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缺芯(xin)，曾一(yi)度是汽(qi)車行業發(fa)展面臨的“最痛點”。根據汽(qi)車行業數據預測公司AutoForecast Solutions數據，2021年(nian)(nian)和(he)2022年(nian)(nian)，全球汽(qi)車市場累計因(yin)此減產約1494萬輛汽(qi)車。直(zhi)至今(jin)日，芯(xin)片短缺問題仍未根本解決。

與此同時，伴隨著芯(xin)片短(duan)缺問題的(de)(de)出現，全球(qiu)主要的(de)(de)國(guo)家和地區紛(fen)(fen)紛(fen)(fen)在(zai)加強自身的(de)(de)本(ben)土產(chan)業(ye)鏈建(jian)設，這(zhe)就沖擊了全球(qiu)半導體專業(ye)化(hua)分工的(de)(de)格局，區域化(hua)的(de)(de)產(chan)業(ye)集群正(zheng)在(zai)逐漸成為趨(qu)勢。

一(yi)方(fang)(fang)面，歐美(mei)日韓等主(zhu)(zhu)要(yao)國(guo)(guo)(guo)家和地區(qu)紛紛出臺了產(chan)業政策(ce)，通過大額(e)的(de)補貼來推動芯片制造的(de)本(ben)土化(hua)，以構建(jian)對本(ben)國(guo)(guo)(guo)的(de)安全(quan)有韌性的(de)供應鏈：另一(yi)方(fang)(fang)面，我(wo)國(guo)(guo)(guo)半導體市場是(shi)全(quan)球需求最(zui)高(gao)的(de)市場，但是(shi)我(wo)們國(guo)(guo)(guo)家的(de)自(zi)主(zhu)(zhu)化(hua)水平(ping)還是(shi)不夠(gou)的(de)，對外的(de)依(yi)賴度比較高(gao)。

“汽(qi)車芯片國(guo)(guo)產化率(lv)從(cong)過去(qu)不到5%，現在上升(sheng)到10%，但與歐美日(ri)等汽(qi)車芯片大(da)國(guo)(guo)強國(guo)(guo)相(xiang)比，短板依然非常(chang)明顯”。11月1日(ri)，2023全球(qiu)新能(neng)(neng)源與智能(neng)(neng)汽(qi)車供應鏈創新大(da)會(hui)(hui)上，中國(guo)(guo)電動汽(qi)車百人(ren)會(hui)(hui)副秘(mi)書長徐爾曼表示，在這種逆全球(qiu)化趨勢下(xia)，如何能(neng)(neng)夠加快構建(jian)國(guo)(guo)內的芯片供應體系(xi)，是急需解決的問(wen)題。

畢竟(jing)，汽車電(dian)動化(hua)智能化(hua)正在有效地拉動汽車芯(xin)片(pian)的(de)數量以(yi)及價值量的(de)增(zeng)(zeng)長(chang)。根(gen)據IC Insights預(yu)測，2030年(nian)全球半導(dao)體(ti)市場規模將在2022年(nian)的(de)5741億美元的(de)基礎上增(zeng)(zeng)長(chang)至超(chao)1萬億美元，其中汽車芯(xin)片(pian)占半導(dao)體(ti)總體(ti)規模將從10%增(zeng)(zeng)長(chang)至15%。

巨(ju)大(da)利益之下，國內車(che)企、芯(xin)片(pian)公司紛紛出擊、加速布局，以期保證(zheng)我國芯(xin)片(pian)安全，并(bing)試圖(tu)搶奪更大(da)市場空間。

01

汽車芯片產業鏈起勢，但“優勢不在我”

汽車對(dui)于芯片(pian)(pian)的需求越來越大，這一點是毋容置疑的，甚至超預(yu)期。汽車電動化智能化正在(zai)有效地拉動汽車芯片(pian)(pian)的數量以及價值量的增長。

