汽車(chē)“芯”動(dòng)上海灘

這一次，魔都不在陪跑。

本文轉載自公眾號：光子星球（TMTweb），作者：張   進(jìn)，編輯：吳先之

2021年，全球汽車(chē)市場(chǎng)正面臨著(zhù)一次大危機。問(wèn)題出在芯片上，車(chē)企廠(chǎng)商買(mǎi)不到芯片，汽車(chē)就造不出來(lái)，市場(chǎng)上就沒(méi)車(chē)可買(mǎi)。

梁靜在一傳統車(chē)廠(chǎng)工作，他們公司一直以來(lái)都從菲律賓一芯片工廠(chǎng)進(jìn)貨，后來(lái)那邊疫情大面積爆發(fā)，廠(chǎng)里的工人死了不少，被迫停工，導致梁靜所在車(chē)企也停產(chǎn)交不了貨。

從2019年起，缺芯開(kāi)始在消費電子等各個(gè)行業(yè)發(fā)酵，到了2020年第四季度，席卷了整個(gè)汽車(chē)行業(yè)，到處是汽車(chē)廠(chǎng)商停工停產(chǎn)的消息，行業(yè)一片哀嚎。

全行業(yè)缺芯，但沒(méi)有一次如汽車(chē)這般嚴重，全球爆發(fā)了車(chē)載芯片危機。原因是多方面的，市場(chǎng)對汽車(chē)芯片需求預估不足；消費電子搶占市場(chǎng)份額；長(cháng)期以來(lái)全球8 英寸晶圓產(chǎn)能緊張，車(chē)用芯片供給緊缺；今年以來(lái)，芯片產(chǎn)業(yè)天災不斷，意外事件加劇了芯片短缺。

而在這次缺芯危機中，國內芯片廠(chǎng)商失去了“名字”。

對于汽車(chē)而言，芯片是所有功能得以運行的“大腦”，一輛汽車(chē)需要500-600顆芯片，隨著(zhù)汽車(chē)轉向電子式發(fā)展，據了解，2021年平均每輛車(chē)所需芯片數量已經(jīng)達到了1000顆以上。沒(méi)有芯片，汽車(chē)寸步難行。國外汽車(chē)芯片廠(chǎng)商依托在傳統MCU芯片領(lǐng)域建立起來(lái)的絕對優(yōu)勢，依然占據汽車(chē)芯片市場(chǎng)的主導地位。公開(kāi)數據顯示，目前全球車(chē)載芯片的前五大供應商是英飛凌、恩智浦、瑞薩電子、德州儀器和意法半導體，五家企業(yè)占據著(zhù)全球汽車(chē)芯片約50%的市場(chǎng)份額。

根據中國海關(guān)總署的數據，2019年中國的芯片進(jìn)口額達到3055.5億美元，出口額為1015.8億美元，芯片貿易長(cháng)期處于逆差狀態(tài)。在麥肯錫的報告中，中國相關(guān)科技企業(yè)大部分市場(chǎng)還是在國內，器件的一級供應商50%以上都在國內，半導體是個(gè)例外，只有5%的芯片一級供應商在國內。

根據中國半導體行業(yè)協(xié)會(huì )設計分會(huì )統計，2020年國內的芯片設計企業(yè)達到了2218家，比2019年的1780家多了438家，數量增長(cháng)了24.6%，主要分布在北京、上海、深圳。

上海正在變硬

過(guò)去20年在中國崛起的絕大多數巨頭公司，都選擇在一線(xiàn)城市安營(yíng)扎寨，北京有百度、字節跳動(dòng)、京東、小米等；深圳有騰訊、華為、中興、大疆等；廣州出過(guò)網(wǎng)易、UC瀏覽器、歡聚時(shí)代、唯品會(huì )、小鵬汽車(chē)等。

