车企“造芯”加速

孙兆会

车企新赛道

自2021年开始，“缺芯”“芯片暴涨”开始成为行业主旋律。表现在汽车领域，市场最紧张的时候，一枚德州仪器车载芯片的价格上涨超过百倍，但即便如此，市场终端仍然是“一芯难求”。

为此，众多大的汽车品牌争先恐后入局造芯。据不完全统计，目前国内已经有十几家主机厂通过自研、合作研发或者投资的方式进入芯片领域。用“一拥而上”来形容，并不过分。

目前入局造芯的企业既有包括蔚来、理想、小鹏、零跑等造车新势力，也有比亚迪、东风、长城、吉利等传统车企。不过，它们切入造芯的路径并不一样。

目前，国内造芯车企中，成果最佳的还是历史最悠久的比亚迪产品。在工业、家电、新能源和消费电子，比亚迪半导体已成功量产IGBT、MCU、电流传感器等产品。

这两年，比亚迪也在用投资的方式布局智能驾驶芯片。比如2021年战略投资地平线，今年3月投资AI芯片公司昆仑芯。

吉利在智能车载芯片方面，较早就开始了投入。2019年吉利旗下的亿咖通与安谋中国合资成立了芯片公司芯擎科技，芯擎科技于2021年发布的芯片龙鹰一号已经迎来了量产。此外，吉利的功率半导体也有所进展。近日晶能微电子宣布其自主设计研发的首款车规级IGBT产品成功流片。

东风旗下的智新半导体也在做IGBT芯片，目前一期年产能达到30万只，二期正在建设，预期年产能将达到120万只。此外，智新半导体的碳化硅功率模块项目也预计于2023年量产装车。

长城汽车旗下的芯动半导体第三代半导体模组封测项目在今年开始建设，该项目以开发第三代功率半导体S i C模组及应用解决方案为目标，规划车规级模组年产能120万套，最快今年底投入量产。

理想的功率半导体研发生产平台也在苏州启动建设，预计2024年正式投产，最终目标是240万只碳化硅的年生产能力。

相比较之下，传统车企在造芯的路线上会稍微“谨慎”一些。直观来看，吉利、广汽、北汽、上汽等都是通过和芯片企业联合成立合资公司，亦或是投资芯片公司的方式入局造芯。

以吉利为例，不久前浙江晶能微电子宣布，其自主设计、研发的首款车规级IGBT产品成功流片，新款芯片各项参数均达到了设计要求。在不少业内人士看来，此次突破将为后续更多功率芯片的研制打下基础，也在某种程度上预示着吉利自研芯片迈出了关键的一步，后续或许会给业界带来更多的惊喜。

不得不说，这展示了传统车企相对“务实”的一面。毕竟搞芯片的难度远远高于造车，造芯不仅研发、量产周期长，技术门槛高，还需要持续和稳定的经营节奏，缺一个环节都不可。而通过合资或投资的方式入局造芯，一定程度上可以降低风险，车企还能借助于对方的技术提高研发的成功率，可谓共赢选择。

随着越来越多的车企涌入赛道，芯片领域的内卷进一步加剧。毕竟，除了车企之外，传统智能手机时代的一些巨头也在纷纷涌入这个赛道，试图从中分一杯羹。

据公开资料显示，就在车企纷纷宣布入局芯片领域之时，英伟达、高通等也在先后宣布推出自己的汽车芯片产品。

英伟达前脚刚宣布了2000TOPS算力的全新芯片——Thor，取代之前计划推出的Atlan芯片。后脚老对手高通马上就在自家汽车投资者大会上，宣布推出业内“首个” 集成式汽车超算S O C ， 同样实现2000TOPS的算力，双方对阵的意图十分明显。但这个赛道参与的玩家，远不止有高通、英特尔，传统消费电子领域的三星、AMD也卷入了进来。

AMD凭借锐龙系列处理器成功挑战英特尔，并取代之前国产特斯拉M o d e l 3和Model Y所搭载的英特尔A3950处理器，成为首批国产特斯拉Model Y高性能版所搭载的芯片。与此同时，三星也公布了全新的汽车芯片，分别对应5G通信、电源管理以及控制车载娱乐系统的车载服务器。

定制化需求

有业内人士表示：“汽车革命的下半场是智能化、网联化、共享化，其主要核心技术是汽车芯片和操作系统。由此来看，芯片和依托于芯片的智能化体验，日益成为车企卖车的竞争力之一。”

尤其是看到特斯拉自动驾驶系统FS D在短短几年时间里涨价6倍，还获得了38亿美元的软件服务、保险等收入，这无疑坚定了造车新势力对于自研的执念。另外，攻克技术最高点的芯片，还能建立起属于自己的技术“护城河”，类似于特斯拉那样的区隔优势。

福特中国研发工程师Alex Ren表示，车企加入造芯，第一是为了更大层面掌握对芯片供应链的控制权，毕竟经历过芯片短缺后很多设备制造商都受到了不小冲击，车企有了前所未有的“忧患意识”，不想因为缺芯影响自身的节奏。第二个目的就是降本，增加自主性。此前正是昂贵的成本，使得绝大多数新能源车企未能跨过盈利大关。此外，自研芯片相关硬件，能够最大化發挥自家软件和算法优势，提高软硬件协同效率。

从具体的细分市场来看，车企造芯的领域主要包括自动驾驶芯片、功率芯片、MCU芯片。

自动驾驶芯片是新能源汽车智能化、网联化大背景下催生的需求。在汽车智能水平越来越高的当下，汽车所需要的算力越来越多，汽车芯片结构也由“芯片级芯片”MCU进化至“系统级芯片”So C。S oC芯片常用于智能座舱、智能驾驶、A D A S等比较复杂的领域。这部分市场主要被英伟达、高通等国际公司垄断，近年来地平线、黑芝麻智能等国产自动驾驶芯片厂商崛起，给车企提供了性价比较高的国产替代。

