芯片反擊戰(zhàn)：盤點那些崛起中的“中國芯”

　　文|青靄

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　　在11月8日開幕的中國汽車論壇上，長安汽車董事長朱華榮表示，中國智能新能源汽車產(chǎn)業(yè)在推廣過程中仍面臨諸多痛點，重點就是：缺芯、貴電。他說：“今年長安因‘缺芯貴電’已損失 60.6 萬輛產(chǎn)能。”

　　關(guān)于“貴電”的情況，大家想必都已經(jīng)非常熟悉了。廣汽董事長曾慶洪“給寧德時代打工”的聲音言猶在耳。誠然，電池的成本在整車中占據(jù)過大的比重，影響著車企們的利潤和效益，這是廣大新能源特別是新勢力們的痛點。

　　而如果說利潤是“痛點”，那交付量就是“死穴”了。從這個意義上來看，“缺芯”的影響要比“貴電”更重大，因為它直接決定著產(chǎn)品能否按時交付，否則就會嚴(yán)重影響新品上市節(jié)奏和銷量，也會嚴(yán)重破壞整個產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)秩序。朱華榮就表示：“我們一系列新品無法按時交付給用戶，嚴(yán)重影響我們的品牌形象。”

　　“缺芯”的新能源

　　放眼全球，同此涼熱。

　　根據(jù)汽車行業(yè)數(shù)據(jù)預(yù)測公司AFS(AutoForecast Solutions)的最新數(shù)據(jù)，截止到10月30日，今年全球汽車市場累計減產(chǎn)約390.5萬輛。甚至，為了應(yīng)對芯片短缺的狀況，日本的豐田、索尼、軟銀等近期還專門合資成立了一家高端芯片公司，日本政府也宣布向其補貼約700億日元。AFS還預(yù)測，到今年年底，全球汽車市場累計減產(chǎn)量將達(dá)到427.85萬輛，眾多汽?*桃丫詰髡髂甑納蘋恕?

　　而在此國際背景下，中國的自主品牌們還面臨著特殊的“卡脖子”的問題：中國汽車芯片自給率不足10%，對外依賴嚴(yán)重，英飛凌、恩智、瑞薩、德州儀器、意法半導(dǎo)體等國外企業(yè)掌握著全球絕大部分車規(guī)級芯片的供應(yīng)。

　　但危機中往往蘊含著機遇。在國產(chǎn)新能源崛起的大背景下，自主品牌們紛紛加大對汽車芯片領(lǐng)域的重視，目前也已經(jīng)涌現(xiàn)出了一批優(yōu)秀的選手，它們在共同改變著中國“缺芯”的窘境。

　　芯片探奇

　　對一輛車來說，小到雨刷，大到自動駕駛系統(tǒng)，通通需要芯片。

　　其實芯片不只是新能源車才需要的“新東西”，燃油車早就用上了。不過彼時在燃油車上的芯片大多只負(fù)責(zé)一些不太重要的功能，如發(fā)動機進(jìn)氣量、噴油量、節(jié)氣門開閉時間等，不屬于什么關(guān)鍵核心部件，所以也沒有引起足夠的重視。但近年來，隨著新能源浪潮的興起，汽車對于芯片的需求開始呈指數(shù)級增長：一方面，三電系統(tǒng)需要更多的芯片;另一方面，新能源的發(fā)展方向是“智能化”，也需要大量芯片。一輛燃油車約有五六百顆芯片，而在新能源車上，這個數(shù)字則增長到一千余顆，甚至超過兩千顆，而且未來隨著自動駕駛技術(shù)、車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，還會繼續(xù)增加。

　　按照功能的不同，新能源車所需的芯片大概可分為三大類：其一，負(fù)責(zé)信息計算和處理的芯片，比如用于發(fā)動機、底盤、車身控制的MCU(Micro Control Unit，單片機)，以及自動駕駛SoC(System on Chip，系統(tǒng)級芯片，屬于是MCU集成的產(chǎn)品)和智能座艙SoC，它們也是目前“缺芯”狀況最嚴(yán)重的領(lǐng)域;其二，負(fù)責(zé)電能轉(zhuǎn)換和控制的功率器件，如IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor，絕緣柵雙極型晶體管，它也是電機電控系統(tǒng)中成本占比最大的核心部件);其三，負(fù)責(zé)信息感應(yīng)與接收的傳感器芯片，主要用于雷達(dá)、攝像頭以及氣囊、胎壓的檢測等。