但說(shuō)起上海，精致、小資生活成為年輕人向往的魔都之外，也是在最近幾年，才有一些新興互聯(lián)網(wǎng)公司入駐，例如拼多多、攜程、嗶哩嗶哩。

可以說(shuō)，在中國的科技發(fā)展史上，上海一直陪跑。但隨著(zhù)芯片大熱，人們發(fā)現小資和硬科技居然聯(lián)系上了，很多芯片龍頭企業(yè)都坐落于此。

因為交通發(fā)達，長(cháng)三角成為中國半導體發(fā)源地之一，歷史可追溯到上個(gè)世紀60年代，如今已成為全國為數不多擁有完整芯片產(chǎn)業(yè)鏈的城市集群，其中尤以上海、無(wú)錫、蘇州為代表。

其中上海更被稱(chēng)為“芯片走廊”中的起始端，迄今已匯聚了多達700余家半導體企業(yè)。去年，上海集成電路產(chǎn)業(yè)銷(xiāo)售規模就突破了2000億元，到今年這個(gè)數字有望增長(cháng)到2440億元。

截至目前，國內半導體公司中市值超過(guò)千億的有11家，其中注冊地為上海的就有四家，分別是中芯國際、韋爾股份、華潤微、中微公司，北京有北方華創(chuàng )和兆易創(chuàng )新，其余都散落在無(wú)錫、福建、天津等城市。

楊天所任職半導體公司便坐落在這座城市，主要從事消費電子和車(chē)載等芯片的生產(chǎn)。

在他看來(lái)，芯片企業(yè)在上海聚集，就跟“商圈”的形成一樣，當年一些業(yè)界大公司選擇上海落戶(hù)，其他芯片企業(yè)跟隨大佬的腳步，也進(jìn)駐上海。“在上海芯片的這個(gè)圈子里，方便企業(yè)間技術(shù)交流，資源共享，促進(jìn)共同發(fā)展，當別人說(shuō)起中國半導體，就會(huì )想起上海半導體”。

當電商、短視頻等互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)發(fā)展進(jìn)入成熟期，如AI、芯片、VR等硬科技成為風(fēng)口，錯失了我國科技發(fā)展的互聯(lián)網(wǎng)階段，上海開(kāi)始在芯片等硬科技領(lǐng)域散發(fā)“魔力”。

1985年，第一塊64K DRAM 在無(wú)錫國營(yíng)742廠(chǎng)試制成功，“中國芯”跳動(dòng)了三十多年。今天，汽車(chē)缺芯危機爆發(fā)，被看作是國產(chǎn)芯片的一次機遇。

對于國內汽車(chē)廠(chǎng)商，這并不僅僅是一次行業(yè)誤判和突發(fā)事件的疊加，更是一次警示，上汽、福特、蔚來(lái)、小鵬等頭部車(chē)企紛紛感知到缺芯對于產(chǎn)能帶來(lái)的影響，一旦國外斷供，國內車(chē)企只能等待。在這背后，國內車(chē)企缺芯暴露出礁石——長(cháng)久以來(lái)我們依賴(lài)國外芯片太重。

在這次危機中，楊天所在半導體公司芯片訂單暴增，而芯片價(jià)格更是從2019年開(kāi)始，逐年上漲了30%-40%，“但有訂單也沒(méi)有幾家能接得住，沒(méi)那實(shí)力”。對于國內芯片廠(chǎng)商，這是一次機會(huì )也面臨著(zhù)無(wú)限挑戰。

未來(lái)，在北京與深圳多年的“中國硅谷”爭奪賽中，上海依賴(lài)芯片產(chǎn)業(yè)發(fā)展有望獲得提名權。

芯片風(fēng)口涌進(jìn)汽車(chē)行業(yè)

汽車(chē)缺芯危機爆發(fā)后，龔強所在公司戰略便發(fā)生了變化，“在車(chē)載芯片領(lǐng)域，以前只能生產(chǎn)傳感器、存儲器等中低端芯片，現在，管理層看到車(chē)載芯片勢必是行業(yè)未來(lái)的風(fēng)口，已經(jīng)在加大力度投入車(chē)載芯片。”

