2023年的中國汽車芯片市場，一棵白菜真的可能換到一顆進口芯片,。
德州儀器明星產(chǎn)品TPS51200DRCR在兩年前的缺芯潮中一度暴漲至70元，目前已經(jīng)跌到了1元。意法半導體的L9369-TR,，是用于電子穩(wěn)定車身系統(tǒng)（ESP/ESC）的關鍵芯片,，從巔峰期的1500元跌到了13元。
兩年前車企排隊搶芯片的光景恍如隔世,，海外芯片大廠破防之余,，體驗了一把中國震撼。
2020年芯片供應短缺至今,，中國汽車芯片的自給率從5%翻倍至10%[1],，蜂擁而至的本土廠商，顛覆了供應端被六大國際巨頭把持的局面,，價格也在頃刻間失控,。
去年5月，德州儀器一度全面下調(diào)中國市場芯片價格,，且“沒有幅度和底線限制”,。然而，當TPS51200DRCR的國產(chǎn)替代芯片成交價來到7毛,，六大汽車芯片巨頭集體破了大防,。
按照《日本經(jīng)濟新聞》的報道，過去三年,，國內(nèi)汽車芯片的自給率從5%迅速提高到了10%,。雖然看上去不高，但其重要性在于：這可能只是個開始,。
洗牌：5%艱難上車
汽車芯片自給率提升的5%中,，主要角色是三類芯片：功率半導體、MCU,、傳感器,。
功率半導體主要用于汽車的電能轉(zhuǎn)換和電路控制，例如交流電轉(zhuǎn)直流電,、高壓轉(zhuǎn)低壓,、頻率轉(zhuǎn)換等等。這類芯片在電動車中尤為重要,，是電流運轉(zhuǎn)的中樞,，也一直是國產(chǎn)替代程度最高的領域[3]。
比較耳熟能詳?shù)墓β拾雽w即IGBT,，是國產(chǎn)突破的主要方向之一,，比亞迪半導體、中車時代的等國產(chǎn)IGBT都已陸續(xù)上車,。
MCU即微控制單元,，俗稱單片機,，可以理解為簡易版CPU，在車內(nèi)執(zhí)行單一的任務或功能,，比如智能雨刷,、自動落鎖。
傳感器則是汽車的“眼睛”,，被汽車用于感知環(huán)境和自身狀態(tài),。除了傳統(tǒng)的圖像傳感器、車載攝像頭外,，高端產(chǎn)品還包括毫米波雷達,、激光雷達等。國內(nèi)公司的突破主要圍繞著CMOS圖像傳感器,，即數(shù)碼圈俗稱的“底”,。
這三種芯片最顯著共同特點是，技術門檻不高,，也不需要先進制程,。
純電動汽車的芯片搭載量往往超過1000個，與燃油車的近500個相比成倍增加,。其中最重要的是自動駕駛芯片和座艙芯片,，也是Mobileye和英偉達力大磚飛的主場；剩下幾百顆大大小小的芯片,，就是大量MCU和功率半導體,，市場份額長期由瑞薩、恩智浦,、德州儀器等六大巨頭主導。
兩者研發(fā)上的難度在于,，前者更像高考數(shù)學最后一道大題,，不會做光寫個解也沒用。后者類似高考語文作文,，憋夠了800字,，多少都能拿點分。
高通的座艙芯片SA8295P,，已經(jīng)用上了5nm工藝,；相比之下，MCU最先進的產(chǎn)品尚在16/28nm的成熟制程序列,，大量產(chǎn)品位于90nm以上,，制造門檻不高。
按照麥肯錫的測算,，70%以上的汽車芯片都在用90nm以上的成熟制程,，14nm以下的先進工藝占比只有6%。
車用MCU使用90nm以下工藝的供應商屈指可數(shù)
難度不大，但自給進度緩慢,，主要還有幾個問題：
一是驗證周期太長,，認證關難過。
汽車芯片把產(chǎn)品做出來只是第一步,，要進入車企供應鏈需要動輒兩三年的驗證周期,。一旦驗證通過上車，車企就不會輕易更換供應商,。海外巨頭入局早,，就掌握了先發(fā)優(yōu)勢，國內(nèi)廠商作為后來者難以突破,。
二是對綜合能力要求高,。
一輛汽車所需芯片多達幾十種類型，每種類型多的幾十顆,，少的一兩顆,。因此，車企更傾向于一次性采購全家桶,，降低供應鏈管理難度,。海外大廠通過多次并購建立起了豐富的產(chǎn)品矩陣，國內(nèi)廠商布局較晚,，品類較少,，相對吃虧。