數量上(shang)看，燃油(you)車單車使(shi)用300至(zhi)500個芯(xin)片(pian)(pian)，新能(neng)源和具備輔助駕駛功能(neng)的汽車芯(xin)片(pian)(pian)用量超1000個，到L4級(ji)自動駕駛汽車單車會使(shi)用超3000顆芯(xin)片(pian)(pian);價(jia)值鏈(lian)上(shang)看，隨著L3、L4、L5級(ji)大算力(li)的智能(neng)芯(xin)片(pian)(pian)、傳感器芯(xin)片(pian)(pian)、控(kong)制芯(xin)片(pian)(pian)的需求增(zeng)加，單車芯(xin)片(pian)(pian)價(jia)值量將額外增(zeng)加630美元至(zhi)1000美元。

徐(xu)爾(er)曼預計(ji)，到2030年(nian)，我國汽車芯片市場規(gui)模將(jiang)達到290億(yi)美元，年(nian)需求量將(jiang)超過450億(yi)顆;全球的市場增量更大(da)，至1150億(yi)美元。

如此機遇，誰都想要抓(zhua)住(zhu)，但目前對于(yu)中(zhong)國(guo)來說，優勢并不在我。

2022年，我國集(ji)成電路產業銷售額達到1.2萬(wan)億元，同比增(zeng)長14.8%，創歷史新高，其(qi)中設計(ji)、制造(zao)和封測環節占比分(fen)別(bie)為43.2%、30.4%和26.4%，同比分(fen)別(bie)增(zeng)長19.6%、24.1%和10.1%。可以看出(chu)，我國半導體產業正在(zai)向(xiang)上游(you)技術(shu)門檻高、附加值高的設計(ji)、制造(zao)環節擴展。

但(dan)是我國(guo)半導體(ti)產業(ye)整體(ti)依(yi)(yi)然基礎較(jiao)弱(ruo)，在高端半導體(ti)產品(pin)方面依(yi)(yi)然依(yi)(yi)賴進(jin)(jin)口(kou)(kou)。根據中國(guo)海(hai)關總署統計(ji)，2022年(nian)我國(guo)集成電路(lu)進(jin)(jin)口(kou)(kou)量(liang)為5384億個(ge)，出(chu)(chu)口(kou)(kou)數量(liang)總額為2734億個(ge)，貿(mao)易(yi)逆(ni)差達到2650億個(ge)。從金額看，2022年(nian)我國(guo)集成電路(lu)進(jin)(jin)口(kou)(kou)總額為4155.79億美元(yuan)，出(chu)(chu)口(kou)(kou)總額為1539.2億美元(yuan)，貿(mao)易(yi)逆(ni)差2616.6億美元(yuan)，仍超越原油(you)持續(xu)為我國(guo)第(di)一大(da)進(jin)(jin)口(kou)(kou)商(shang)品(pin)。

具體到汽車芯(xin)片行業，更是起步較晚，基礎薄弱。

徐(xu)爾曼指出(chu)，國(guo)產汽車(che)芯(xin)(xin)片應(ying)用圍繞智能駕駛和智能座艙的計(ji)算芯(xin)(xin)片和增量傳感器芯(xin)(xin)片、電(dian)源芯(xin)(xin)片等領域實現了較(jiao)大的突破，整體(ti)的國(guo)產化率從過去不到5%，現在上升到10%，但與歐美日等汽車(che)芯(xin)(xin)片大國(guo)強國(guo)相比，短板依然非常明顯。

從類別來看(kan)，邏輯類芯片(pian)在(zai)制(zhi)造(zao)工(gong)藝和能(neng)力上不足，模擬類芯片(pian)產品覆蓋和制(zhi)造(zao)端均(jun)存(cun)在(zai)短板，還有很(hen)多(duo)領(ling)域存(cun)在(zai)著卡脖子的現象;從全(quan)產業(ye)鏈角度(du)看(kan)，關(guan)鍵環節(jie)依(yi)然面臨著卡脖子問題，EDA工(gong)具、IP核、半導體設備等領(ling)域對外依(yi)賴度(du)非常高。

“尤其是最核心的(de)光刻(ke)機(ji)，國內(nei)與國際先進(jin)水平相比有(you)相當(dang)大(da)的(de)差距，車(che)規級晶圓(yuan)產能(neng)(neng)也存在著(zhu)較大(da)的(de)短板。”在徐爾曼看(kan)來(lai)，盡管汽車(che)芯片(pian)整體對制造水平要求低于手(shou)機(ji)、電腦(nao)等消費電子類產品，但(dan)是車(che)規級芯片(pian)的(de)產線技術(shu)要求高，投資回(hui)報周期(qi)長，短期(qi)內(nei)產能(neng)(neng)很難大(da)幅度提升，這(zhe)導(dao)致了產能(neng)(neng)的(de)供需不匹配(pei)。

