[汽車之家 深評] 自2020年12月,,大眾汽車被曝出“缺芯”危機(jī)之后,一場全球范圍內(nèi)的“芯片荒”愈演愈烈,不斷有車企因缺芯陷入減產(chǎn)甚至停產(chǎn)的困境,。根據(jù)國外機(jī)構(gòu)AutoForecast Solutions的最新數(shù)據(jù),截至今年10月10日,,由于芯片短缺,,全球汽車市場累計(jì)減產(chǎn)934.5萬輛,中國汽車市場累計(jì)減產(chǎn)量已達(dá)182.7萬輛,。
盡管供應(yīng)鏈企業(yè),、中汽中心等各方都對外稱,8,、9月以來,,芯片供應(yīng)有所緩解,但出于自主,、安全等因素考慮,,一些企業(yè)陸續(xù)官宣要自研芯片。最新消息顯示,,10月中旬現(xiàn)代汽車也計(jì)劃加入自研芯片大家庭,。經(jīng)歷新冠疫情與芯片短缺后,車企對于自主可控的需求更加強(qiáng)烈,。
居安思危,,現(xiàn)代害怕再次陷入缺芯困境
“因芯片短缺,現(xiàn)代汽車在2021年不得不暫時(shí)關(guān)閉一些工廠,。為了減少對芯片制造商的依賴,,我們有計(jì)劃自主開發(fā)芯片,。”現(xiàn)代汽車全球首席運(yùn)營官José Munoz對外如是說,。據(jù)稱,,現(xiàn)代零部件子公司現(xiàn)代摩比斯將在公司內(nèi)部的芯片開發(fā)計(jì)劃中發(fā)揮核心作用。
『新能源汽車芯片增量結(jié)構(gòu)圖 資料來源:平安證券』
現(xiàn)代宣布自研芯片并非“事發(fā)突然”,,早在今年6月,,既有外媒報(bào)道稱,現(xiàn)代汽車集團(tuán)的零部件部門Hyundai Mobis正與韓國無晶圓廠芯片和設(shè)計(jì)公司談判,,以開發(fā)自己的汽車芯片,。當(dāng)時(shí)有分析人士表示,該公司此舉反映出它希望通過與韓國芯片制造商合作,,減少對外國半導(dǎo)體的依賴,,并更快地解決芯片供應(yīng)問題。
實(shí)際上,,與其他企業(yè)相比,,現(xiàn)代受缺芯影響較小。其與豐田,、特斯拉一樣,,是少數(shù)幾家在芯片短缺情況下實(shí)現(xiàn)全球銷量增長的企業(yè)。
財(cái)報(bào)顯示,,今年二季度,,現(xiàn)代汽車全球市場銷量同比增加46.5%,為103.1349萬輛,,本土銷量同比減少11%,,但海外銷量同比大增73.6%;起亞全球銷量同比增加46.1%,,為75.4117萬輛,,本土銷量同比減少8.2%,海外銷量猛增70.9%,。
現(xiàn)代能夠在疫情與缺芯雙重壓力下取得這樣的成績,,主要是由于提前判斷了疫情期間亞洲市場恢復(fù)勢頭更強(qiáng)勁,決定在亞洲不減少訂單,,因此銷量并沒有受太大影響,。
盡管如此,現(xiàn)代集團(tuán)還是居安思危要自研芯片,,其原因有多個(gè),,一則顯然是為了自主可控,多數(shù)觀點(diǎn)認(rèn)為芯片問題將會較長時(shí)間存在,,現(xiàn)代希望能保持供應(yīng)鏈穩(wěn)定持續(xù),;二是從自動駕駛芯片角度,,以Mobileye為代表的芯片供應(yīng)商提供的芯片和算法緊密耦合且打包出售,車企希望通過自主研發(fā)獲得更多自主權(quán),。此外,,車企自研芯片也可以積累人才、逐步降低成本,、增強(qiáng)品牌效應(yīng),。
比亞迪/特斯拉,汽車芯片優(yōu)等生代表
目前汽車芯片主要分為三大類:功能芯片,、功率半導(dǎo)體,、傳感器。功能芯片,,主要是指處理器和控制器芯片,;功率半導(dǎo)體,主要負(fù)責(zé)功率轉(zhuǎn)換,,多用于電源和接口,;傳感器,則主要用于各種雷達(dá),、安全氣囊,、胎壓檢測等。
現(xiàn)代并沒有明說要自研哪種芯片,,但無論上述哪種類型自研,車圈都已有先例,,最典型的代表是比亞迪和特斯拉,。
比亞迪更多精力放在功率半導(dǎo)體和傳感器上,其在車規(guī)級芯片上布局全面,,廣泛布局功率半導(dǎo)體,、控制類芯片(MCU)、傳感器(CIS,、指紋傳感器等),、光電半導(dǎo)體(照明LED)等業(yè)務(wù),上述業(yè)務(wù)2020年?duì)I收占比分別為31.99%,、13.00%,、22.39%和22.17%。
