車企集體燒錢造芯片，單純爲了炫技？

最近這兩年，不知道大家有沒有發現一個新的現象。

無論是哪家車企的發佈會，都會高頻次地出現一塊並不起眼的小東西——芯片。

就拿7月底的蔚來NIO IN創新科技日來説，就宣佈全球首顆車規級5nm智駕芯片「神璣NX9031」成功流片（已經做好大規模量產的準備）。

蔚來官方表示，這塊芯片擁有超過500億顆晶體管，僅僅1顆的算力就能抵上4顆英偉達Orin X芯片，也就是算力超過1000TOPS，聽起來非常唬人。

而到了8月底，小鵬MONA M03暨小鵬十周年發佈會上，何小鵬現場宣佈小鵬自研的自動駕駛芯片「圖靈」流片成功。

它專為AI大模型研發，不僅僅可用於智駕系統，還可用於機器人、飛行汽車等等，擁有40核處理器，最高可運行大模型參數30B（數據量和蘋果的MM1大模型相當）。

雖説現場沒有公佈製程和算力，不過何小鵬也透露，圖靈芯片在性能上可以匹敵3顆「主流智駕芯片」。

雖説並沒有指名道姓是英偉達Orin X，但大家應該也能猜得到。何小鵬選擇含蓄表達，大概是考慮了雙方緊密的合作關係吧。

除了這兩家新勢力之外，吉利芯擎科技也推出過龍鷹系列智能座艙芯片，以及AD系列智能駕駛芯片：

比亞迪、上汽、東風、長城、長安等傳統品牌，也曾曝出、或是正在進行車規級芯片的自主研發工作，好像這年頭不搞芯片，在外人面前就抬不起頭來似的。

那麼，車企造芯片，單純是爲了炫技嗎？

是，但又不全是。

從技術角度來講，做芯片確實比做三電要難上不少，不然也不會在這麼長的時間里被國外卡着脖子。但存在瓶頸的並不僅僅是光刻機，還有一個更主要的原因：

搞芯片的燒錢程度，可不是鬧着玩的！

就拿國內車載芯片企業中，混得最出彩的「大哥」地平線來説，哪怕已經拿下了理想、長安、廣汽、蔚來等車企的供應定點，估值超600億元，卻仍然處於虧損狀態。

最近3年時間，地平線由於需要鉅額研發投入，一共虧了175個億，差不多是創辦以來的融資總額！即便如此，距離盈利依然還有一段距離。

那麼問題來了，既然搞芯片不掙錢，那他們憑什麼敢這麼「浪」，紛紛踏上自研芯片這條燒錢的不歸路呢？

實際上，除了自身需要以外，國家的政策導向又一次成爲了背后的關鍵推手：

據媒體報道，工信部在今年年中的時候曾經組織比亞迪、上汽等一票車企開了場閉門會，並明確提出：在2025年以前，汽車芯片的本土採購比例要達到25%以上。

根據中國電動汽車百人會上的數據，3年前中國汽車行業整體芯片的國產化率不到5%，現在已經上升到10%左右。

另一位資深芯片產業分析師透露，2023年中國汽車一共消耗了各種芯片約為200億顆，其中國產化率不足15%。

雖然各個統計口徑不一樣，但大體上結論都是差不多的——中國汽車芯片國產化率距離25%這一大目標，仍然有着一定的差距。

實際上，早在2022年，汽車芯片國產化的呼聲就已經非常高了。

當時新冠正在全球肆虐，不少芯片工廠都被迫停產，導致了一輪前所未有的「汽車芯片荒」，直接影響了汽車產能。

何小鵬都無奈的表示：「誰要是能搞來芯片，我就親自找他喝酒去！」

而原工信部部長苗圩，直接在公開場合怒批車企「缺芯」——車企領先的口號喊得震天響，一到缺芯就只會叫喚，缺芯少魂吶！

