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【汽车人】国产芯片“上车”路线图

2020年12月19日 12:41:01

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中国芯片企业距离大规模进入汽车供应链，还有很长的路要走。但从动态角度看，中企参与度正在提升，中企汽车芯片业务的比例，与整车业务拉平甚至反超，只是时间问题。

文/《汽车人》黄耀鹏

在消费市场上，汽车芯片的关注度不如其它汽车零配件，前者通常不在售后维保需要更换的范围内。但是南北大众“缺芯”这事，恰当地点燃了公众兴趣。千亿体量的企业，也会被芯片这类小玩意逼迫到停产。

华为被制裁之后，芯片再度走入公众视线之内。只不过这一次，只是芯片的一个局部应用。

已经落后

2019年，全球半导体业务规模约有5000亿美元，汽车芯片则有475亿美元，占比不到10%。但随着“新四化”成为确定的趋势，软件和芯片快速成为汽车价值的增值部分。2021年起，年增至少20%。

但是，中国汽车芯片产业规模不足150亿元人民币，占据全球份额的4.5%；而中国整车占据全球业务的30%。相比之下，汽车芯片从规模到技术、从品牌到品类，全面落后于整车业务。

总体而言，中国芯片企业距离大规模进入汽车供应链，还有很长的路要走。但是这里面的情况，又不尽相同。

如果粗略地划分一下，汽车芯片大致分为三类：第一类负责算力，具体为处理器和控制器芯片，比如中控、ADAS和自动驾驶系统，以及发动机、底盘和车身控制等；第二类负责功率转换，用于电源和接口，EV用的IGBT功率芯片，就属此列；第三类则是传感器，用于各种雷达、气囊、胎压检测之类。当然，还有些杂项，在此忽略。

从全球角度看，恩智浦、英飞凌、意法、博世4家欧企占据36.2%份额；美企中，德仪、安美森+ADI（前者收购了后者，目前算一家）占据15.7%；日系瑞萨、东芝占据14.3%。以上八大供应商占据了超过2/3份额。

现实当中，已经有一些中企摸索出进入供应链的方式。在广泛的社会共识和庞大的投资带动下，中企汽车芯片业务的比例，与整车业务拉平甚至反超，只是时间问题。

需求牵引

前文说到，中企进入供应链很困难。技术门槛并非孤立因素，因为车规级芯片对稳定性的变态要求（0PPM），让负责采购芯片的Tier1供应商不想让新玩家练手。如果不是老牌企业（其实芯片业崛起也就是上世纪80年代之后的事），就连当备胎的机会都没有。

问题是，不进来就没有可能迭代技术，没有可能跟上技术发展。愈是跟不上就愈是进不来，简直成了一个死循环。

如何破局？比亚迪提供了一个思路，那就是需求牵引。不是整车厂和Tier1供应商不让进吗？比亚迪自己就是整车厂商兼Tier1供应商，自己作客户给自己下单，需求问题不就解决了吗？

新能源成本构成中，第二高的就是IGBT。IGBT和别的芯片一样，也是从晶圆上切割蚀刻得到。比亚迪现有产能是5万/月，明年产能翻倍，可满足120万辆新能源车需求。比亚迪投资10亿元的长沙晶圆生产线已经动工，年产25万片8英寸晶圆。和电池一样，除了自产自销之外，比亚迪也企图做其它车企的供应商。

IGBT的大玩家是英飞凌、富士电机、安森美和三菱等。2019年，英飞凌在华供应62.8万套IGBT模块，市占率58%；比亚迪19.4万套，市占率18%。

比亚迪在秦、唐等多个车型上使用自主研发生产的IGBT，但直到2018年才外宣，截至2018年底，比亚迪在IGBT上专利达175件。

但是，在汽车600-1200V应用领域中，英飞凌占据压倒性优势；在日本，三菱和富士电机瓜分了市场，丰田混动所用的IGBT均在内部完成。

而中国的斯达半导体（上市公司），IGBT技术上更为先进，发展到第六代（比亚迪为第五代）。去年斯达供应了1.7万套，市占率1.6%，远不及比亚迪，可见主机厂的牵引作用。