比亞迪半導(dǎo)體2020年財(cái)報(bào) | ||||
分類 | 營收(萬元) | 占比 | 毛利率 | |
功率半導(dǎo)體 | IGBT芯片 | 46,102.11 | 31.99% | 29.99% |
FRD芯片 | ||||
IGBT單管 | ||||
IGBT模塊 | ||||
IPM模塊 | ||||
SiC單管 | ||||
SiC模塊 | ||||
智能控制IC | MCU芯片 | 18,736.78 | 13.00% | 26.32% |
電源IC | ||||
智能傳感器 | CMOS圖像傳感器 | 32,274.18 | 22.39% | 24.45% |
嵌入式指紋傳感器 | ||||
電磁傳感器 | ||||
光電半導(dǎo)體 | LED光源 | 31,955.05 | 22.17% | 29.39% |
LED應(yīng)用 | ||||
智能廣電 | ||||
制造及服務(wù) | 晶圓代工,、封測試 | 13,189.28 | 9.15% | 27.91% |
比亞迪在功率器件方面則主要采用IDM模式,,即集芯片設(shè)計(jì)、芯片制造,、芯片封裝和測試等多個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)于一身,;在控制芯片和傳感器方面則主要采用Fabless模式,。即無工廠模式,就是只做芯片設(shè)計(jì)和銷售,,其它環(huán)節(jié)全都使用外部資源,。
比亞迪在芯片上的研發(fā)由來已久。其自造的1.0代IGBT芯片于2010年問世,;2013年,,2.0代芯片正式裝車比亞迪e6;2014年,,完成微電子與光電子部門整合,;2015年后,自研的IGBT2.5芯片誕生,,比亞迪開始使用自己的芯片,,此前其大部分IGBT芯片都是外購自英飛凌;2018年,,比亞迪微電子發(fā)布全新一代車規(guī)級IGBT4.0芯片,。2020年,比亞迪微電子更名為比亞迪半導(dǎo)體有限公司,。比亞迪半導(dǎo)體股份有限公司正在申請上市,,目前審核狀態(tài)為“已問詢”。
『比亞迪車規(guī)級芯片在車身各系統(tǒng)應(yīng)用情況,。資料來源:比亞迪半導(dǎo)體招股說明書』
正是由于自主可控,,針對此次芯片危機(jī),比亞迪一直對外明確表示不缺芯,。但有媒體報(bào)道稱,,比亞迪的采購人員也在委托該公司尋找部分芯片,只是相比其他車企情況好很多,。
另一家企業(yè)特斯拉則是專注自動駕駛芯片,,即功能芯片,相比功率半導(dǎo)體,、傳感器,,功能芯片在此次汽車產(chǎn)業(yè)芯片荒中,不屬于最嚴(yán)峻的種類,,但它對于企業(yè)能否決勝智能汽車時(shí)代,,有著舉足輕重的作用。有觀點(diǎn)認(rèn)為,,特斯拉能夠在智能汽車時(shí)代“一馬當(dāng)先”,,與芯片自主研發(fā)有很大關(guān)系。
目前硬件底層平臺的自動駕駛芯片有多個(gè)平臺可供選擇,。除了特斯拉采用自研的FSD(Full Self-Driving,,全自動駕駛)芯片,,其他車企的自動駕駛方案都采用第三方的芯片平臺。
特斯拉自動駕駛系統(tǒng)硬件設(shè)備一共有三次升級,。其中,,HW1.0到HW2.0主要通過增加傳感器數(shù)量和深度學(xué)習(xí)功能使感知力大幅提升。HW2.0到HW3.0主要針對芯片進(jìn)行了兩次升級,,基本實(shí)現(xiàn)了L5完全自動駕駛級別所需的計(jì)算能力,。
特斯拉在第一代硬件HW1.0時(shí)采用Mobileye視覺識別芯片,信息收集階段主要依靠Mobileye的圖像識別技術(shù),,數(shù)據(jù)來自于車頂?shù)腗obileye攝像頭,,車首的雷達(dá)和周邊雷達(dá)只是提供輔助信息;HW2.0增加了側(cè)前側(cè)后方攝像頭,,前置攝像頭由單目進(jìn)化為三目攝像頭,;在HW3.0時(shí),特斯拉采用自主研發(fā)的雙芯片設(shè)計(jì),,算力達(dá)到了144TOPS,。