兩個(gè)月前，他所在半導體公司便忙著(zhù)去申請芯片領(lǐng)域的一個(gè)認證，通過(guò)之后才有資格量產(chǎn)該款芯片。

據了解，2021年上半年國內芯片相關(guān)企業(yè)新增1.88萬(wàn)家，同比增長(cháng)171.8%。

當車(chē)載芯片開(kāi)始成為風(fēng)口，許多國產(chǎn)芯片企業(yè)也開(kāi)始轉向該領(lǐng)域，爭做行業(yè)內第一個(gè)吃蛋糕的人。但這塊蛋糕很硬，很難啃。

上海的又一芯片廠(chǎng)商壁仞科技，在宣布進(jìn)軍車(chē)載領(lǐng)域的同時(shí)，在車(chē)企芯片危機爆發(fā)后，于今年11月宣布進(jìn)入自動(dòng)駕駛芯片領(lǐng)域。自動(dòng)駕駛芯片被稱(chēng)為芯片中的“珠穆朗瑪峰”，代表了最高的技術(shù)挑戰。

一直以來(lái)國產(chǎn)車(chē)企大多選擇外購芯片，在這次芯片危機中，開(kāi)始出現變化。“從2020年開(kāi)始，陸續有一些車(chē)型在尋找比較穩定的國產(chǎn)芯片廠(chǎng)商，但實(shí)際的評估下來(lái)，很少有符合的”，一位國產(chǎn)芯片廠(chǎng)商員工告訴光子星球，“之前我們公司來(lái)了幾家車(chē)企，想要尋找可替代的IGBT芯片，但最后都失望而歸，因為工藝跟國外確實(shí)還有明顯差距”。

因為有關(guān)人身安全，汽車(chē)廠(chǎng)商對車(chē)載芯片要求更為嚴格，當危機發(fā)生時(shí)，國產(chǎn)芯片廠(chǎng)商集體失聲，面對汽車(chē)行業(yè)的危機，我們目前還不能自給自足，無(wú)“國貨”可補位替代，非常被動(dòng)。

按照技術(shù)實(shí)現難度，車(chē)載芯片可分為三個(gè)梯隊：第一梯隊是高性能、高工藝的芯片，屬于技術(shù)梯度最高的芯片，典型代表是各種AI芯片、主控芯片。隨著(zhù)智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)的發(fā)展，對此類(lèi)芯片的需求會(huì )越來(lái)越大；第二梯隊是MCU微控制器，在汽車(chē)上用得最多，目前最缺的也主要是這類(lèi)芯片；第三梯隊是功率芯片、通訊芯片、傳感器與執行器、存儲芯片等，屬于低算力、工藝要求較低的芯片。

每個(gè)梯隊之間都隔著(zhù)‘一堵墻’，各種車(chē)規級認證便是這堵墻的顯現。要進(jìn)入車(chē)輛領(lǐng)域，打入各一級(Tier1)車(chē)企大廠(chǎng)供應鏈，做核心車(chē)載芯片產(chǎn)品，首先要取得各種車(chē)載芯片的車(chē)規級認證，這是入場(chǎng)券，如AEC-Q100等一系列AEC-Q規范，目前國內能取得相關(guān)認證的半導體企業(yè)不多。

同時(shí)，中國汽車(chē)芯片的測試和認證體系尚不完善，相關(guān)行業(yè)標準缺失，與國外的芯片產(chǎn)業(yè)相比滯后近十年。

“在車(chē)載芯片領(lǐng)域，中低端已經(jīng)可以實(shí)現國產(chǎn)替代，高端以及核心的目前很難。”楊天所在芯片廠(chǎng)訂單暴增，比前兩年翻了幾番，但工廠(chǎng)效率難以提高，十一月生產(chǎn)的還是今年2、3月的訂單。