　　可喜的是，在這幾個領(lǐng)域，特別是自動駕駛、智能座艙、IGBT等，都已經(jīng)涌現(xiàn)了一批具有較強實力的自主品牌，包括比亞迪、吉利這樣重視自研芯片的老牌車企，以及地平線、黑芝麻這樣的創(chuàng)新新星。此次，速途車酷研究院將站在技術(shù)實力、市場前景兩個維度，來對這些自主品牌進(jìn)行分別審視。

　　比亞迪半導(dǎo)體

　　盡管上市之路意外?*觶妊塹習(xí)氳繼?“國內(nèi)車芯第一股”的地位還是無可撼動的。

　　比亞迪半導(dǎo)體最早脫胎于2002年成立的IC設(shè)計部門，2020年才正式更名、重組。目前，IGBT、SiC(寬禁帶半導(dǎo)體碳化硅)、MCU等各部件均已實現(xiàn)量產(chǎn)，特別是IGBT及SiC模塊領(lǐng)域，已經(jīng)取得了相當(dāng)?shù)某煽儭?/p>

　　IGBT功率芯片直接影響著電動車功率的釋放速度，決定著驅(qū)動系統(tǒng)的扭矩(關(guān)乎加速能力)及最大輸出功率(關(guān)乎最高時速)等，可謂是汽車的“CPU”。此前，這一市場(特別是中高端IGBT)基本是被國際巨頭壟斷，也是制約我國新能源發(fā)展的一大瓶頸。

　　而如今比亞迪已經(jīng)涉足了包括IGBT的材料研發(fā)、芯片設(shè)計、晶圓制造、模塊設(shè)計與制造等在內(nèi)的整個IGBT產(chǎn)業(yè)鏈，也是國內(nèi)唯一擁有IGBT全產(chǎn)業(yè)鏈的車企。根據(jù)市場調(diào)研機構(gòu)Omdia統(tǒng)計的數(shù)據(jù)，2019年和2020年，比亞迪半導(dǎo)體連續(xù)兩年在該領(lǐng)域保持“全球廠商排名第二、國內(nèi)廠商排名第一”的地位，市場占有率達(dá)到19%，僅次于英飛凌(占比超50%)。

　　而且，面對不斷發(fā)展中的行業(yè)，比亞迪半導(dǎo)體沒有停止過追尋的腳步。

　　我們知道：如何提高續(xù)航、減輕重量、縮短充電時間等向來是各大廠商普遍關(guān)心的問題。如今IGBT已經(jīng)達(dá)到了硅基材料的物理極限，難以繼續(xù)滿足更高的需求。而碳化硅(SiC)器件有著明顯優(yōu)勢——它的很多性能都優(yōu)于傳統(tǒng)硅器件，體積、重量也減輕了很多，因此被業(yè)內(nèi)很多人看作是IGBT的“取代者”。而在這一領(lǐng)域，比亞迪也頗有建樹。2020年，比亞迪漢EV車型電機控制器使用其自主研發(fā)制造的SiC MOSFET 模塊，在更小的體積(同功率情況下，體積不及硅基IGBT的50%)下達(dá)到了更高功率(363Kw)，在加速性能和續(xù)航里程方面也均有提升。

　　除供應(yīng)比亞迪集團(tuán)外，比亞迪半導(dǎo)體的產(chǎn)品也長期服務(wù)于其他整車零部件廠商，目前已進(jìn)入小鵬、東風(fēng)嵐圖、宇通、長安等整?*У墓┯μ逑?。链撯，公绥R牟坊狗直鴯┯ひ?、紭I(yè)紜⑾訓(xùn)繾擁雀髁煊頡？梢運擔(dān)鶴魑?“國內(nèi)車芯第一股”以及新能源自主品牌的領(lǐng)頭羊，比亞迪半導(dǎo)體在市場前景上足夠令人期待。