目前,特斯拉各車型主要采用HW3.0方案,,搭載由其自研的FSD芯片方案,,實(shí)現(xiàn)冗余設(shè)計(jì),共2*72TOPS/72W,,實(shí)際應(yīng)用性能相比2.5版本提升21倍,,功耗僅高25%,成本僅為2.5版本的80%,。
顯然,,特斯拉感受到了自研芯片帶來了紅利,根據(jù)特斯拉此前披露的信息,,HW 4.0芯片將于2021年第四季度開始量產(chǎn),,其計(jì)算能力將是現(xiàn)款HW3.0的3倍,,能進(jìn)一步支持自動駕駛汽車所需的實(shí)時(shí)計(jì)算能力,,首批搭載該芯片的車輛最早2022年第一季度開始交付。
此外,,今年8月20日,,特斯拉AI日發(fā)布會上,特斯拉又亮相了自主研發(fā)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練芯片D1,。
自主or合作,,車企紛紛加大芯片投入
從比亞迪和特斯拉的經(jīng)驗(yàn)來看,芯片可控在特殊時(shí)期,,以及智能化競爭中占據(jù)重要意義,,于是不斷有車企提出了自研芯片的概念,。
早在去年10月,蔚來汽車即被曝出計(jì)劃自主研發(fā)自動駕駛計(jì)算芯片,,并已成立獨(dú)立硬件團(tuán)隊(duì),,項(xiàng)目由蔚來汽車董事長兼CEO李斌帶隊(duì)推動。幾乎與此同時(shí),,零跑汽車發(fā)布了具有自主知識產(chǎn)權(quán)車規(guī)級AI智能駕駛芯片凌芯01,,首款搭載該芯片的車型為零跑C11,后者于今年10月開啟交付,。
『零跑C11性能版搭載了兩顆零跑全自研智能駕駛芯片“凌芯01”』
今年以來,,更多車企發(fā)布了在芯片領(lǐng)域布局計(jì)劃。
4月,,有媒體報(bào)道稱,,小鵬汽車的自動駕駛硬件研發(fā)已經(jīng)涉入芯片領(lǐng)域,主要研發(fā)自動駕駛專用芯片,。彼時(shí)消息稱,,“目前團(tuán)隊(duì)規(guī)模不大,10人以內(nèi),。如果進(jìn)展順利,,小鵬芯片有望在今年底或者明年初流片�,!�
5月,,大眾CEO赫伯特·迪斯在接受媒體對話時(shí)表示,大眾計(jì)劃自主設(shè)計(jì)和開發(fā)高性能芯片以及所需的軟件,�,!盀榱藢�(shí)現(xiàn)最佳性能,汽車的軟件和硬件必須出自同一只手,�,!钡纤贡硎荆蟊娂瘓F(tuán)沒有計(jì)劃自己生產(chǎn)芯片,,但是希望自主研發(fā)并掌握專利,。大眾集團(tuán)的軟件部門Cariad將拓展相應(yīng)業(yè)務(wù)。
9月,,五菱汽車在其品牌發(fā)布會上亮相了五菱芯片,。根據(jù)企業(yè)計(jì)劃,上汽通用五菱力求在十四五期間GSEV(全球小型純電動汽車架構(gòu))平臺車型芯片國產(chǎn)化率超90%,。
此外,,還有一些車企選擇與科技公司合作,加速在芯片領(lǐng)域布局。
其中,,北汽產(chǎn)投在2020年,,與Imagination集團(tuán)、翠微股份共同簽署協(xié)議并宣布成立北京核芯達(dá)科技有限公司,。該合資公司主要針對自動駕駛的應(yīng)用處理器和面向智能座艙的語音交互芯片研發(fā),。
『吉利汽車芯片產(chǎn)品自研路線圖。資料來源:吉利汽車,、億咖通』
吉利控股的億咖通科技一方面宣布與Arm中國達(dá)成合作,,共同出資成立芯擎科技。該合資公司主要圍繞自動駕駛,、微控制器,、智能座艙等芯片領(lǐng)域進(jìn)行研發(fā)及量產(chǎn)計(jì)劃;另一方面,,與云知聲共同出資成立合資公司芯智科技,。
長城汽車則是選擇對芯片公司地平線進(jìn)行戰(zhàn)略投資,進(jìn)軍芯片產(chǎn)業(yè),。
可以預(yù)見,,無論是出于安全角度,還是技術(shù)考慮,,越來越多的車企會選擇自研芯片,。面對即將到來的智能駕駛時(shí)代,企業(yè)間“軟硬件之戰(zhàn)”才剛剛開始,。(文/汽車之家行業(yè)評論員 孔沛文)
好評理由:
差評理由: