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缺芯，曾一度是汽車行業(yè)發(fā)展面臨的“最痛點”。根據(jù)汽車行業(yè)數(shù)據(jù)預測公司AutoForecast Solutions數(shù)據(jù)，2021年和2022年，全球汽車市場累計因此減產(chǎn)約1494萬輛汽車。直至今日，芯片短缺問題仍未根本解決。

與此同時，伴隨著芯片短缺問題的出現(xiàn)，全球主要的國家和地區(qū)紛紛在加強自身的本土產(chǎn)業(yè)鏈建設，這就沖擊了全球半導體專業(yè)化分工的格局，區(qū)域化的產(chǎn)業(yè)集群正在逐漸成為趨勢。

一方面，歐美日韓等主要國家和地區(qū)紛紛出臺了產(chǎn)業(yè)政策，通過大額的補貼來推動芯片制造的本土化，以構(gòu)建對本國的安全有韌性的供應鏈：另一方面，我國半導體市場是全球需求最高的市場，但是我們國家的自主化水平還是不夠的，對外的依賴度比較高。

“汽車芯片國產(chǎn)化率從過去不到5%，現(xiàn)在上升到10%，但與歐美日等汽車芯片大國強國相比，短板依然非常明顯”。11月1日，2023全球新能源與智能汽車供應鏈創(chuàng)新大會上，中國電動汽車百人會副秘書長徐爾曼表示，在這種逆全球化趨勢下，如何能夠加快構(gòu)建國內(nèi)的芯片供應體系，是急需解決的問題。

畢竟，汽車電動化智能化正在有效地拉動汽車芯片的數(shù)量以及價值量的增長。根據(jù)IC Insights預測，2030年全球半導體市場規(guī)模將在2022年的5741億美元的基礎上增長至超1萬億美元，其中汽車芯片占半導體總體規(guī)模將從10%增長至15%。

巨大利益之下，國內(nèi)車企、芯片公司紛紛出擊、加速布局，以期保證我國芯片安全，并試圖搶奪更大市場空間。

01

汽車芯片產(chǎn)業(yè)鏈起勢，但“優(yōu)勢不在我”

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

數(shù)量上看，燃油車單車使用300至500個芯片，新能源和具備輔助駕駛功能的汽車芯片用量超1000個，到L4級自動駕駛汽車單車會使用超3000顆芯片;價值鏈上看，隨著L3、L4、L5級大算力的智能芯片、傳感器芯片、控制芯片的需求增加，單車芯片價值量將額外增加630美元至1000美元。

徐爾曼預計，到2030年，我國汽車芯片市場規(guī)模將達到290億美元，年需求量將超過450億顆;全球的市場增量更大，至1150億美元。

如此機遇，誰都想要抓住，但目前對于中國來說，優(yōu)勢并不在我。

2022年，我國集成電路產(chǎn)業(yè)銷售額達到1.2萬億元，同比增長14.8%，創(chuàng)歷史新高，其中設計、制造和封測環(huán)節(jié)占比分別為43.2%、30.4%和26.4%，同比分別增長19.6%、24.1%和10.1%。可以看出，我國半導體產(chǎn)業(yè)正在向上游技術(shù)門檻高、附加值高的設計、制造環(huán)節(jié)擴展。

但是我國半導體產(chǎn)業(yè)整體依然基礎較弱，在高端半導體產(chǎn)品方面依然依賴進口。根據(jù)中國海關總署統(tǒng)計，2022年我國集成電路進口量為5384億個，出口數(shù)量總額為2734億個，貿(mào)易逆差達到2650億個。從金額看，2022年我國集成電路進口總額為4155.79億美元，出口總額為1539.2億美元，貿(mào)易逆差2616.6億美元，仍超越原油持續(xù)為我國第一大進口商品。

具體到汽車芯片行業(yè)，更是起步較晚，基礎薄弱。

徐爾曼指出，國產(chǎn)汽車芯片應用圍繞智能駕駛和智能座艙的計算芯片和增量傳感器芯片、電源芯片等領域?qū)崿F(xiàn)了較大的突破，整體的國產(chǎn)化率從過去不到5%，現(xiàn)在上升到10%，但與歐美日等汽車芯片大國強國相比，短板依然非常明顯。

從類別來看，邏輯類芯片在制造工藝和能力上不足，模擬類芯片產(chǎn)品覆蓋和制造端均存在短板，還有很多領域存在著卡脖子的現(xiàn)象;從全產(chǎn)業(yè)鏈角度看，關鍵環(huán)節(jié)依然面臨著卡脖子問題，EDA工具、IP核、半導體設備等領域?qū)ν庖蕾嚩确浅８摺?/span>

“尤其是最核心的光刻機，國內(nèi)與國際先進水平相比有相當大的差距，車規(guī)級晶圓產(chǎn)能也存在著較大的短板。”在徐爾曼看來，盡管汽車芯片整體對制造水平要求低于手機、電腦等消費電子類產(chǎn)品，但是車規(guī)級芯片的產(chǎn)線技術(shù)要求高，投資回報周期長，短期內(nèi)產(chǎn)能很難大幅度提升，這導致了產(chǎn)能的供需不匹配。