　　話雖如此，但在研發(fā)方面，比亞迪的投入?yún)s有些令人擔(dān)憂。根據(jù)招股書披露，2021年公司的研發(fā)投入27092.84萬元，其中職工薪酬17167.60萬元。如果按照披露的1615名研發(fā)技術(shù)人員來算的話，人均年薪酬是10.63萬元，平均月薪不到9000元。這多少有些說不過去。畢竟，雖然背靠實力雄厚的母公司，但如果不能在研發(fā)上加大投入的話，是無法打造出真正的護(hù)城河的。

　　吉利芯擎科技

　　芯片之間有著“三六九等”的等級劃分，劃分標(biāo)準(zhǔn)就是晶體管之間的距離，也就是我們常說的“納米級工藝”。納米級越小，就意味著性能越強大，同時制造難度也越高。

　　而就在大部分競爭者選擇16nm或28nm芯片的時候，芯擎勇敢地選擇了向7nm進(jìn)軍。

　　2018年，吉利投資的億咖通與安謀中國等公司合資成立了芯擎科技，而且一開始就把矛頭對準(zhǔn)了7nm芯片這片國產(chǎn)領(lǐng)域的空白。去年年底，芯擎便成功自研出了中國第一顆7nm車規(guī)級智能座艙SoC芯片“龍鷹一號”，目前已正式部署應(yīng)用于吉利的新車平臺，預(yù)計在今年年底前實現(xiàn)上車量產(chǎn)。

　　智能化是新能源汽車發(fā)展的大方向之一，而這對芯片算力的要求也越來越高。“龍鷹一號”在性能上對標(biāo)國際頂級廠商的主流產(chǎn)品(如高通的8155)，基于智能座艙需求設(shè)計，集成了87層電路、88億顆晶體管，內(nèi)置8個CPU和14個GPU。不光性能比肩國際一線產(chǎn)品，也填補了國產(chǎn)高端車規(guī)級處理器領(lǐng)域空白。CEO汪凱更是曾放出豪言：兩到三年后，“龍鷹一號”將和8155在智能座艙芯片領(lǐng)域平分天下。

　　芯擎以其強大的實力贏得了不少投資者的青睞。今年3月，一汽集團(tuán)就向芯擎科技進(jìn)行了戰(zhàn)略投資，并簽訂了訂購協(xié)議，將有多款車型搭載龍鷹一號;7月，芯擎順利完成近十億元A輪融資，覆蓋汽車和半導(dǎo)體全產(chǎn)業(yè)鏈資本，獲得眾多投資者的共同認(rèn)可，并創(chuàng)造了2022年上半年汽車芯片設(shè)計領(lǐng)域國內(nèi)最大的單筆融資。

　　時間之短、成就之大，使得芯擎的研發(fā)實力令人刮目相看，歸根結(jié)底，這源于它背后的出色團(tuán)隊。據(jù)了解，在做這個芯片之前，團(tuán)隊有四年做ARM服務(wù)器的經(jīng)驗，核心成員更是平均擁有15年以上產(chǎn)業(yè)經(jīng)驗，且均來自英特爾、高通等國際半導(dǎo)體企業(yè)，75%員工為碩士及以上學(xué)歷。

　　下一步，芯擎科技將加速布局車規(guī)級高端處理器市場，通過智能座艙SoC、自動駕駛SoC和車載中央處理器芯片三條產(chǎn)品線，覆蓋智能汽車應(yīng)用全場景，在2024到2025年間，吉利汽車還會向5nm的車載一體化超算平臺芯片發(fā)起沖刺。

　　盡管目前的市場前景尚未完全顯露，但鑒于芯擎強大的研發(fā)實力，我們有充足的理由看好它的未來。

　　地平線

　　成立于2015年的地平線是國內(nèi)最早布局自動駕駛芯片的廠商之一。

　　早在2017年，地平線就和上汽集團(tuán)展開過合作。但后來地平線經(jīng)歷過一段艱難時期，直到2020年，與長安的合作成為了公司的轉(zhuǎn)折點，它開始為長安主力車型提供芯片，用于其智能座艙領(lǐng)域。