雖然現在來看，短期內不會再出現當時那樣大規模缺芯的黑天鵝事件了，但汽車芯片國產化卻仍然舉足輕重，原因恰恰在於——成本。

在一輛傳統燃油車上，大約只有300-500顆左右的芯片。但新能源車由於更多電子控制器的介入，每輛車的芯片數量驟然提升至1000顆以上。

智能化程度更高的車型，對芯片的需求量則更大，芯片數量甚至會超過2000顆！

賽力斯汽車平臺技術體系總裁何浩曾表示，2019年芯片佔整車成本的佔比大約只有4%，到2023這一比例已經迅速提升至20%以上。

再加上最近動力電池價格一直在下跌……照這個趨勢下去，搞不好芯片的成本佔比會超過動力電池，成為整車中最燒錢的部分。

瞭解芯片行業的朋友應該知道，芯片作為這個時代最能代表高精尖技術的存在，門檻和壁壘是非常高的，這也使得芯片產業特別容易出現一家獨大的寡頭。

理論上來説，一家企業一旦在市場中形成絕對壟斷，就能掌握無限大的定價權。

現在的高通、英偉達、英特爾、AMD等等傳統芯片巨頭，正在享受這一紅利。

據業內人士估算，一旦汽車芯片實現大規模國產化，突破巨頭們在芯片上的壟斷地位，單車在芯片上的成本有望降低到現在的僅1/4。

粗略估算一下，相當於一輛20萬元的車能省下3萬元的成本！聽起來就相當誘人。

而汽車芯片的種類雖然繁雜，大體上可以分為三大類：

一是高算力芯片，具體就是高算力的智能駕駛芯片和智能座艙芯片，也是當下最炙手可熱、也最難突破的一類（前面提到的蔚來神璣、小鵬圖靈、吉利龍鷹都是這類）。

二是汽車功能控制類芯片，包括各種MCU（微型控制器芯片），以及各種伴隨雷達、攝像頭芯片而生，用於處理感知信號用的芯片。

三是功率半導體芯片，主要包括IGBT、碳化硅晶體管等等，用於電機控制器、充電模塊等等，負責強電控制。

那麼，芯片的突圍之路究竟應該從哪里開始？今天，我們就來好好聊一聊。

01. 智駕芯片：必須邁過英偉達！

首先來聊聊近期呼聲最高的智能駕駛芯片。

智能駕駛芯片目前已經基本屬於英偉達的天下了，市面上帶高階智駕功能的車，有80%以上用的都是英偉達的芯片，哪怕一顆Orin X要大幾千塊也在所不惜。

近年來，國內也出現了像地平線、黑芝麻智能這樣向英偉達發起衝擊的中國智駕芯片企業。

儘管在製程和算力上，國產智駕芯片已經不輸英偉達了，成本上相比英偉達也有一定的優勢，但短時間內仍然難以撼動英偉達的地位。

主要原因在於，芯片確實不如英偉達好用。

這里的「好用」，指的是英偉達已經經過多年的積累，形成了一套非常完善的軟件開發流程，智駕工程師們已經用習慣了。

而切換到全新的智駕芯片，軟件開發流程也得跟着變。就像你用了十多年Windows系統突然切換到iOS一樣，肯定會不適應。

所以智駕芯片想要實現國產化突圍，最大的攔路虎其實在軟件上。好用的芯片和開發軟件，必須得用時間磨合出來。

既然英偉達的芯片更好用，為何蔚來、小鵬、吉利等車企，還硬着頭皮也要搞智駕芯片呢？

因為基於英偉達芯片開發出來的智駕系統，一定程度上被「公版」芯片框架框死了。就像當年幾乎所有車企都在用Mobileye，后來特斯拉決定拋棄Mobileye轉向自研HW系列芯片一樣。