更糟糕的是，短板問題不僅短期難以解決，長期亦有很大風險。

“特別是去年7月以來，美國出臺《芯片和科學法案》，將高端芯片的設計和生產(chǎn)作為遏制中國經(jīng)濟和發(fā)展的重要抓手?！鼻迦A大學計算機科學與技術(shù)系教授李兆麟表示，從產(chǎn)能及未來智能化發(fā)展角度看，汽車芯片將成為未來供應鏈發(fā)展巨大的潛在風險環(huán)節(jié)。

他把汽車芯片分為兩類，一種是使能芯片，指讓汽車能夠正常工作的芯片，包括計算、控制、存儲等控制芯片;另一類是賦能芯片，像智能駕駛、智能座艙類似芯片屬于后者。

“截止去年底，歐美日企業(yè)長期占據(jù)使能芯片的技術(shù)制高點，占據(jù)全世界90%以上產(chǎn)業(yè);賦能芯片被英偉達、Mobileye以及高通公司壟斷，在我國市場占比幾乎達100%?！崩钫作胝J為，盡管短期內(nèi)，汽車芯片不會作為中美貿(mào)易博弈焦點，但是長期來說，特別是隨著智能汽車發(fā)展，高端制程所依賴的智能芯片將成為未來中美貿(mào)易抓手。

對此，中國電動汽車百人會副理事長兼秘書長張永偉持有相同觀點。

在他看來，芯片的需求會越來越大，也是汽車行業(yè)下一步競爭的焦點。單車芯片的數(shù)量和價值量在不斷翻倍，且每個鏈條環(huán)節(jié)高度集中，美國主要是在上游，汽車芯片的設計，另外還有制造;日本和歐洲是關鍵設備和一些關鍵半導體材料，我國主要做一些小芯片，并在加快芯片的全產(chǎn)業(yè)鏈布局。此外，我國臺灣地區(qū)主要是先進的制程。

“高度分工，高度集中的特點，讓汽車芯片市場這個鏈條面臨著‘三高’特征，即高風險、高不確定性，以及高脆弱性”。張永偉稱，這意味著，一旦需求發(fā)生了變化，每個國家都在構(gòu)筑自己的芯片戰(zhàn)略，很容易出現(xiàn)脫鏈、斷鏈，這是高風險性。

02

從設計、制造，再到封裝，芯片廠全方位蓄力

我國如何改變上述困境?盡管道阻且長，但國內(nèi)芯片企業(yè)已經(jīng)在行動。

半導體產(chǎn)業(yè)鏈按過程可大致分為設計、晶圓制造、封裝測試等三大環(huán)節(jié)，以及半導體設備、半導體材料兩大輔助環(huán)節(jié)。

目前來看，設計環(huán)節(jié)國內(nèi)發(fā)展較快。杰發(fā)科技首席技術(shù)官李文雄介紹稱，根據(jù)其梳理來看，國內(nèi)432家科創(chuàng)板上市公司中有84家芯片/半導體相關公司，占比19%，EDA業(yè)、材料、設計、設備企業(yè)都有。其中，以設計公司最多，有40多家。

“無論是自動駕駛芯片，還是智能座艙芯片，以及中高端MCU芯片，我們正慢慢縮短與傳統(tǒng)國際大廠的差距?！崩钗男叟e例表示，最早大部分智駕芯片都用英偉達、高通芯片，基本壟斷95%以上的市場，但是目前國內(nèi)華為MDC芯片、地平線J3和J5芯片、黑芝麻A1000芯片都慢慢開始走向市場，且融入全球OEM和Tier1供應商體系，不只是簡單在國內(nèi)低端車廠或者低端車型應用。

制造環(huán)節(jié)目前還是我國很大短板。目前車規(guī)晶圓制造主要被國際大廠壟斷代工市場，主要包括：臺積電、三星、聯(lián)電、格羅方德，中芯國際是國內(nèi)的代工企業(yè)。

為什么會是這種格局?

“晶圓代工來看，雖然對車廠或者對于汽車芯片從業(yè)者來說，是很大、很好的行業(yè)，但目前在整個芯片行業(yè)來說，車規(guī)芯片是很小的一部分?！崩钗男垡耘_積電解釋道，去年之前其車規(guī)芯片總營收占比持續(xù)低于5%，去年勉強爬升到6%，今年可能再好一點，但也不到7%。這意味著，芯片制造企業(yè)們做車規(guī)芯片動力不強。

與此同時，車規(guī)芯片還有“五高”特性，高性能、高可靠、高安全、高穩(wěn)定、高一致。需求少，品質(zhì)要求高，顯然，投入風險相對較大，投入產(chǎn)出比可能不夠劃算，這也造成晶圓廠缺乏投入車規(guī)產(chǎn)線的動力。