從晶圓制造到封裝測試，這家國產(chǎn)芯片廠(chǎng)商可以包攬整個(gè)流程，但也只能生產(chǎn)一些低端車(chē)載芯片。

“很多客戶(hù)跟我們講，不只是車(chē)載，全行業(yè)都面臨缺芯難題，國內大多數車(chē)載芯片制造廠(chǎng)商，只能完成封裝或測試這一個(gè)環(huán)節，在晶圓制造、設計這些關(guān)鍵環(huán)節并不能完成。”

“據我了解，業(yè)內也有幾家本土企業(yè)正在轉型車(chē)載芯片，但注定艱難，很多核心芯片的車(chē)規級認證，我們公司也過(guò)不了，所以只能做一些第三梯隊的輔助配件，高端車(chē)載芯片做不了。”楊天向光子星球分享。

目前，國內汽車(chē)芯片廠(chǎng)商非常多，但掌握核心技術(shù)的不多，該核心技術(shù)主要包括在MCU微控制器和自動(dòng)駕駛芯片的量產(chǎn)。國內芯片的測試場(chǎng)景目前停留在車(chē)窗、鑰匙或是空調，即跟人身安全沒(méi)有很大關(guān)系的地方。“出了差錯頂多也就是短路故障，但不至于出現交通事故，不會(huì )造成任何人身安全。”一位業(yè)內人士這樣說(shuō)。

車(chē)載芯片不同于其他芯片，更注重安全性、穩定性，所以對于工藝要求很高，有著(zhù)嚴格的車(chē)規級認證。

要取得車(chē)規級認證，大量國內芯片廠(chǎng)商工藝并不達標，而影響工藝的主要集中在晶圓制造和設計。從手機到汽車(chē)，國內經(jīng)常被稱(chēng)為“卡脖子”的核心技術(shù)，主要是晶圓制造和設計，都把握在其他公司手中，在制造環(huán)節，幾乎所有高性能汽車(chē)芯片均由臺積電和三星代工。從芯片設計來(lái)看，IC設計和創(chuàng )新的主場(chǎng)地依然是美國。

據市場(chǎng)研究公司集邦咨詢(xún)發(fā)布的2021年第一季全球前十大芯片設計公司營(yíng)收排名來(lái)看。中國臺灣3家，分別是聯(lián)發(fā)科、聯(lián)詠科技、瑞昱半導體，華為的海思公司此前在全球芯片設計公司中排在前十，但在遭遇禁令后，營(yíng)業(yè)收入下滑明顯。

一顆芯片的生產(chǎn)過(guò)程包括設計、晶圓制造、封裝、測試各個(gè)環(huán)節。自1987年以來(lái)，芯片產(chǎn)業(yè)全球高度分工，歐美主導設計等上游環(huán)節，東亞負責制造和封測等下游環(huán)節。而只有在封測環(huán)節，中國臺灣和大陸占據領(lǐng)先地位。

整體來(lái)看，截至目前美國、日本、歐洲、中國臺灣地區形成對上中游核心產(chǎn)業(yè)全覆蓋，依靠技術(shù)自主可控壟斷半導體產(chǎn)業(yè)。

“要跨過(guò)三個(gè)梯隊芯片之間的每一堵墻，需要從芯片制造的全產(chǎn)業(yè)鏈進(jìn)行升級”，一位業(yè)內資深人士稱(chēng)。

車(chē)企進(jìn)入，芯片廠(chǎng)商不再孤軍作戰

“之前我們同行經(jīng)常在一起私下討論這個(gè)問(wèn)題，對比國外，國內芯片晚了至少十年，”芯片工程師許文曾經(jīng)去深圳、上海參加一些半導體工藝展，“跟國外的相比確實(shí)差距很大，老外的產(chǎn)品一拿出來(lái)的，真的是眼前一亮，相當震撼的，我們短期內比較難撼動(dòng)”。

“國內真正在核心技術(shù)上下功夫的不多，大多集中在封裝測試，還有一些所謂的‘二道販子’，他們買(mǎi)產(chǎn)品回來(lái)貼牌出售。”一位芯片代理商稱(chēng)。