更糟糕(gao)的是(shi)，短板問題不僅短期難以解決，長(chang)期亦有很(hen)大風(feng)險。

“特別(bie)是去年(nian)7月以來(lai)，美國出臺《芯片和(he)科(ke)學(xue)法案》，將高端芯片的設計和(he)生產(chan)作為(wei)遏制(zhi)中國經濟(ji)和(he)發(fa)展(zhan)的重要(yao)抓手。”清華大學(xue)計算機科(ke)學(xue)與技術系教授李(li)兆(zhao)麟表示，從產(chan)能及未來(lai)智(zhi)能化發(fa)展(zhan)角度(du)看(kan)，汽(qi)車芯片將成為(wei)未來(lai)供應(ying)鏈發(fa)展(zhan)巨大的潛在風險(xian)環節(jie)。

他把汽車芯(xin)片分為兩類(lei)，一種是使能(neng)芯(xin)片，指讓汽車能(neng)夠正(zheng)常工作的芯(xin)片，包括計算、控(kong)制(zhi)(zhi)、存儲(chu)等控(kong)制(zhi)(zhi)芯(xin)片;另一類(lei)是賦能(neng)芯(xin)片，像智(zhi)能(neng)駕駛、智(zhi)能(neng)座艙類(lei)似芯(xin)片屬于后者。

“截止去年底，歐美(mei)日企業(ye)長期(qi)占據使(shi)能(neng)芯片的技術制高(gao)點，占據全世界(jie)90%以上產業(ye);賦能(neng)芯片被英偉(wei)達(da)、Mobileye以及高(gao)通公司壟斷(duan)，在我國市場占比(bi)幾乎(hu)達(da)100%。”李兆麟(lin)認為(wei)，盡管短期(qi)內，汽(qi)車芯片不會作為(wei)中(zhong)美(mei)貿易(yi)博弈焦點，但是長期(qi)來說，特別是隨著智能(neng)汽(qi)車發展，高(gao)端制程(cheng)所依賴(lai)的智能(neng)芯片將成為(wei)未來中(zhong)美(mei)貿易(yi)抓手。

對此，中國電動汽車百人會副理事(shi)長兼秘書長張(zhang)永偉持有相同觀點。

在(zai)他(ta)看來，芯(xin)片(pian)(pian)(pian)(pian)的(de)需求會(hui)越來越大，也是汽車行業下一步(bu)競(jing)爭的(de)焦點(dian)。單車芯(xin)片(pian)(pian)(pian)(pian)的(de)數量和價值量在(zai)不(bu)斷(duan)翻倍，且每個鏈(lian)條環節高度集中，美國(guo)主(zhu)要(yao)(yao)(yao)是在(zai)上游(you)，汽車芯(xin)片(pian)(pian)(pian)(pian)的(de)設計，另外(wai)還有制造;日本(ben)和歐洲是關(guan)鍵(jian)設備和一些關(guan)鍵(jian)半導體(ti)材(cai)料，我國(guo)主(zhu)要(yao)(yao)(yao)做一些小芯(xin)片(pian)(pian)(pian)(pian)，并(bing)在(zai)加(jia)快芯(xin)片(pian)(pian)(pian)(pian)的(de)全產業鏈(lian)布局。此外(wai)，我國(guo)臺灣(wan)地區主(zhu)要(yao)(yao)(yao)是先進(jin)的(de)制程。

“高(gao)度分工，高(gao)度集中的(de)特(te)點，讓(rang)汽車芯(xin)片市場(chang)這個鏈(lian)條面臨著‘三高(gao)’特(te)征，即高(gao)風險、高(gao)不確定性(xing)，以及高(gao)脆弱(ruo)性(xing)”。張永偉稱，這意(yi)味著，一旦需求發生(sheng)了變(bian)化，每個國家都在構筑自(zi)己的(de)芯(xin)片戰(zhan)略，很容易出現脫(tuo)鏈(lian)、斷鏈(lian)，這是高(gao)風險性(xing)。