从全球来看，IGBT发展到7.5代（三菱），中企差距很大，但这已经是中企做芯片业务比较成功的子领域。只要需求端持续存在，追及先进水平是早晚的事。

全新赛道

在汽车芯片中，计算芯片算是“新赛道”。随着智能汽车概念的兴起，对车载算力的需求猛增。新需求促进新投资，老革命遇到新问题。

汽车芯片的八大供应商在这个领域内，也没有突出优势。在这个子领域里，没有一手遮天的垄断品牌，所有厂家都处于试水阶段。三星、英伟达、英特尔、赛灵思、高通等芯片企业，纷纷涉足车载算力领域。

传统上，OEM商不直接抓芯片，但是算力芯片例外。特斯拉、蔚来、小鹏、优步（刚刚卖掉ADAS业务），都自行投资研发算力芯片业务。当然，它们最多是芯片设计方，必须另找代工厂。

即便如此，这也打破了主机厂商只提需求和任务书的窘境。通用化CPU控制芯片不能满足ADAS需求，促使主机厂（多数是新势力）设计自动驾驶专用芯片。

虽然主机厂自研芯片承担了风险，但投资者喜欢听到这类消息。而且OEM商不希望，将来很大一部分利润落入芯片供应商的腰包。

不过，类似的投资需要大规模使用才有望盈利。如果花1.5亿美元作为专用ASIC芯片设计费，年产量40万辆，4年内才能回收投资。眼下只有特斯拉有望达到这条及格线。

剩下的机会属于供应商。华为虽然一再重申不会造车，但不会让OEM商感到放心，因为它一直是一揽子方案的提供者：云、5G基础设施、物联网、车机操作系统、V2X通讯芯片，如果再加上算力芯片，华为将有足够的野心成为崭新的Tier1供应商。

早在2018年10月，华为就发布了支持L4级自动驾驶能力的计算平台MDC6000。该平台拥有华为推出的8颗AI芯片昇腾310，同时包含计算和图像处理模块。奥迪中国成为华为ADAS业务的第一个重要客户。

华为称，MDC6000的算力为352 Tops，功耗比为1 Tops/瓦，超过了英伟达。

需要澄清的是，支持L4级自动驾驶，不等于实现L4级自动驾驶。华为只是提供算力平台，软件实现则由客户或者指定第三方完成。而且，车规级认证也需要很长的时间。

特斯拉FSD算力为144 Tops，小鹏使用的英伟达算力为30 Tops，蔚来、理想搭载的Mobileye Q4算力为2.5 Tops。这意味着，当前落地的L2级或者L2.5级自动驾驶的主机厂，有更现实的选择，而非采用华为如此奢侈的算力和功耗。只有当L4级自动驾驶有现实解决方案的时候，华为才能真正介入。

因此，在车载算力芯片领域，华为瞄准的是未来，而非眼下。而地平线、黑芝麻、寒武纪、深鉴科技、飞步科技等创业公司的产品，已经应用到自主整车产品当中。在车载算力领域，中企正取得局部突破。当然，博世等跨国一线Tier1，拥有完整的ADAS解决方案。从长远看，华为“全向”解决方案，可能更适应未来对车联网、车机、新能源和ADAS的综合要求。

传统力量

在算力芯片中的功能芯片，譬如MCU（微控单元，特别是燃油车动力系统控制），还有传感器芯片领域，传统巨头仍然牢牢把持，中企也有类似的产品，但参与度很低，大致只有4.5%左右。

这一块暂时还看不到突破迹象，只能是从小单做起、从备胎做起，磨练车规级稳定性水平，逐渐积累向巨头挑战的资本。不过，是否还要继续投资燃油车有关的功能MCU，中企其实左右为难。但有些技术储备在新能源时代，照样可以获得长远应用，譬如这次缺货的ESP（车身稳定控制）芯片。认为传统MCU芯片市场萎缩，看法未免过于粗糙。