　　之后，國產(chǎn)新能源市場迎來爆發(fā)期，眾多投資方、合作方紛至沓來。截止到今年9月，地平線已經(jīng)完成了15輪融資，投資方包括一系列車企：今年4月，比亞迪與地平線宣布達(dá)成定點合作;9月，奇瑞與地平線簽訂了戰(zhàn)略合作協(xié)議;10月13日大眾宣布24億歐元投資地平線，其旗下的CARIAD也與地平線成立了合資公司，這是大眾進(jìn)入中國市場40年來投下的最大一筆單項投資，它也成為了地平線的關(guān)鍵戰(zhàn)略合作伙伴。此外，地平線與長城、江汽、理想、哪吒、嵐圖等廠商也均有合作。

　　地平線旗下的產(chǎn)品主要是“征程”系列，目前最新一代是“征程5”，發(fā)布于2021年7月，是繼征程2和征程3之后，公司面向高等級智能駕駛打造的第三代車規(guī)級產(chǎn)品，算力128TOPS，單顆芯片算力高達(dá)128TOPS，真實計算性能可達(dá)到1531 FPS，支持16路攝像頭感知計算。他也使得地平線成為了業(yè)界唯一能夠覆蓋從L2到L4全場景整車智能芯片方案的提供商。

　　如今的地平線，已然是國產(chǎn)自動駕駛芯片領(lǐng)域的佼佼者，在很多廠商眼中，征程已經(jīng)成了英偉達(dá)Orin、Mobileye等國外廠商的替代品。比如理想汽車早在2020年底就停止了與Mobileye的合作，開始使用地平線的芯片，前段時間上市的理想L7、 L8的Pro款也是基于征程5進(jìn)行智能駕駛的全棧自研開發(fā)。李想還曾表示：地平線是他們見過的配合程度最高、最專業(yè)的團(tuán)隊。

　　其?*瞬沸閱萇系撓攀?，地戚^叩某曬σ燦肫銽ier 2(即二級供應(yīng)商，大都生產(chǎn)專業(yè)性較強的總成系統(tǒng)及模塊拆分零部件)的定位有關(guān)。隨著新能源行業(yè)的發(fā)展，汽車供應(yīng)鏈的需求也在不斷發(fā)生變化，從主要采購軟硬件方案，變?yōu)樾枰嘧匝熊浖哪芰韺崿F(xiàn)智能差異化。而地平線就很好地抓住了這一趨勢，比如：公司基于征程5打造了自動駕駛芯片開發(fā)平臺，提供包含芯片開發(fā)套件、量產(chǎn)級硬件參考設(shè)計、軟件開發(fā)平臺與參考算法以及配套的開發(fā)工具與技術(shù)服務(wù)等。這是地平線屢獲市場青睞的重要原因之一。正如公司的商業(yè)模式“全維利他”，地平線的核心戰(zhàn)略是將自己打造成一家“生態(tài)型企業(yè)”。

　　我們可以說：地平線的優(yōu)勢在于本土化、精細(xì)化的研發(fā)和服務(wù)，以及“性價比”。但同時也得承認(rèn)：論產(chǎn)品性能，仍然不及英偉達(dá)Orin。在一些業(yè)內(nèi)人士看來，在當(dāng)前階段，與英偉達(dá)、Mobileye等公司相比，地平線的芯片還是有不小的差距，尤其是在工具鏈、生態(tài)建設(shè)方面。

　　所以說，盡管市場前景大好，但在創(chuàng)新研發(fā)投入方面，地平線可能還需要再加把勁。

　　黑芝麻智能

　　作為國產(chǎn)自動駕駛芯片中緊隨地平線之后的重要玩家，雖然目前拿下的市場份額還不多，但黑芝麻已經(jīng)得到了越來越多的重視。

　　黑芝麻智能成立于2016年，主打車規(guī)高性能自動駕駛計算芯片，成立后很快獲得了來自北極光、蔚來資本等機構(gòu)的關(guān)注。去年9月，更是完成了數(shù)億美元的戰(zhàn)略輪級C輪融資，拿到了小米長江產(chǎn)業(yè)基金、富賽汽車、中國汽車芯片產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟等機構(gòu)的投資，之后公司估值近20億美元，躋身獨角獸之列。

