芯不“荒”,車不“慌”

時間:2022-06-16

來源:十一車

導(dǎo)語:卡爾·本茨永遠(yuǎn)不會想到,有一天他搞出來的,深刻改變?nèi)祟惓鲂蟹绞降钠嚕诙皇兰o(jì)的第三個十年,會被一個叫芯片的東西,給按在地上反復(fù)摩擦。

  這樣的實(shí)力不對等發(fā)生在汽車新四化的時代。電動化、網(wǎng)聯(lián)化、智能化和共享化,這四個“化”的推進(jìn),從汽車的技術(shù)、科技、使用模式,乃至供應(yīng)鏈集成的發(fā)展方向,完全打破了以往的造車模式。而芯片,幾乎貫穿了這四個“化”在汽車設(shè)計(jì)、制造應(yīng)用中的所有角落。

  一方面,這源于汽車的整體技術(shù)從純機(jī)械向智能化的發(fā)展趨勢中,芯片成為了智能汽車制造的重要組成部分。更重要的是,產(chǎn)業(yè)鏈趨向于全球化,導(dǎo)致嚴(yán)重依賴芯片供應(yīng)商的汽車企業(yè),因?yàn)槿毙径斐闪藝?yán)重的影響。

  缺芯的影響有多大?

  在芯片荒最嚴(yán)重的去年年中,大眾曾關(guān)閉了墨西哥與美國的工廠;福特暫?;蛳鳒p了8家北美工廠的生產(chǎn);即便是被認(rèn)為受缺芯影響最小的豐田,也遭遇了停產(chǎn)及生產(chǎn)規(guī)模的縮減。當(dāng)然,停產(chǎn)的遠(yuǎn)不止這幾家企業(yè)。當(dāng)時,英特爾公司CEO帕特·基辛格曾表示,“全球芯片供應(yīng)短缺可能會再持續(xù)兩年?!币簿褪钦f,芯片荒要到2023年才會有所好轉(zhuǎn)。

  但現(xiàn)實(shí)情況是,似乎芯片供貨速度的恢復(fù),比原先預(yù)計(jì)的要早得多。就在最近,包括寶馬、奔馳等一眾歐洲汽車品牌都宣布擁有了足夠多的芯片。而市場也表示,在今年的下半年,汽車制造所用的芯片產(chǎn)量也趨于平衡。

  所以,芯片制造,是怎么恢復(fù)的?

  可以造,但不優(yōu)先造

  從2020年開始,芯片制造廠商似乎與天災(zāi)人禍緊密關(guān)聯(lián)。這其中包括了東南亞的芯片制造工廠,因?yàn)橐咔槎斐傻拇竺娣e停工;也包括了美國、韓國、日本等多家全球芯片的重要供應(yīng)商先后發(fā)生的火災(zāi)意外。盡管不愿意看到,但我們得承認(rèn),這樣頻繁發(fā)生的意外,確實(shí)可能成為全球芯片,尤其是汽車芯片短缺的重要原因。

  目前,智能化程度高的汽車所采用的芯片可以分為三種類型。其一,是擔(dān)負(fù)日??刂乒δ艿腗CU芯片;其二,是擔(dān)負(fù)智能座艙、智能駕駛輔助功能的AI芯片;而其三,則是負(fù)責(zé)傳感器、導(dǎo)航等功能的功率半導(dǎo)體。這三種芯片規(guī)格不一,制造的難度也不一而足,要說最缺的,可能就是應(yīng)用在車身、底盤和控制系統(tǒng)上的MCU芯片。

  但如果說這將真正影響到產(chǎn)能,似乎也并沒有那么嚴(yán)重。其實(shí)在去年,全球芯片的銷售額達(dá)到了5559億美元,同比增長了26.2%。與之處于同比例增長的,就是創(chuàng)了歷史新高的1.15萬億片芯片銷量。當(dāng)然,這其中包含的是所有類型的芯片,比如手機(jī)、電腦等電子產(chǎn)品所需的芯片。

  為什么全球芯片產(chǎn)能并不差,但用在車上的芯片卻又缺了很多。我認(rèn)為其中有幾個重要的原因:

  首先,是因?yàn)槠噷π酒男枨笸蝗蛔兏?。傳統(tǒng)燃油汽車,全車芯片總量在500~600個左右。而隨著電動化與智能化的普及,汽車的芯片數(shù)量爆發(fā)式增長,以小鵬某一款車為例,全車芯片總量達(dá)到了1700個。更重要的是,智能汽車的堆料“軍備競賽”依然如火如荼,未來智能汽車對于芯片的需求肉眼可見地增長。芯片產(chǎn)能的下降,以及汽車對芯片的需求的快速提高,此消彼長,形成了巨大的真空地帶。