02

從設計、制造，再到封裝，芯片廠全方位蓄力

我國(guo)如何改變上述困境?盡管道(dao)阻且長，但國(guo)內芯片企業已經(jing)在(zai)行動。

半(ban)(ban)導(dao)體(ti)產業鏈按過程可大(da)致分(fen)為(wei)設計(ji)、晶圓制造、封裝測試等三大(da)環(huan)節，以及半(ban)(ban)導(dao)體(ti)設備、半(ban)(ban)導(dao)體(ti)材(cai)料兩大(da)輔助環(huan)節。

目(mu)前來看，設計(ji)環節國內發展較快。杰(jie)發科技首席技術官(guan)李文(wen)雄介紹稱，根據其梳理來看，國內432家科創板上市公司中有(you)84家芯片/半(ban)導(dao)體相關公司，占比19%，EDA業、材料、設計(ji)、設備(bei)企業都(dou)有(you)。其中，以設計(ji)公司最多，有(you)40多家。

“無論是(shi)(shi)自動駕駛芯(xin)片(pian)，還(huan)是(shi)(shi)智(zhi)能座艙芯(xin)片(pian)，以及中(zhong)高端(duan)MCU芯(xin)片(pian)，我們正慢慢縮短與(yu)傳統國際(ji)大(da)廠(chang)的差距。”李文雄(xiong)舉例(li)表示(shi)，最早(zao)大(da)部分智(zhi)駕芯(xin)片(pian)都(dou)用英偉達、高通(tong)芯(xin)片(pian)，基本壟斷(duan)95%以上的市場，但是(shi)(shi)目前國內(nei)華為MDC芯(xin)片(pian)、地(di)平線J3和(he)J5芯(xin)片(pian)、黑芝麻(ma)A1000芯(xin)片(pian)都(dou)慢慢開始走向市場，且(qie)融入全(quan)球(qiu)OEM和(he)Tier1供應商(shang)體系，不只是(shi)(shi)簡單在國內(nei)低端(duan)車廠(chang)或者低端(duan)車型應用。

制造環節目(mu)前(qian)還(huan)是我(wo)國(guo)(guo)(guo)很大(da)短板。目(mu)前(qian)車規晶圓(yuan)制造主要被(bei)國(guo)(guo)(guo)際大(da)廠壟(long)斷(duan)代(dai)工市場，主要包括：臺積(ji)電(dian)、三星(xing)、聯電(dian)、格羅方(fang)德，中(zhong)芯國(guo)(guo)(guo)際是國(guo)(guo)(guo)內的代(dai)工企業。

為什(shen)么會是(shi)這種格局?

“晶圓代工(gong)來(lai)看，雖然(ran)對車廠(chang)或者(zhe)對于汽車芯片(pian)(pian)從業(ye)者(zhe)來(lai)說(shuo)，是很(hen)大、很(hen)好(hao)的行(xing)業(ye)，但目前(qian)在整個芯片(pian)(pian)行(xing)業(ye)來(lai)說(shuo)，車規芯片(pian)(pian)是很(hen)小的一(yi)部分(fen)。”李(li)文雄以臺積電解釋道(dao)，去(qu)年之前(qian)其車規芯片(pian)(pian)總(zong)營收占(zhan)比持續(xu)低于5%，去(qu)年勉強爬(pa)升到6%，今(jin)年可能再好(hao)一(yi)點，但也(ye)不到7%。這意味著，芯片(pian)(pian)制(zhi)造企業(ye)們做車規芯片(pian)(pian)動力不強。

與此(ci)同時，車規(gui)芯(xin)片還有“五高”特(te)性，高性能(neng)、高可(ke)靠、高安(an)全(quan)、高穩定、高一(yi)致(zhi)。需求少(shao)，品質要求高，顯然，投入(ru)(ru)(ru)風險相對較大，投入(ru)(ru)(ru)產(chan)出比可(ke)能(neng)不夠劃算，這也造(zao)成(cheng)晶圓廠缺乏投入(ru)(ru)(ru)車規(gui)產(chan)線的動力。