　　和地平線一樣，黑芝麻同樣定位于Tier 2，致力于打造自動駕駛的算力平臺。公司旗下主打的是“華山系列”高性能自動駕駛計算芯片，2019年，黑芝麻智能發(fā)布了華山一號自動駕駛芯片A500，算力5-10TOPS;2020年，華山二號A1000發(fā)布，成為第一款可以支持L2+自動駕駛的國產(chǎn)芯片，算力在40-70TOPS;2021年，華山二號A1000 Pro發(fā)布，算力達(dá)到196TOPS，單顆芯片可以支持高級別自動駕駛功能，實現(xiàn)從泊車、城市內(nèi)部到高速場景的無縫銜接。而在A1000芯片的基礎(chǔ)上，黑芝麻還自研了“行泊一體”的自動駕駛算法，可以向客戶打包出售，或是作為客戶自研算法的參考樣板。對于?*Ю此擔(dān)庖馕蹲趴梢隕儼曬閡桓齟砥鰨檔統(tǒng)殺荊庖彩茿1000的一大優(yōu)勢。

　　但也必須承認(rèn)，相比于地平線方面已經(jīng)密集落地的訂單，黑芝麻目前上車的數(shù)量還不太多。今年5月，黑芝麻宣布與安徽江淮汽車達(dá)成戰(zhàn)略合作，成為其自動駕駛平臺芯片戰(zhàn)略合作伙伴，江汽集團(tuán)旗下思皓品牌的多款量產(chǎn)車型將搭載黑芝麻智能華山二號A1000系列芯片。另外，一汽、上汽等一些謀求轉(zhuǎn)型的傳統(tǒng)車企也達(dá)成了一些商業(yè)合作。

　　在黑芝麻看來，未來三年是一個重要的窗口期，是國產(chǎn)芯片和國外廠商競爭的關(guān)鍵階段。因為國際政治的原因，目前國內(nèi)廠商尋找自主芯片替代的意愿很高，而車企在投入大量時間、精力選定了供應(yīng)商之后，再更換的意愿就非常之低了。所以接下來三年是?*橋嘌就涼┯α吹墓丶彩槍諦灤誦酒提繞鸕某宕探錐?。哉娭uヂ槭紫諧∮傺鈑钚攬蠢?，染J止鄣毓蘭疲?2025年之后，中國汽車芯片有可能在細(xì)分賽道上和美國廠商平分天下。

　　對此我們當(dāng)然是滿懷期待。但具體到黑芝麻身上，或許是因為地平線珠玉在前，盡管黑芝麻在研發(fā)實力上并不遜色，但市場潛力應(yīng)該說還處于醞釀階段。

　　布滿荊棘的崛起之路

　　除了以上提到的廠商，芯馳、行歌，以及正在推進(jìn)自研芯片的“蔚小理”、零跑、長城等企業(yè)也都值得我們關(guān)注。

　　芯片，作為汽車行業(yè)乃至整個中國工業(yè)體系中的短板，是一塊必須要啃的硬骨頭。

　　但做芯片談何容易?國外廠商有著雄厚的家底，這種情況也不是一時就能改變的。在原材料方面，芯片的襯底原材料依舊被國外廠商所控制，韓國、美國及日本的廠商總共占據(jù)約九成的出貨量;而在制造方面，大算力芯片需要高端光刻機才能生產(chǎn)，但這恰恰是我國半導(dǎo)體行業(yè)的短板。目前最先進(jìn)的國產(chǎn)光刻機僅能量產(chǎn)28nm制程芯片(芯擎的7nm“龍鷹一號”芯片是找的臺積電代工)。

　　一個行業(yè)的崛起，并非哪一家公司可以決定的，而是整個行業(yè)共同的努力和天時地利的配合。如今，全球新能源方興未艾，中國新能源厚積薄發(fā)，如果國內(nèi)芯片廠商能夠把握住這次歷史性機遇，那么一舉改變?nèi)蛐酒袠I(yè)的格局，指日可待。