  其次,通常意義上,汽車所用的車規(guī)級芯片總市場的規(guī)模,并不能與其他的消費(fèi)電子產(chǎn)品相比。2021年,全球一共賣出了8105萬輛車,如果我們假設(shè)每輛車使用500個芯片計(jì)算,總計(jì)需要405億塊芯片,與全球芯片產(chǎn)能相比,并不能算是一個很大的量級(即便芯片數(shù)量翻番,依然規(guī)模有限)。顯然,汽車市場并不是芯片企業(yè)跑量的最重要市場。因此,在受到外部環(huán)境影響而導(dǎo)致芯片產(chǎn)能萎縮的大環(huán)境下,可能向汽車行業(yè)傾斜產(chǎn)能,并不是一個優(yōu)先選項(xiàng)。

  再次,以往汽車使用的車規(guī)級芯片并不需要很高的精度,一般大量需要的產(chǎn)品為65nm,最好的也僅僅是28nm等級,與那些動不動就要突破7nm、5nm的芯片相比,并不需要太復(fù)雜的工藝。而如今,7nm、5nm的芯片在全球范圍內(nèi)都算是頂級“尖貨”,想要為汽車提供,從源頭上產(chǎn)能就很難滿足。

  這些制造工藝相對不那么先進(jìn)的芯片,價格一般在1-3美元左右,利潤非常低。但因?yàn)槭褂迷谲嚿?,需要更?yán)苛的技術(shù)指標(biāo)。這些指標(biāo)需要芯片克服嚴(yán)寒、高溫、粉塵等考驗(yàn),并要求擁有15-20年的設(shè)計(jì)壽命。這些不掙錢,但事多的造芯要求,使得其不是一類需要優(yōu)先被設(shè)計(jì)制造的芯片種類。

  而這樣的成本與收益比例也衍生出了一個問題,就是沒有人會愿意投入巨資去建造一家生產(chǎn)利潤不高、但要求很高的車規(guī)級芯片工廠。而缺芯帶來的芯片單價暴漲,也導(dǎo)致芯片廠商只需生產(chǎn)少量芯片即可獲得更大利潤,自然也不會多生產(chǎn)去降低自己的利潤率了。

  求人不如求己

  缺芯對汽車產(chǎn)業(yè)的影響有多大?其實(shí)可能并沒有想象得更大。

  盡管在去年買車的人看來,或多或少的都經(jīng)歷了簡配的事兒。但車企,尤其是那些以往都能跑得起量來的車企,受到的影響著實(shí)有限。以德系豪華車的招牌BBA為例,盡管除了寶馬之外,奔馳與奧迪的整體銷量都出現(xiàn)了一定的下滑。但三家車企營收都在上漲,利潤更是大幅提高。同時,德國汽車的另一個支柱品牌大眾,在相較2020年度減產(chǎn)了60萬臺的基礎(chǔ)上,也獲得了不小盈利。

  除此之外,豐田、福特、特斯拉,甚至Stellantis全都在市場上獲得了增長,有些還擁有了兩位數(shù)、甚至三位數(shù)的數(shù)據(jù)增長。為什么在全球因缺芯而少造了1000多萬輛車的環(huán)境下,企業(yè)仍然能盈利?這其中,車企的策略調(diào)整起到了重要的作用。

  比如,之前提到的配置調(diào)整,價格調(diào)整;而更重要的是,很多車企直接放棄了銷量不好的車款,將芯片資源集中投放在了可以賣得動的車型之上;再比如,特斯拉就優(yōu)化了汽車軟件的算法,以釋放更多的算力,在芯片減少的情況下,提供智能化水平依然領(lǐng)先的汽車產(chǎn)品。這無疑會讓坐等著收縮產(chǎn)能,提高利潤的芯片企業(yè)們,感受到壓力。

  但這些,依然只是車企們在缺芯環(huán)境之下的權(quán)宜之計(jì),并不能持久。關(guān)鍵的是,要改變自身對于芯片產(chǎn)業(yè)鏈的依賴程度。畢竟,既然要卷,必然要先掌握足夠的資源。

  去年8月,特斯拉在AI Day上發(fā)布了Dojo D1芯片,率先應(yīng)用在了一款機(jī)器人之上。但誰都知道,這款擁有7nm工藝,包含 500 億個晶體管, BF16 / CFP8 峰值算力達(dá) 362 TFLOPS,F(xiàn)P32 峰值算力達(dá) 22.6 TFLOPS的芯片,最根本的目的,其實(shí)就是為特斯拉想要實(shí)現(xiàn)的自動駕駛技術(shù),提供算力支撐。