無論是國外還是國內(nèi)都遇到了這個問題。此前中芯國際、華虹車規(guī)產(chǎn)品線占比較少。

不過，近年來，國內(nèi)芯片代工企業(yè)也開始重視車載工藝的開發(fā)。李文雄稱，中芯國際正在積極開發(fā)40nm車規(guī)工藝，華虹110nm車規(guī)工藝基本成熟，晶合集成110nm的車規(guī)工藝也已經(jīng)成熟?！斑@些都是指CMOS工藝、數(shù)字芯片;模擬芯片用CMOS、BCD，中芯國際180A工藝基本成熟，華虹90nm BCD車規(guī)工藝也在開發(fā)過程中，離成熟不是太遠，發(fā)展還是很快的”。

至于封裝測試環(huán)節(jié)，國內(nèi)相對來說發(fā)展比較早，水平較高，華天、長電、通富微電等車規(guī)封測能力在全球處于領先位置，國內(nèi)芯片封測能力已經(jīng)形成了。

03

買、投，還是造？車企們各自尋找最優(yōu)解

芯片企業(yè)努力的同時，車企們積極參與其中。

實際上，此前由于“芯片荒”、更高性能需求，以及一些不確定性因素，車企們早已經(jīng)更深入?yún)⑴c芯片產(chǎn)業(yè)鏈各個環(huán)節(jié)。

這其中，很大的原因在于，芯片在汽車產(chǎn)業(yè)鏈條中位置的變化。

最早期，芯片行業(yè)相當于傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)鏈，Tier2芯片企業(yè)提供給Tier1芯片，Tier1做完PCB板模組交給車廠OEM，這是傳統(tǒng)模式。但是，隨著車企開啟與芯片公司直接對話，兩者的緊密度也在不斷加強。

車企布局芯片產(chǎn)業(yè)主要有三種方式。

一是聯(lián)合開發(fā)，車企與芯片供應商合資建廠或建立戰(zhàn)略合作關系，這其中典型代表是大眾集團旗下軟件公司CARIAD與芯片制造商地平線成立合資公司，共同研發(fā)高級別自動駕駛技術(shù)。

二是自研芯片，這其中最典型的代表是特斯拉。而在國內(nèi)，最典型車企代表為“蔚小理”，三者都有自己的智駕芯片研發(fā)部門。特別是蔚來，就在不久前，剛剛發(fā)布了第一款激光雷達處理芯片。

車企自研芯片固然可以更好掌握芯片技術(shù)主導權(quán)及供應主導權(quán)，但同時也存在較大挑戰(zhàn)，主要是設計研發(fā)難度大、資本投入金額高。

因此，更多企業(yè)選擇對現(xiàn)有芯片企業(yè)進行投資，長城汽車芯片產(chǎn)業(yè)戰(zhàn)略部部長貢璽顯然更看好這種方式。

在他看來，從價值鏈的爭奪邏輯來講，主機廠造芯片是說得通的?！啊毙尽瘑栴}出現(xiàn)之前，很多主機廠的采購并不清楚使用的芯片是什么方案，基本是由Tier 1進行相應迭代?！毙尽?，主機廠開始有意打破壁壘，與芯片公司直接對話。Tier1蛋糕被壓縮之后，利益是往兩頭走的：一部分來到芯片廠，一部分去到主機廠?！?/span>

但是，缺芯到底缺在哪里?

貢璽認為，不缺在設計上，而是缺在Fab端。全國大部分主機廠背景孵化出來的芯片公司幾乎都是Fabless公司，不太涉及到芯片制造環(huán)節(jié)，本質(zhì)來講，如果不涉及制造，缺芯的本質(zhì)原因并沒有被解決，該缺的時候還會缺。

“主機廠從財務上來講是一個非常重資產(chǎn)的生意，其財報顯示大部分的利潤全部被折舊攤銷拿走，如果要涉及到芯片制造環(huán)節(jié)，那又是重資產(chǎn)”。貢璽進一步解釋說，有人統(tǒng)計，華虹、中芯國際、晶合集成，投資晶圓代工企業(yè)的投資人最多賺了一倍左右，但是一級市場賺1倍、10倍、20倍更多。企業(yè)大部分利潤被折舊攤銷拿走，對現(xiàn)金流的壓力是非常大的。

此外，大芯片、小芯片的玩法有不同。大芯片無論是智艙、智駕會明顯有“馬太效應”，市場第一名拿走80%份額;小芯片往往偏定制化，是節(jié)點性的東西，要求主機廠對于使用場景理解、對車規(guī)的理解比較高。

“汽車電子本來是舶來品，很多邏輯芯片、車規(guī)驗證、know-how并不源于中國，我們還是一個學習的狀態(tài)。這種狀態(tài)之下，主機廠造車規(guī)芯片往往遇到一個問題，對車規(guī)的理解不是很深”。因此，貢璽認為，主機廠更多需要的不是自研芯片能力，而是對于汽車芯片可靠性檢測評判能力。

盡管各家應對方式不同，但相同的是，無論是車企，還是芯片廠都在積極尋求“芯片問題”解決之道，以保證在我國芯片產(chǎn)業(yè)鏈的完整、完善、完美，更好、更多地搶占未來巨量芯片市場。