三是市場吸引力太小,。
與其他汽車零部件一樣,，大部分汽車芯片走的是薄利多銷路線，而這個多銷也很大概率比不過手機等消費電子,。畢竟換車周期相比于后者更長,，燃油車對芯片整體用量相對也更小。
門檻不高,，但跨過了也沒賺多少,，自然缺乏動力。直到一場史無前例的芯片短缺,，將機會拱手奉上,。
機遇：史無前例的缺芯
2020年疫情期間，市場對汽車銷量預估低迷,，車企也因為銷量下滑減少了芯片訂單,，大量代工廠就把產(chǎn)線安排給了其他芯片。汽車芯片由于利潤率較低,，自建產(chǎn)能的芯片大廠也不愿擴產(chǎn),，芯片庫存逐步逼近紅線,。
但誰也沒想到，新能源車卻在疫情期間迎來爆發(fā),，消失的訂單又回來了,。
電動車的芯片用量本身就高，自動駕駛級別達到L4的甚至高達3000顆/輛[4],，長期缺貨又讓車企對零庫存產(chǎn)生懷疑,，開始瘋狂備貨，造成了史無前例的產(chǎn)能擠兌,。作為新能源車最大生產(chǎn)國和消費國,，中國順理成章成為汽車芯片緊缺的重災區(qū)。
這個上車的機會,，國內(nèi)汽車芯片公司抓住了,，就沒打算放手。
長期以來,，困擾國內(nèi)汽車芯片的最大問題不是海外芯片太貴,，而是太便宜。
汽車芯片大多采用IDM垂直整合模式,，設計制造封測一把抓,，只有少數(shù)外溢訂單會交由臺積電這類代工廠。MCU的前六大玩家均為IDM模式,；IGBT前十大廠家,，除了麥格納轉(zhuǎn)型成fabless外，其他廠商均為IDM模式,。
在IDM模式下,，假設A和B兩家公司都生產(chǎn)同類芯片，A的產(chǎn)能是100萬顆,，B的產(chǎn)能是30萬顆,，那么B的利潤非但不會有A的30%，很可能還會虧損,。
芯片必須要通過大規(guī)模的生產(chǎn)攤薄研發(fā)成本和廠房建設的資本開支，產(chǎn)能和銷量就直接決定了芯片的成本,。因此在存儲,、面板、汽車芯片這類標準化程度高的領域,，率先發(fā)動價格戰(zhàn)的往往不是新入局玩家,，反而是富可敵國的老牌霸主。
沒有一定的市場份額,，連打價格戰(zhàn)的資格都沒有,。
因此,，相比高通和英偉達在12寸硅片上挑戰(zhàn)物理學極限的藝術，汽車芯片的競爭格局相當樸實無華：控產(chǎn),。
芯片的產(chǎn)能建設時間非常長,，這個過程中市場供需會發(fā)生很大變化，規(guī)劃產(chǎn)能過多,，就會供過于求,；規(guī)劃產(chǎn)能太少，又把市場讓給了同行,。
缺芯潮前,，汽車芯片格局穩(wěn)定，六大巨頭各自有多少產(chǎn)能大致有數(shù),，就算芯片跌價也在預測范圍內(nèi),。即使供過于求超過預期，車企可供選擇的供應商也有限,。再不濟廠房莫名失火,，也不是不可以。
這個過程中,，六大巨頭還會通過大量并購,，擴充自己的產(chǎn)品組合，鞏固份額優(yōu)勢,。過去十年,，日本汽車芯片大廠瑞薩接連收購美國公司英特矽爾（Intersil）、IDT,，英國公司Dialog,，補齊了電源管理芯片、無線網(wǎng)絡和數(shù)據(jù)存儲用芯片,、無線通訊上的短板,。
在這樣的競爭格局中，就能理解缺芯潮對中國汽車芯片公司的意義,。由于此前市場對汽車銷量的悲觀預期,，車企紛紛削減訂單，恰逢德州儀器,、英飛凌等廠商開始從8寸產(chǎn)線向12寸產(chǎn)線升級,，關閉了老產(chǎn)線。結(jié)果新能源車市場爆發(fā),，芯片價格直接漲到了天上,。
只要有點產(chǎn)能，都成了稀缺標的,，業(yè)績一飛沖天,。瑞薩凈利潤,、營收接連創(chuàng)下歷史新高，德州儀器連續(xù)七個季度營收兩位數(shù)增長,，IGBT大佬安森美營收破紀錄,。
