芯片企業(yè)在車企供應(yīng)鏈中就變成了“Tier 1”，車企需要直接和前者對接，以最大化保證芯片供應(yīng)，同時提高技術(shù)適配性以滿足越發(fā)復(fù)雜的智能化需求。 那么主機廠如何加深與芯片公司之間的綁定呢？最簡單的辦法，直接給對方“輸血”，從戰(zhàn)略層面使雙方達(dá)成合作關(guān)系。 最典型的案例，長城汽車在今年2月，參與了地平線的C輪融資。根據(jù)合作協(xié)議，雙方將依托各自在汽車、人工智能領(lǐng)域的優(yōu)勢，開發(fā)市場領(lǐng)先的智能汽車產(chǎn)品。 “缺芯荒”何時了？ 據(jù)汽車咨詢機構(gòu)AutoForecast Solutions統(tǒng)計，今年全球汽車市場累計減產(chǎn)量，預(yù)計為1126.3萬輛，相當(dāng)于大眾、豐田等巨頭全年的產(chǎn)銷規(guī)模。 首先可以肯定的是，“缺芯荒”將延續(xù)至2022年。不過，整體情況在向好的方向發(fā)展。 今年上半年，“缺芯”問題主要集中在晶圓等前端產(chǎn)能，下半年晶圓產(chǎn)能逐步恢復(fù)，但后端封裝和測試流程又成為新的挑戰(zhàn)。據(jù)悉，當(dāng)前芯片的封裝和測試工作，集中在中日韓等東亞國家和新馬泰等東南亞國家。 相比之下，東南亞國家的疫苗接種率偏低，疫情起伏較大，在很大程度上影響了芯片供應(yīng)。不過，隨著疫苗接種率的提升，該地區(qū)的疫情已經(jīng)趨于穩(wěn)定。 國際金融服務(wù)公司摩根士丹利近日發(fā)布數(shù)據(jù)顯示，全球約30%的汽車、服務(wù)器芯片需要在馬來西亞完成封裝測試。在疫情得到控制后，馬來西亞相關(guān)工廠的平均產(chǎn)能利用率，已經(jīng)由51%恢復(fù)至近90%。 而隨著東南亞疫情得到控制，我國汽車產(chǎn)量也在最近兩個月持續(xù)回升。車市有“金九銀十”的說法，按照一般規(guī)律，9月份汽車產(chǎn)銷量環(huán)比8月份會出現(xiàn)爆發(fā)式增長，但10月份環(huán)比9月份，以及11月份環(huán)比10月份，都不會有明顯變化。 由此，乘聯(lián)會秘書長崔東樹也給出其個人判斷：乘用車市場芯片供給最黑暗時刻已經(jīng)過去。既然已經(jīng)出現(xiàn)好轉(zhuǎn)的勢頭，“芯片荒”何時才能結(jié)束呢？或許，永遠(yuǎn)都不會徹底結(jié)束了。 按照中汽中心預(yù)測，未來汽車芯片供應(yīng)出現(xiàn)10%-20%的缺口，可能會成為常態(tài)。 考慮到汽車芯片需求的急劇攀升，以及新冠病毒的不確定性（有可能成為長期流行?。?，該預(yù)測不無根據(jù)。例如最近的奧密克戎變種病毒，未來大概率還會有其他新病毒出現(xiàn)，會持續(xù)影響全球的工業(yè)生產(chǎn)。 雖然短期來看，徹底告別“芯片荒”不太現(xiàn)實。但恢復(fù)到一個接近于正常水平的生產(chǎn)力，應(yīng)該不會太久了。 中汽中心表示：預(yù)計到明年三季度，芯片供應(yīng)將得到大幅緩解。另外，摩根大通也預(yù)計，芯片供應(yīng)情況可能在2022年下半年得到根本性改善。 可以看出，國內(nèi)外專業(yè)機構(gòu)幾乎都把“缺芯荒”大幅改善的時間節(jié)點，鎖定在了“明年下半年”。 另外，面對有可能常態(tài)化的“缺芯荒”，全球各國對新冠病毒的防范意識、防疫措施、醫(yī)療技術(shù)也在不斷加強，新病毒的出現(xiàn)不會再造成巨大恐慌，只是我們需要做好“打持久戰(zhàn)”的準(zhǔn)備。 最后延伸一點思考：車企“缺芯荒”，表面看是由疫情突襲導(dǎo)致，但根本原因則在于汽車技術(shù)的革新，帶來了汽車產(chǎn)業(yè)鏈結(jié)構(gòu)的重塑，以及車企對此變化的準(zhǔn)備不足。如果是疫情單方面原因，為何偏偏只有芯片、雷達(dá)等智能化技術(shù)相關(guān)硬件“中招”呢？ 隨著智能電動車的快速發(fā)展，未來將不斷有新技術(shù)涌現(xiàn)，那么相應(yīng)的產(chǎn)業(yè)鏈結(jié)構(gòu)也會一次又一次被重塑。例如，V2X技術(shù)、線控底盤技術(shù)、虛擬現(xiàn)實技術(shù)等。 疫情，只是充當(dāng)了這一趨勢的“放大鏡”。即使沒有疫情，也未必就不會出現(xiàn)“缺芯荒”。如果車企們能通過“缺芯荒”提前意識到產(chǎn)業(yè)鏈的重要性和變化，未必不是一件好事。
1968年，大眾旗下的一款車首次應(yīng)用了ECU。然而隨著汽車電子設(shè)備的增加，汽車芯片的職責(zé)不再只是控制動力系統(tǒng)，包括車輛內(nèi)外的各個部件，都需要芯片去進(jìn)行調(diào)度，大到動力總成、空調(diào)系統(tǒng)、車窗大燈，小到儀表盤、雨刮器、電尾門等等。 
而吉利旗下的芯擎科技，則在近日發(fā)布了國內(nèi)首款7nm車規(guī)級智能座艙芯片“龍鷹一號”，預(yù)計2022年三季度實現(xiàn)量產(chǎn)，率先在吉利品牌車型中搭載后，也將在領(lǐng)克等旗下品牌中陸續(xù)“上車”。 
表面看是車企跟芯片商的“強強聯(lián)合”，但促成合作的導(dǎo)火索，則是長城汽車在當(dāng)下“缺芯”局面中，急需擴充其芯片供應(yīng)商名單，盡可能保證在車企間的“搶芯大戰(zhàn)”中占得先機。與長城類似的，包括上汽、比亞迪等車企也參與過地平線的融資。
以馬來西亞為例，該地從9月底開始，單日新增確診人數(shù)持續(xù)下降，已經(jīng)從15000人左右降至3000人左右，10月中旬和10月底有過兩次強烈波動，但最近一個多月以來，其疫情控制還算穩(wěn)定。馬衛(wèi)生部總監(jiān)努爾·希沙姆表示：截至10月中旬，馬來西亞已有超過七成人口完成疫苗接種。 
根據(jù)乘聯(lián)會數(shù)據(jù)，算得去年10月和11月國內(nèi)乘用車產(chǎn)量分別環(huán)比增長1.0%和11.5%。而到了今年，這兩項數(shù)據(jù)分別為14.4%和14.2%，進(jìn)一步佐證了東南亞疫情向好為我國汽車產(chǎn)業(yè)帶來的積極影響。