無論是國(guo)外還是國(guo)內(nei)都遇到了這個問題。此前中芯國(guo)際、華虹車(che)規產品線(xian)占比(bi)較(jiao)少。

不過(guo)，近(jin)年(nian)來，國內芯(xin)片代(dai)工企業也(ye)開(kai)(kai)始重(zhong)視車(che)載工藝(yi)的開(kai)(kai)發(fa)。李(li)文雄稱(cheng)，中(zhong)芯(xin)國際正在(zai)積極開(kai)(kai)發(fa)40nm車(che)規工藝(yi)，華虹110nm車(che)規工藝(yi)基(ji)(ji)本成(cheng)熟(shu)，晶合集成(cheng)110nm的車(che)規工藝(yi)也(ye)已經(jing)成(cheng)熟(shu)。“這(zhe)些都是指CMOS工藝(yi)、數字芯(xin)片;模擬(ni)芯(xin)片用(yong)CMOS、BCD，中(zhong)芯(xin)國際180A工藝(yi)基(ji)(ji)本成(cheng)熟(shu)，華虹90nm BCD車(che)規工藝(yi)也(ye)在(zai)開(kai)(kai)發(fa)過(guo)程中(zhong)，離成(cheng)熟(shu)不是太遠(yuan)，發(fa)展還是很快的”。

至于(yu)封(feng)裝測試環(huan)節，國(guo)(guo)內相對來說發展(zhan)比較早(zao)，水平較高，華天、長(chang)電(dian)(dian)、通富微電(dian)(dian)等車(che)規封(feng)測能(neng)(neng)力(li)在全球處于(yu)領先(xian)位置，國(guo)(guo)內芯片封(feng)測能(neng)(neng)力(li)已經(jing)形成了。

03

買、投，還是造？車企們各自尋找最優解

芯片企業努力的同時，車企們積極參(can)與(yu)其中。

實際(ji)上，此(ci)前由于“芯(xin)片(pian)荒(huang)”、更高(gao)性能需(xu)求，以及一些不(bu)確定性因(yin)素，車(che)企們早已經更深入參與芯(xin)片(pian)產(chan)業鏈各個環節。

這其(qi)中，很大(da)的原(yuan)因在于，芯片在汽車產(chan)業鏈條(tiao)中位置的變化。

最早期(qi)，芯(xin)片行業(ye)(ye)相當于傳統產業(ye)(ye)鏈(lian)，Tier2芯(xin)片企業(ye)(ye)提供(gong)給(gei)(gei)Tier1芯(xin)片，Tier1做完(wan)PCB板模組交給(gei)(gei)車廠OEM，這是傳統模式。但是，隨著車企開(kai)啟與芯(xin)片公(gong)司直接對話，兩(liang)者的(de)緊(jin)密度也(ye)在不斷加強。

車企布局芯片產業主要有(you)三(san)種方(fang)式。

一是(shi)聯合(he)(he)開發，車(che)企與芯(xin)片(pian)供(gong)應商(shang)合(he)(he)資建廠或(huo)建立(li)戰(zhan)略合(he)(he)作關系，這其中典型(xing)代表是(shi)大眾(zhong)集團(tuan)旗下(xia)軟件公司CARIAD與芯(xin)片(pian)制造商(shang)地平線(xian)成(cheng)立(li)合(he)(he)資公司，共同研(yan)發高級別(bie)自動(dong)駕(jia)駛技術。

二是(shi)(shi)自研(yan)芯片，這其中最典型的代表是(shi)(shi)特斯拉。而(er)在國內，最典型車企代表為“蔚(yu)小理”，三者都(dou)有自己的智駕(jia)芯片研(yan)發(fa)部門。特別是(shi)(shi)蔚(yu)來，就(jiu)在不久前，剛剛發(fa)布了第(di)一款激光雷(lei)達處理芯片。

車企自研(yan)芯(xin)片固然可以(yi)更(geng)好掌(zhang)握芯(xin)片技術主(zhu)(zhu)導(dao)權及供應主(zhu)(zhu)導(dao)權，但同時也存(cun)在較大(da)(da)挑戰，主(zhu)(zhu)要是設(she)計研(yan)發難度大(da)(da)、資(zi)本(ben)投入金額高。

因此，更多企業(ye)(ye)選擇(ze)對現有芯片(pian)(pian)企業(ye)(ye)進行投資，長(chang)城汽車芯片(pian)(pian)產業(ye)(ye)戰略部部長(chang)貢璽(xi)顯然更看好這種(zhong)方式。