但“六大”可能也沒想道，2020年到2023年短短三年內(nèi),，中國汽車芯片供應商從幾十家暴增到300多家[6],，大量新增產(chǎn)能被釋放，價格戰(zhàn)接踵而至,。
洗牌：置死地而后生
對車企來說,，在庫存紅線和高漲的芯片價格面前，車規(guī)驗證,、產(chǎn)品矩陣都是優(yōu)先級靠后的小問題,。為了保證汽車出貨，車企不得不為國內(nèi)汽車芯片大開綠燈,，替代遲遲供不上貨的海外產(chǎn)品,。
另一方面，國內(nèi)新勢力大多工程經(jīng)驗足,，對自身電子電氣架構相對熟悉,，也更傾向于使用國產(chǎn)芯片。
開頭提到的意法半導體拳頭產(chǎn)品L9369-TR,，其客戶大多是博世,、采埃孚這類Tier 1供應商，Tier 1則將芯片裝進整個ESP系統(tǒng)交給車企,，車企實際上并不了解具體的架構,。曾掌舵大眾電動化轉(zhuǎn)型的赫伯特·迪斯就曾表態(tài)，大眾汽車“幾乎沒有一行軟件代碼是我們自己寫的,?！?/p>
在這種情況下，研發(fā)團隊的草臺指數(shù),，多多少少決定了更換芯片供應商的心理負擔,。國內(nèi)車企研發(fā)投入高，同時車型相對少,，上車意愿就更強,。
2023年，剛剛上車的國產(chǎn)汽車芯片再度迎來硬仗,。這一年的中國車市，“降價”貫穿始終,，國內(nèi)外老牌車企,、新勢力紛紛下場肉搏：
大眾ID.3打出12.59萬元的歷史最低價,，特斯拉開年祭出降價大禮包，小鵬,、蔚來,、理想不敢落后，隨即跟上,。近三年在中國市場首發(fā)的車型超過170臺,，幾乎兩天發(fā)一臺新車。
慘烈的價格戰(zhàn)背后,，是中國作為全球最大汽車市場,，競爭白熱化的現(xiàn)實。甲方帶頭割肉,，作為乙方的汽車芯片,，自然無法置身事外。
德州儀器去年在中國啟動的全面降價,，就是依靠更低的生產(chǎn)成本,，從中國廠商手里奪回失地。同樣的市場價,，老牌廠商還在賺錢,，國內(nèi)廠商卻已經(jīng)在虧錢了。但老玩家們顯然低估了國內(nèi)市場的內(nèi)卷程度,。
2023年,，德州儀器銷售額下降13%，創(chuàng)造十年以來最大降幅,，其中中國區(qū)收入銳減32%,，拖了最大的后腿。
國內(nèi)公司破釜沉舟的決心,，自然來源于上車的不易,，畢竟史無前例的缺芯潮，很可能不會有第二次了,。10%的國產(chǎn)化率看上去不高,，但很可能只是國產(chǎn)汽車芯片的冰山一角。
海面以下,，眾多國產(chǎn)汽車芯片距離上車只差最后一公里——車規(guī)級驗證,。
與手機等消費級芯片不同，汽車芯片需要考慮更極端的工作環(huán)境,。比如工作溫度范圍,，前者要求在0℃到+70℃，汽車芯片則要求在-40℃到+86℃,。車企供應鏈的驗證周期通常有兩三年時間,，不少產(chǎn)品可能已經(jīng)走到了最后的測試和驗證環(huán)節(jié),。
因此，雖然國產(chǎn)化率剛剛達到10%,，但《日本經(jīng)濟新聞》還是展露出了濃重的焦慮[8]：即使是技術難度極高的芯片,，中國也有望在5到10年內(nèi)實現(xiàn)國產(chǎn)化的替代。
作為日本汽車半導體的獨苗,，讓瑞薩去搶Mobileye和英偉達的地盤,，純屬強人所難；放下身段和中國公司比誰的東亞性更強,，多少也有些超綱,。高端望洋興嘆，中低端遭遇阻擊,，也許是六大巨頭共同的煩惱,。
而對國內(nèi)汽車芯片公司來說，擊穿底線的價格戰(zhàn)固然殘酷,，但半導體產(chǎn)業(yè)的競爭一向烽煙遍地,。慘烈的戰(zhàn)爭過后，芯片公司尚且只是“坐上了牌桌”,。一個產(chǎn)業(yè)的進步,，時間總是比我們想象的漫長，成本總是比我們預期的高昂,。
