在電動(dòng)化、智能化、網(wǎng)聯(lián)化的新趨勢(shì)背景下,汽車從傳統(tǒng)燃油車駛向了新能源汽車高速發(fā)展的硬核新時(shí)代,芯片的短缺也成了新能源汽車發(fā)展的嚴(yán)重阻礙,過(guò)去一輛傳統(tǒng)燃油車大概需要600顆芯片,而一輛新能源汽車則需要1000-2000顆芯片,下游需求暴漲。
但在上游端,自2020年第四季度以來(lái),疫情、火災(zāi)、暴風(fēng)雪、戰(zhàn)爭(zhēng)、地緣政治等因素導(dǎo)致車規(guī)級(jí)芯片供給嚴(yán)重不足,中、日、韓、歐美等地區(qū)的多家車廠被迫減產(chǎn)減配,Tier1廠商也面臨著成本壓力和未來(lái)項(xiàng)目份額被削弱等諸多挑戰(zhàn),國(guó)產(chǎn)芯片廠商也在積極布局車規(guī)芯片領(lǐng)域。總的來(lái)說(shuō),在缺芯背景下,汽車產(chǎn)業(yè)該如何有效應(yīng)對(duì)已經(jīng)成了整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈必須面對(duì)的難題。
01 半導(dǎo)體汽車缺芯的三個(gè)階段
現(xiàn)在的背景非常明確,歐美、日本、中國(guó)等地區(qū)的各個(gè)汽車廠商全部處于缺芯狀態(tài),導(dǎo)致了整個(gè)行業(yè)都在救急,這次汽車行業(yè)的缺芯既是天災(zāi)也是人禍,是各種因素疊加的結(jié)果。
汽車行業(yè)是電動(dòng)化、智能化、網(wǎng)聯(lián)化的發(fā)展趨勢(shì),這個(gè)發(fā)展趨勢(shì)使汽車上的半導(dǎo)體含量大幅提升,對(duì)芯片的依賴程度也不斷提高,也就是說(shuō)汽車行業(yè)對(duì)芯片的用量上升了。
在此背景下,PC、智能手機(jī)、甚至智能家居,智能穿戴等行業(yè)對(duì)芯片的需求也在暴漲,供給自然不足,而汽車行業(yè)所需要的車規(guī)級(jí)的芯片常用的8英寸晶圓產(chǎn)能又尤其緊張,這都屬于行業(yè)趨勢(shì)發(fā)展造成的缺芯。
再加上一些不可抗的因素,如疫情、火災(zāi)、地震、戰(zhàn)爭(zhēng)、地緣政治等,讓本來(lái)就緊張的芯片產(chǎn)能雪上加霜。
縱觀整個(gè)時(shí)間線,可以看到真正的汽車行業(yè)缺芯是從2020年開(kāi)始的,在2020年的第四季度,新冠疫情爆發(fā)導(dǎo)致了各個(gè)行業(yè)缺芯的開(kāi)端,而疫情直到現(xiàn)在還在影響著我們。
缺芯的第一個(gè)階段是從2020年的第四季度到2021年的第一季度。其實(shí)新冠從2020年初就已經(jīng)開(kāi)始,但是對(duì)于汽車產(chǎn)能造成的影響在2020年第四季度才爆發(fā)出來(lái),到了2021年的第一個(gè)季度,又發(fā)生了不可抗的天災(zāi),如日本福島地震、美國(guó)德州暴風(fēng)雪、瑞薩工廠發(fā)生火災(zāi)等因素導(dǎo)致了缺芯的第一階段。在這一階段大家都知道缺芯的情況,但是并沒(méi)有那么緊張,覺(jué)得有可能在災(zāi)情過(guò)去之后,就可以恢復(fù)產(chǎn)能,結(jié)束缺芯。