在他(ta)看來，從價值(zhi)鏈的(de)爭奪邏輯來講，主機(ji)(ji)廠造芯(xin)片(pian)(pian)是說得通的(de)。“‘缺芯(xin)’問題出現之前，很多主機(ji)(ji)廠的(de)采(cai)購并不清(qing)楚(chu)使用(yong)的(de)芯(xin)片(pian)(pian)是什(shen)么方(fang)案，基本是由Tier 1進行相(xiang)應迭代。‘缺芯(xin)’后(hou)(hou)，主機(ji)(ji)廠開始有意(yi)打(da)破壁壘，與芯(xin)片(pian)(pian)公司直接(jie)對話。Tier1蛋糕被(bei)壓縮之后(hou)(hou)，利益(yi)是往(wang)兩頭(tou)走的(de)：一部(bu)分來到(dao)芯(xin)片(pian)(pian)廠，一部(bu)分去(qu)到(dao)主機(ji)(ji)廠。”

但是(shi)，缺(que)芯到底(di)缺(que)在哪里?

貢璽認為(wei)，不缺在設計上，而(er)是(shi)(shi)缺在Fab端。全國(guo)大部(bu)分主機(ji)廠背景孵(fu)化出來的(de)芯片公司(si)幾乎都是(shi)(shi)Fabless公司(si)，不太涉(she)及到(dao)芯片制造環節，本質來講，如果不涉(she)及制造，缺芯的(de)本質原因(yin)并沒有被解決，該缺的(de)時候(hou)還(huan)會缺。

“主機廠從財(cai)務上來講是(shi)(shi)一(yi)個非(fei)常(chang)重(zhong)資(zi)產(chan)的(de)(de)生(sheng)意，其(qi)財(cai)報顯示大(da)部分的(de)(de)利潤(run)全部被(bei)折舊攤(tan)(tan)銷(xiao)(xiao)拿(na)走，如果(guo)要涉及到芯片制造(zao)環節，那又是(shi)(shi)重(zhong)資(zi)產(chan)”。貢璽進一(yi)步解釋說，有(you)人統計，華虹、中芯國際、晶(jing)合集成，投資(zi)晶(jing)圓代工企業的(de)(de)投資(zi)人最多賺了一(yi)倍左右，但(dan)是(shi)(shi)一(yi)級市場賺1倍、10倍、20倍更多。企業大(da)部分利潤(run)被(bei)折舊攤(tan)(tan)銷(xiao)(xiao)拿(na)走，對(dui)現金流的(de)(de)壓力是(shi)(shi)非(fei)常(chang)大(da)的(de)(de)。

此(ci)外(wai)，大芯(xin)片(pian)(pian)、小芯(xin)片(pian)(pian)的玩法(fa)有不同。大芯(xin)片(pian)(pian)無(wu)論是(shi)智艙、智駕會明(ming)顯有“馬太效應”，市場第(di)一名拿(na)走80%份額;小芯(xin)片(pian)(pian)往往偏定制化，是(shi)節(jie)點性(xing)的東西，要求(qiu)主機(ji)廠(chang)對于(yu)使用場景理解、對車規的理解比較(jiao)高。

“汽車電子本來是(shi)(shi)舶來品，很多邏輯(ji)芯片、車規(gui)(gui)驗證、know-how并不(bu)源于(yu)中國，我(wo)們還是(shi)(shi)一個學習的狀(zhuang)態。這種狀(zhuang)態之下，主機廠造(zao)車規(gui)(gui)芯片往往遇到一個問(wen)題(ti)，對車規(gui)(gui)的理(li)解不(bu)是(shi)(shi)很深”。因此，貢璽認為，主機廠更多需要的不(bu)是(shi)(shi)自研芯片能(neng)(neng)力，而(er)是(shi)(shi)對于(yu)汽車芯片可靠性檢(jian)測評判能(neng)(neng)力。

盡管各家應對方式(shi)不同，但(dan)相同的是，無論是車企，還是芯片廠都在積極尋(xun)求“芯片問題”解(jie)決之(zhi)道，以保證在我國芯片產業鏈的完(wan)整、完(wan)善、完(wan)美，更好、更多(duo)地搶占(zhan)未來巨量芯片市場。