說白了，車企玩了這麼多年智駕，逐漸摸清楚了自己最需要的是什麼，只有突破「公版」方案，纔有可能領先於行業平均水平。

不過，雖説車企自研出來的智駕芯片算力和性能都槓槓的，但芯片製程普遍都小於7nm。

目前大陸晶圓廠的芯片最先進製程在14nm，意味着這些國產高性能智駕芯片想要大規模量產，臺積電代工是繞不過去的。

而臺積電在覈心技術上又受美國控制，所以一旦地緣政治出現波動，很有可能直接影響先進芯片的出貨。受到制裁的華為，就是其中最典型的案例。

想徹底解決先進芯片卡脖子的問題，晶圓製造這關仍然需要克服啊！

除了智駕芯片以外，智能座艙芯片的情況也比較類似，也對芯片製程要求比較高，軟件開發也需要磨合，社長在這里就不過多贅述了。

02. 車規級MCU：驗證周期是大關！

相比之下，車規級MCU芯片，如空調、BMS、剎車、轉向、燈光控制芯片，這些芯片對製程的要求就沒那麼高，基本上都在16nm以上，不需要擔心「造不出來」。

儘管如此，車規級MCU的國產化率仍然非常低。

全球接近98%的市場，都被瑞薩、恩智浦、英飛凌、賽普拉斯、德州儀器、微芯、意法半導等七大廠商佔據。

而華潤微、三安光電這些中國車規級MCU企業，雖然近幾年有上升勢頭，但體量上跟這些國際巨頭還是無法抗衡的。

目前國內車規級MCU產品，主要應用在雨刮、車燈、車窗等低端應用場景。而電子助力轉向、ESP、ABS、安全氣囊、逆變器、BMS等相對高端的應用場景，覆蓋較弱。

車規級MCU的壁壘，主要在於需要通過專業的車規級安全認證。

認證周期長達1-2年，再加上設計、流片、量產，一趟線下來往往需要3-5年的時間。

之所以限制如此嚴格，主要是因為相比智駕智艙芯片，車規級MCU出問題的后果非常嚴重，很多直接關乎生命安全，比如安全氣囊失效、整車無法啟動、ESP失效等等。

長周期認證，也是爲了保證芯片在10-15年內能夠保持安全可靠。

不過，長周期認證對於咱們的「追趕者」就不太友好了。等到費勁千辛萬苦通過認證，巨頭們早就推出性能更強的產品了。

所以車規級MCU想要彎道超車，需要提前進行高瞻遠矚的佈局。

要抓住汽車電子電氣架構從分佈式向集中式變革的大趨勢，從多功能集成的SOC芯片入手纔有機會。

03. 功率半導體：重在產能和成本！

相比前面提到的「弱電芯片」，「強電芯片」也就是功率半導體，國產化進程就要好很多了。

在以往汽車功率半導體市場，英飛凌的地位基本上跟寧德時代在動力電池界的地位類似，獨佔半邊天，而其他半導體廠商只能喝英飛凌剩下的湯。

2015年，中國汽車功率半導體國產化率只有不到13%。而到了2023年，這一比例已經提升到了接近60%。

更可喜可賀的是，比亞迪半導體在去年已經干掉了昔日的「老大哥」英飛凌，成爲了國內功率半導體裝車量最大的企業（也和比亞迪的銷量脱不開關係）。

之所以如今功率半導體成為汽車芯片國產化的「排頭兵」，主要還是跟佈局早有關。

早在2004年，比亞迪就成立了專門的半導體公司，而具體比亞迪開展功率半導體器件研發業務的時間則更早，可以追溯到1998年。

2011年，比亞迪就成功開發出了耐壓600V的IGBT，並開始在汽車功率模塊和家電中應用。

2020年，在市面上除了特斯拉以外，絕大部分電動車都還在用IGBT的時候，比亞迪就率先把自研的碳化硅功率器件應用在了初代漢EV上。

碳化硅相比硅基的IGBT，功耗更低、更耐高壓，這也成爲了當時比亞迪敢跟剛剛國產化的特斯拉Model 3在能耗上硬碰硬掰手腕的底氣。

而2023年12月，比亞迪宣佈研發出了耐壓1200V的碳化硅芯片，做到這種程度，基本可以認為做到了國際一流水平。

當然，除了比亞迪以外，包括中車、斯達半導體等等中國功率半導體企業，近幾年出貨量增長還是比較明顯的。

一方面，他們確實乘上了汽車電動化轉型以及800V普及的東風，另一方面，經過幾年的驗證，車企們已經開始逐漸接納國產功率半導體了。

接下來想要讓汽車功率半導體國產化更進一步，大力發展碳化硅器件，做好成本控制，二者缺一不可。

碳化硅器件的高耐壓特性，跟800V高壓平臺技術是完美契合的。

早在2020年以前，碳化硅器件就已經出現了，卻沒有像現在一樣大規模的上車，主要是因為太貴了，1顆碳化硅的價格基本能抵上10顆IGBT。

如今,經過幾年的規模化降本之后，碳化硅器件的價格仍然高出IGBT將近50%，降本空間仍然很大。

碳化硅價格高，主要是因為生產比IGBT困難得多。

碳化硅晶體的生長速度只有硅的1/80不到，同時碳化硅質地更脆，切割時容易崩片，導致良品率低。

想要提升碳化硅的生產效率，晶圓尺寸非常關鍵。

常見的碳化硅晶圓的生產尺寸有4英寸、6英寸和8英寸，晶圓尺寸越大，意味着單位時間里能生產出的芯片數量越多。

目前，國內大部分的碳化硅晶圓廠都是4英寸的，只有少部分擁有生產6英寸能力，代表着國際先進水平的8英寸晶圓廠則寥寥無幾。

所以，當國內晶圓廠大部分完成從4英寸到6英寸的升級改造，少部分達到8英寸時，碳化硅的產能將大幅提高，成本也會迎來進一步下降。

相信用不了幾年，800V技術有望實現真正意義上的遍地開花。

04. 寫在最后

科幻小説《三體》中，劉慈欣對於人類敵對陣營「三體人」科技多麼多麼強大的描述，恰恰在於芯片技術——

三體人把超級計算機，刻進了一顆「質子」里。

而恰恰是三體人向人類發射的兩顆帶着超級計算機的質子，成了地球文明走向毀滅的關鍵。

現實世界何嘗不是如此，芯片產業的強大與否，不僅是一個國家科技水平的典型體現，更是決定未來國運的關鍵。