在供貨緊張之前，即在2019年之前，張路所在芯片代理銷(xiāo)售公司的國內芯片客戶(hù)很少，內部可數的就三、五條銷(xiāo)售線(xiàn)，占的份額也很少，在公司銷(xiāo)售額中都沒(méi)單獨拿出來(lái)看的。

后邊交期緊張以后，歐美芯片廠(chǎng)家開(kāi)始對國內供應有一些限制政策，缺芯也越來(lái)越嚴重，下游企業(yè)開(kāi)始感受到危機。“一些國企和大公司，比如海信，他們都會(huì )有一套方案出來(lái)，要不要自研芯片，怎么做？”

政府對計劃自研芯片的企業(yè)還有獎勵措施，國產(chǎn)芯片必須得要做的，張路認為，這對于國內芯片廠(chǎng)商是一個(gè)機遇， 主要看誰(shuí)能活下來(lái)。

這個(gè)行業(yè)需要大量持續的技術(shù)研發(fā)、資金投入，這也是一個(gè)投入大、回報周期長(cháng)的領(lǐng)域。很多企業(yè)熬不到上市那天，因為資金鏈斷裂就都消失了，比如2019年芯片風(fēng)剛刮進(jìn)國內，創(chuàng )業(yè)型芯片公司如雨后春筍般出現，之后芯片企業(yè)破產(chǎn)的新聞便層出不窮。

因此，國產(chǎn)替代是一個(gè)異常艱難的長(cháng)期工程，不是一兩年就能完成的風(fēng)口。隨著(zhù)汽車(chē)趨于電動(dòng)化、智能化，即便疫情恢復，短期內缺芯局勢形勢很難扭轉，缺貨將會(huì )持續，供不應求。

基于此，面臨缺芯帶來(lái)的影響，各車(chē)企不得不開(kāi)始在國內尋求合作伙伴或者芯片供應商。“從19年開(kāi)始，我們很多車(chē)企客戶(hù)看到機會(huì )，無(wú)論是國外品牌還是國內品牌，只要能用的，他們都會(huì )開(kāi)項目來(lái)做測試。”一位從業(yè)者稱(chēng)。

奇瑞汽車(chē)是許微所在公司的長(cháng)期合作客戶(hù)，購買(mǎi)一些低壓MOSFET、低壓大電流的Diode等器件較多，核心芯片都從國外廠(chǎng)家購貨，“但在這次危機后，高壓大電流也開(kāi)始使用我們的產(chǎn)品了”。

“選擇國產(chǎn)芯片，一方面是價(jià)格，一方面要產(chǎn)品好， 還有可能選擇相信國產(chǎn)的一個(gè)信念，”在許微看來(lái)，很多車(chē)企都想著(zhù)，未來(lái)在國內市場(chǎng)，必須要有一個(gè)穩定發(fā)展，逐漸替代國外，在國內去找合適的芯片供應商。

對于國內芯片的發(fā)展，采用先拿下中低端芯片，簡(jiǎn)單的一些配件如MOSFET，再積累經(jīng)驗做高端核心芯片。“只要起量了，那國產(chǎn)成本肯定會(huì )比國外的更低，單個(gè)的成本是很高的，只有起到一定的量級以后，才能把成本來(lái)攤薄。”

國內芯片正在逐步突破，先從車(chē)窗這種中低端芯片，再到核心芯片。想引進(jìn)一個(gè)客戶(hù)，贏(yíng)得他們的信任，從邊緣芯片到核心芯片，需要一個(gè)一個(gè)新品的試用。“邊緣的做得好了，穩定性、安全性都能達到要求，也會(huì )有給與更多機會(huì )愿意試用我們更高端的芯片，”一位芯片供應商這樣認為，“要形成一種循序漸進(jìn)的一個(gè)合作關(guān)系，當我們的芯片還比國外的要便宜，而且穩定性也不錯，車(chē)企慢慢才會(huì )轉向國內企業(yè)”。