但2021年第三季度,缺芯進(jìn)入第二階段,馬來(lái)西亞、中國(guó)臺(tái)灣發(fā)生疫情,馬來(lái)西亞是半導(dǎo)體芯片封測(cè)重鎮(zhèn),70%的芯片都在那里進(jìn)行封測(cè),而中國(guó)臺(tái)灣的臺(tái)積電是世界上最大的晶圓廠。因?yàn)橐咔樗僚?,?dǎo)致缺芯對(duì)各行各業(yè)造成了嚴(yán)重的影響,中、日、韓、歐美等國(guó)家紛紛出臺(tái)政策,支持芯片產(chǎn)業(yè)發(fā)展,希望緩解缺芯,但產(chǎn)業(yè)的發(fā)展是一個(gè)緩慢的過(guò)程,要恢復(fù)產(chǎn)能顯然沒(méi)那么快。
本來(lái)很多機(jī)構(gòu)預(yù)計(jì),在2022年上半年缺芯會(huì)有所緩解,但是因?yàn)榈鼐壵巍⒍頌鯌?zhàn)爭(zhēng)、上海疫情等因素都在影響中國(guó)汽車行業(yè)的芯片供給,導(dǎo)致當(dāng)前我們處于缺芯的第三階段,從邊際效應(yīng)來(lái)看,起碼要到2022年下半年,芯片才能有供應(yīng)上的緩解,也就是說(shuō),2022年全年芯片都應(yīng)該是緊張的。
到了2023年,新增的產(chǎn)能會(huì)陸續(xù)釋放,供需才會(huì)基本平衡。這個(gè)時(shí)間點(diǎn)也是國(guó)產(chǎn)芯片行業(yè)發(fā)展的最好機(jī)會(huì),因?yàn)樾酒陌l(fā)展也好,還是市場(chǎng)的發(fā)展也好,2023年以前它是缺的,這時(shí)候能不能獲得足夠的訂單,就看國(guó)產(chǎn)廠商能否抓住機(jī)會(huì),否則等到大型國(guó)際芯片廠商產(chǎn)能釋放之后,國(guó)產(chǎn)芯片廠商就不一定能頂?shù)米×恕?/p>
從2020年以來(lái)到去年年尾,整個(gè)全球汽車減產(chǎn)1000多萬(wàn)輛,降幅到了14.6%,而中國(guó)也減產(chǎn)了兩百多萬(wàn)輛,現(xiàn)在車企都在做動(dòng)態(tài)的平衡。
另外,需求增長(zhǎng)也是一個(gè)原因,大家都知道“新三化”是汽車的發(fā)展方向,從電動(dòng)化到智能化要到網(wǎng)聯(lián)化,這個(gè)過(guò)程中,智能汽車不斷發(fā)展,對(duì)整個(gè)芯片的需求也在加大?!叭钡内厔?shì)是不可避免的,對(duì)芯片算力的需求、汽車AI智能的需求和更多的信息處理能力都是不可避免的,因此解決缺芯問(wèn)題刻不容緩。
02 產(chǎn)業(yè)宏觀角度:
打造國(guó)產(chǎn)汽車芯片自主產(chǎn)業(yè)鏈
未來(lái)汽車必然是智能網(wǎng)聯(lián)化的新能源汽車,它體現(xiàn)了汽車的三個(gè)創(chuàng)造性的增值屬性,可以把它跟工業(yè)4.0的4個(gè)時(shí)代去對(duì)應(yīng)。工業(yè)2.0,我們把它對(duì)應(yīng)電動(dòng)化,電力的發(fā)展引發(fā)了電氣的廣泛應(yīng)用;然后20世紀(jì)80年代對(duì)應(yīng)電腦的發(fā)展,技術(shù)進(jìn)入信息時(shí)代,我們把工業(yè)3.0信息時(shí)代對(duì)應(yīng)網(wǎng)聯(lián)化;最后是本世紀(jì)的智能技術(shù)大發(fā)展,智能時(shí)代工業(yè)4.0對(duì)應(yīng)智能化。通過(guò)以上幾個(gè)技術(shù)變革時(shí)代的發(fā)展,大家看到未來(lái)汽車也就是智能網(wǎng)聯(lián)電動(dòng)汽車作為一個(gè)移動(dòng)的數(shù)據(jù)盒子,作為一個(gè)智能終端,是汽車技術(shù)發(fā)展的方向。但是在這一過(guò)程中,如果缺芯少魂,哪來(lái)汽車的未來(lái)?