另外，SoC芯片和算法绑定较深，这就导致主机厂对S o C芯片有比较强的定制化需求。

众所周知，车辆的自动驾驶能力与算法息息相关。尤其是在高阶智能驾驶逐渐落地，车辆传感器越来越多的当下，为了充分发挥硬件水平，主机厂都在自研算法，算法模型也越来越大、越来越复杂。

可是，通用级芯片对算法有比较大的制约。为了充分发挥算法的优势，打造差异化体验，主机厂都在和芯片供应商紧密合作，做芯片定制化工作。

这样的现象发展下去有两个趋势，一是芯片商开始研发自动驾驶算法，黑芝麻就在A1000之上自研了行泊一体的自动驾驶算法；二是主机厂开始自研自动驾驶芯片。蔚来、小鹏、吉利等都是其中的代表，一定程度上这也是为了构建自动驾驶技术闭环，和芯片商争夺对供应链的控制权。

自研自动驾驶芯片最好的样板就是特斯拉，马斯克认为无论是Mo b i l e y e还是Nvidia，都无法满足特斯拉对于性能、研发进度、成本、功率方面的要求。后来，特斯拉便自研了FSD芯片，让硬件能与自家的软件算法更加契合，获得更好的兼容性和匹配度，这也奠定了特斯拉在自动驾驶领域的领先地位。

除了技术方面的考量，车企造芯还有稳定供应链的目的，所以不少车企在功率半导体和MCU芯片上都有布局。功率半导体的功能主要是转换电能，控制电路，具有处理高电压，大电流的能力。

新能源汽车对功率半导体规格要求远高于传统燃油车。电动化趋势下，汽车功率半导体的单车价值量增长最多，其中在纯电动车中的单车价值量高达35亿美元，占整车半导体价值比重的46%。

所以，不管是专注于新能源汽车市场的新势力，还是正在进行电动化转型的传统车企，对功率芯片的需求量都非常大。

但功率芯片大部分都被欧美日等厂商垄断，头部企业市占率长期超过50%，国产替代比较稀缺。所以，为了能保障新能源汽车的出货量，主机厂也加入了自研功率芯片的领域，代表企业包括比亚迪、理想、吉利等。

未来的挑战

毫无疑问，造芯是一个苦活，是一条非常难走的路。

横在企业面前的第一座大山就是巨额的研发资金。去年底Marvell高管在一场分析会上提供的数据显示，芯片的研发成本正在飙升。在28nm的时候，设计一颗芯片的成本仅为4280万美元，7nm芯片的设计成本已达到了2.49亿美元，到了5nm又进一步飙升至4.49亿美元、2nm则增加到了7.24亿美元。这还只是芯片设计，晶圆厂的投资更是动辄几十亿上百亿，许多设备、材料都被国外厂商垄断，价格昂贵且数量稀少。

随着“造芯”企业越来越多，选择跟风“造芯”的车企所面临的风险也越来越大。

芯片是大周期、重研发的技术密集型行业，车企做“芯片自研”尤其是全栈自研难度很大。以车规级芯片为例，包括IP、人才在内的研发成本，要比消费级和工业级芯片高很多。同时，研发周期、认证周期长，需要足够的资金储备、足够长的忍耐力和战略坚定性。业内人士认为，“做芯片，固然需要钱，但也需要时间，5 年、1 0 年， 但也可能什么都做不出来。”可见，芯片短缺的确是挑战也是机遇，但入局之前应该充分估计芯片产业链的脆弱和风险。

而且，车企做芯片如果没有足够的出货量，是很难回收成本的，降低整车芯片的成本则更难。比如，一款车用SOC芯片若年出货量达不到百万以上，就很难支持其后续研发投入，而实际上车企做芯片很多都是首先实现自给自足，这意味着其客户结构会比较单一，一般很难满足芯片要求的巨大出货量。这或许也是为什么无论是造车新势力还是传统车企，都选择将芯片团队单独拆分出来的原因所在。

此外就是技术，专业的芯片公司都有多年的经验，而且还在不断迭代技术，车企要追赶并不容易，就像马斯克在发布FSD芯片时所说，“现在确实有人可以跟进我们，但是需要三年后才能做出来，而我们在两年之后拿出来的东西将比现在的好三倍。”

另外，能做成芯片的车企，多有其特殊之处。比亚迪造芯历史悠久，特斯拉具有的技术水平、人才优势、出货量也绝非国内新势力可比。

那么，自研芯片能成功嗎？

福特中国研发工程师Alex Ren给出了自己的分析和观察。在他看来，提高软硬件协同效率有一个大的前提，那就是把自家的算法做到很突出。如今才开始发力，虽然谈不上有多晚，但或许很难再像特斯拉一样能够把自研芯片做得这么出彩了。

某自主品牌研发工程师指出：“相较于自动驾驶芯片而言，IG BT功率半导体的研发难度要低不少，再加上其在汽车中的成本占比更高，总用量更大。目前无论是传统车企也好，造车新势力也罢，可以先尝试像比亚迪一样掌握IG B T功率半导体的核心技术，不被英飞凌等外资供应商扼住咽喉，然后再畅想难度系数更高的自动驾驶、智能座舱芯片。”

尽管面对种种挑战，车企造芯的大幕已然拉开，行业也在期待下一个特斯拉，或下一个比亚迪的诞生。