“這對國內的芯片廠(chǎng)家確實(shí)是很好的一次契機，國內也起來(lái)了一些芯片廠(chǎng)，包括針對新能源的比如說(shuō)碳化硅的項目，業(yè)內前三的有英飛凌、意法半導體，國內就是中車(chē)株洲，與華為合作的一套軌道交通方案，就做得很好，一部分車(chē)廠(chǎng)已經(jīng)驗證過(guò)他們的方案，有驗證通過(guò)了。”一位芯片從業(yè)者告訴光子星球。

不像其他工業(yè)品或消費品，國產(chǎn)車(chē)載芯片仍處于爬坡階段，以前遇到問(wèn)題，芯片行業(yè)會(huì )自行消化，但現在，車(chē)企在芯片供應鏈上的作用被放大。

Wind數據顯示，目前國內汽車(chē)行業(yè)中車(chē)用芯片自研率僅占10%，90%汽車(chē)芯片都依賴(lài)進(jìn)口，但同時(shí)國內汽車(chē)市場(chǎng)占據全球三分之一。經(jīng)歷了此次危機，各車(chē)企開(kāi)始重新思考他們在整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈上的位置。車(chē)企開(kāi)始尋求自救。

楊天所在芯片企業(yè)準備明年上市，此前投資方中的七八家，僅有兩家來(lái)自車(chē)企投資，余下幾家全是他們的上中游客戶(hù)，包括材料提供商、供貨的其他芯片公司。在這次危機全面爆發(fā)時(shí)，又有幾家車(chē)企正在洽談投資事項，“他們覺(jué)得我們的芯片在國內還算不錯，有發(fā)展潛力”。

此外，總部位于上海的蔚來(lái)、上汽這些車(chē)廠(chǎng)前期也以投資的方式，正在逐步參與進(jìn)芯片產(chǎn)業(yè)鏈中。

隨著(zhù)汽車(chē)廠(chǎng)商的加入，給國產(chǎn)芯片帶來(lái)轉機，他們有更多資金、人才、技術(shù)上的投入，有希望改變芯片廠(chǎng)商孤軍作戰的困境。

與此同時(shí)，每個(gè)車(chē)企都希望擁有自己的芯片制造工廠(chǎng)，但實(shí)踐了才發(fā)現整個(gè)過(guò)程很難。之前楊天公司車(chē)企客戶(hù)，也想要做自己的芯片，但嘗試了之后才發(fā)現芯片完全比想象的要難很多，奇瑞便是其中一例，“即便做完驗證以后，至少需要半年或一年后才能正式應用，可以做，但沒(méi)有那么快，是在完善過(guò)程中”。

同時(shí)，“一輛車(chē)需要上千顆芯片，就整料單報下來(lái)，成本不會(huì )低，車(chē)企不會(huì )自己都做，基于核心部件會(huì )考慮自研，但沒(méi)有達到一定量級的話(huà)，這個(gè)研發(fā)成本也是一大筆投入。”一位業(yè)內人士稱(chēng)。

未來(lái)，隨著(zhù)汽車(chē)行業(yè)不斷發(fā)展，越來(lái)越多車(chē)企加入自建芯片廠(chǎng)的序列，將核心芯片把握在自己手中。

芯片廠(chǎng)商和車(chē)企的合作將會(huì )愈發(fā)緊密。目前，上海的車(chē)企也是中國最多的，包括蔚來(lái)、上汽、威馬、高合等國產(chǎn)汽車(chē)公司總部落戶(hù)于此，小米、理想等公司也都在上海設立了辦公室，這里還是很多跨國公司的中國總部，如特斯拉、福特、沃爾沃等。

越來(lái)越多車(chē)企將眼光瞄準上海，踏進(jìn)“芯片走廊”，共筑汽車(chē)半導體。這個(gè)常年陪跑中國科技發(fā)展的魔力之都，也將開(kāi)始向世界展示它的“魔力”。

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