從“三化”的主線來(lái)看,電氣化對(duì)應(yīng)能源,其實(shí)是能源使用方式的變革,內(nèi)燃機(jī)車變成電動(dòng)汽車,從一次能源變成二次能源,二次能源的使用會(huì)減少排放,能源的來(lái)源也更廣泛,網(wǎng)聯(lián)化就是溝通,需要各種通信芯片,智能化對(duì)應(yīng)的是思維,需要更智能化的芯片,而“缺芯少魂”,使得我們對(duì)未來(lái)汽車的夢(mèng)想將更晚實(shí)現(xiàn)。
對(duì)比半導(dǎo)體行業(yè)的需求,之前如果說(shuō)在一些專用領(lǐng)域,如軍事、家電、計(jì)算機(jī)、智能手機(jī)、平板電腦等。那么在整個(gè)2020-2030年,汽車作為新的智能化的工具,它對(duì)半導(dǎo)體的需求將是后面行業(yè)發(fā)展的主體。
目前,電動(dòng)車的半導(dǎo)體含量會(huì)是燃油車的兩倍,而智能車會(huì)是傳統(tǒng)車的N倍,所以與傳統(tǒng)汽車相比,新能源智能汽車用的各類芯片數(shù)量都會(huì)有顯著的提升。
而全球幾大汽車半導(dǎo)體企業(yè)都在國(guó)外,對(duì)于中國(guó)來(lái)說(shuō),這也是個(gè)問(wèn)題。因?yàn)榧词箛?guó)外的半導(dǎo)體企業(yè)增加了產(chǎn)能,也還有地緣政治的問(wèn)題,那中國(guó)就又可能被“卡脖子”,所以從這個(gè)危機(jī)中,我們可以看到,將汽車芯片的核心技術(shù)掌握在自主產(chǎn)業(yè)鏈里面來(lái)滿足需求,才是首要的問(wèn)題。這是中國(guó)汽車行業(yè)百年難得的變革機(jī)遇,也是汽車芯片龍頭的當(dāng)務(wù)之急,國(guó)家近年來(lái)也對(duì)此發(fā)布了若干政策。
從產(chǎn)業(yè)角度直面缺芯的問(wèn)題,最直接的解決方法就是保證供給充足,強(qiáng)化中國(guó)汽車芯片產(chǎn)業(yè)。我認(rèn)為有以下幾個(gè)措施:
第一個(gè)是通過(guò)下游整車企業(yè)對(duì)上游汽車半導(dǎo)體企業(yè)來(lái)持股投資,來(lái)打造產(chǎn)業(yè)的共生體系。
第二個(gè)是上游的汽車芯片企業(yè)與下游的整車廠緊密合作,大家共享產(chǎn)品規(guī)劃來(lái)縮短產(chǎn)品落地的周期。
第三個(gè)是通過(guò)建立產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟,加大研發(fā)投入,開(kāi)展聯(lián)合技術(shù)攻關(guān)等等解決技術(shù)難度問(wèn)題。
第四個(gè)是國(guó)家層面的政策和規(guī)劃。
這些產(chǎn)業(yè)規(guī)劃都很好,都需要從宏觀層面以國(guó)家、行業(yè)的力量去推動(dòng)。但在微觀層面,具體到每個(gè)公司,遠(yuǎn)水解不了近渴,芯片產(chǎn)能的釋放是需要時(shí)間的,因此我們還要想其他的應(yīng)對(duì)方法,需要另辟蹊徑。
03 另辟蹊徑:以技術(shù)創(chuàng)新應(yīng)對(duì)缺芯
目前汽車主要缺什么芯片呢?主控芯片、功率類的電源芯片、驅(qū)動(dòng)芯片,這三者占現(xiàn)在汽車缺芯的74%,其次是溝通類的通信芯片。
但產(chǎn)業(yè)培育總是要一定時(shí)間的,那我們?cè)诋?dāng)前時(shí)點(diǎn)該怎么去解決這個(gè)問(wèn)題?就是把技術(shù)上的問(wèn)題用技術(shù)創(chuàng)新的手段去解決。剛才講了那么多產(chǎn)業(yè)規(guī)劃使芯片供給充足,這是面對(duì)缺芯的最直面的方法,也是開(kāi)源,但面對(duì)缺芯,我們既要開(kāi)源也要節(jié)流。
這里就是我今天想跟大家分享的,也是領(lǐng)世汽車正在做的,在短期不能快速提高產(chǎn)能,滿足市場(chǎng)芯片供應(yīng)的情況下,通過(guò)技術(shù)創(chuàng)新的方法來(lái)解決當(dāng)前面臨的缺芯問(wèn)題。比如原來(lái)用5顆芯片解決的問(wèn)題,現(xiàn)在能不能用1顆芯片解決?原來(lái)很復(fù)雜的軟件,現(xiàn)在能不能把它改簡(jiǎn)單?
參考特斯拉,我們可以得到一個(gè)啟發(fā),那就是把車?yán)锩嫠械男酒?、控制器?lián)系在一起,這些系統(tǒng)軟硬件叫做汽車?yán)锏碾娮与姎饧軜?gòu),而特斯拉創(chuàng)造性的使用了集中式的電子電氣架構(gòu),好處是能很明顯的減少芯片用量。所以第一,我們認(rèn)為可以通過(guò)集中式的電子電氣架構(gòu)來(lái)減少芯片用量,在一定程度上緩解當(dāng)前缺芯的局面,這也是我們領(lǐng)世汽車當(dāng)前主推集中式電子電氣架構(gòu)的一個(gè)原因。
第二是改寫軟件,把所有軟件功能模塊化,降低芯片的需求,使芯片不需要那么復(fù)雜。大家都還記得,以前的電腦到現(xiàn)在的電腦發(fā)展了很多代,但以前用word和現(xiàn)在用word,以前用PPT和現(xiàn)在用PPT,功能會(huì)有很大區(qū)別嗎?并沒(méi)有。
因此很多時(shí)候,摩爾定律使半導(dǎo)體行業(yè)快速發(fā)展,但我們并沒(méi)有效的去使用它的算力和相關(guān)的性能,我們使用的功能其實(shí)沒(méi)有變,只是工程師把軟件變復(fù)雜了,寫的沒(méi)那么簡(jiǎn)潔了。當(dāng)然我不是說(shuō)要回到那個(gè)時(shí)代,但確實(shí)可以在軟件上去做一些簡(jiǎn)化。
第三個(gè)是使用分立電路,比如說(shuō)剛才講到的缺芯的很大一部分是電源芯片,從2015年以后,整個(gè)汽車行業(yè)流行用集成式的電源,在那之前汽車電源全部是用分立器件來(lái)搭的,當(dāng)然用集成式的電源有很多好處,第一是能把面積變小,第二是便宜,第三是它有很多集成的功能,但是分立電路就真的不能用嗎?在車企沒(méi)有芯片的時(shí)候,與其等著一個(gè)短期無(wú)法供應(yīng)的東西,還不如用分立電路去替代。
所以在當(dāng)前缺芯的情況下,也許可以通過(guò)這三個(gè)方法在使用端上做文章,在一定程度上緩解缺芯問(wèn)題。
04 結(jié)語(yǔ)
在當(dāng)前,缺芯固然是一個(gè)危機(jī),但是對(duì)于國(guó)產(chǎn)芯片行業(yè)、國(guó)產(chǎn)芯片廠商來(lái)說(shuō),它也是發(fā)展的好機(jī)會(huì)。對(duì)于Tier1系統(tǒng)供應(yīng)商來(lái)說(shuō),當(dāng)然也是一個(gè)好機(jī)會(huì),因?yàn)檐嚻蠖荚谌毙镜臓顟B(tài)下,Tier1企業(yè)能拿出一個(gè)解決方案,能拿出一個(gè)不缺芯的控制器,那么這個(gè)Tier1企業(yè)對(duì)于主機(jī)廠的幫助將非常大。
產(chǎn)業(yè)上可以做很多宏觀的事情,但是從微觀的每一個(gè)供應(yīng)商的角度來(lái)說(shuō),我們確實(shí)不能給市場(chǎng)增加芯片,也不能大躍進(jìn)式的增加產(chǎn)能,解決芯片供應(yīng)問(wèn)題,但是我們可以去學(xué)會(huì)節(jié)約式的開(kāi)發(fā)。無(wú)論是智能時(shí)代、算力時(shí)代、數(shù)據(jù)時(shí)代,我們都應(yīng)該學(xué)著由原來(lái)的粗獷地使用芯片,使用算力和使用數(shù)據(jù),到現(xiàn)在節(jié)約式地使用它們。