  同樣搞了7nm芯片的,還有中國的汽車企業(yè)。就在去年末,吉利就宣布自研的7nm芯片——SOC“智能座艙芯片”即將量產(chǎn);更遠(yuǎn)的2025年,吉利還計(jì)劃推出5nm芯片,以為智能駕駛提供算力支持。

  此外,最近剛剛市值破了萬億的比亞迪,則早早地就開始了自己的芯片研發(fā)制造之旅。目前他們已經(jīng)有了一部分芯片(如IGBT)的設(shè)計(jì)制造能力,同時在電源管理芯片上,具備了可以向其他企業(yè)供貨的能力。而在目前最緊缺的MCU芯片上,也有了自己的設(shè)計(jì)能力,未來只需找人代工,即可實(shí)現(xiàn)自給自足。

  顯然,把汽車智能化的命脈握在自己手里,是一個非常明智的做法。根據(jù)美國調(diào)查公司Gartner的判斷,汽車前十名的汽車制造商中,將有一半實(shí)現(xiàn)芯片自研。顯然,這將會引發(fā)一場巨大的市場環(huán)境變化。

  變化的點(diǎn)在于,當(dāng)汽車公司擁有了核心芯片自研的能力,將會進(jìn)一步地推動汽車智能化,并加速在堆料方面的內(nèi)卷進(jìn)程。而當(dāng)芯片被越堆越多,車規(guī)級芯片的需求也將變得越來越大。市場規(guī)模將有可能追上電子消費(fèi)品對芯片的需求。

  也就是說,汽車企業(yè)推動著芯片市場的不斷發(fā)展。而想要通過壓縮產(chǎn)能提高利潤的芯片企業(yè),則有可能因?yàn)檎噺S的芯片自研不斷推進(jìn),而被排擠出這個市場??傊?,誰都不愿意放棄一個必然快速增長的市場。

  這就是為什么從2021年開始,芯片供應(yīng)商向汽車行業(yè)提供出貨量直接提高了30%的原因;也就是為什么,原本預(yù)計(jì)在2023年才有可能被填補(bǔ)完整的車用芯片市場,卻急著在2022年的下半年就要實(shí)現(xiàn)更大供貨量的原因。

  當(dāng)芯片不缺了,汽車市場會怎樣?

  既然芯片已經(jīng)成為了汽車智能化時代最重要的核心生產(chǎn)資料,以及制約因素,那如今要關(guān)心的是,當(dāng)芯片逐漸不再短缺以后,汽車工業(yè)將向何處去。其實(shí)在這里討論的問題,主要涉及的是產(chǎn)能、售價、未來發(fā)展方向三個方面。

  首先,從產(chǎn)能上來說,芯片供需量的平衡,甚至倒置,都無疑會釋放汽車制造商們早已經(jīng)被限制的產(chǎn)能。也就是說,2021年少造的1000多萬輛車,將會在芯片供應(yīng)量滿足后慢慢被補(bǔ)平(當(dāng)然零部件供應(yīng)充足也是前提條件),甚至再獲得突破。但問題是,這是否是汽車廠商真正需要的?

  簡單來說,既然限制產(chǎn)能,調(diào)整配置,專注生產(chǎn)更受歡迎的產(chǎn)品,已經(jīng)可以為車廠贏得更大的利潤。那么參照芯片,造得少,賣價高的邏輯來說,也許這一條路線也同樣會被車企持續(xù)地堅(jiān)持下去。

  畢竟,商業(yè)的最核心點(diǎn)在于利益的最大化。因而,多造車、多賣車,可能還不如少造車、造精品,多賺錢的收益更大。如果在這個思路之下,過剩的芯片反而會產(chǎn)生收益更低的局面。從而讓芯片的價格在車企自研芯片大規(guī)模上市之前,產(chǎn)生周期性的波動。

  當(dāng)然,如果這樣的造車邏輯成立,就會引發(fā)第二個問題:汽車的售價是否會跌?

  芯片數(shù)量的減產(chǎn),導(dǎo)致了芯片價格的暴漲,從而引發(fā)了車價普遍上漲的連鎖反應(yīng)(比如某些芯片單價從原先的10元上漲到了2500元)。但對于部分汽車廠商來說,首先從他們的利潤與成本的對比值上來說,并非完全不可承受;其次,通過一定的單車價格上漲,汽車企業(yè)也將一部分壓力轉(zhuǎn)嫁給了市場。

  因此,在調(diào)整產(chǎn)能、精化生產(chǎn)的前提下,造車成本可以被更大化地節(jié)省下來,價格也有機(jī)會被降低。但如果市場對于這樣的漲價不敏感,則汽車品牌可以延緩降價速度,從而保證自己的更大收益。當(dāng)然,市場蛋糕就這么大,難免有人要從車價的角度“卷”起來。顯然,這是更多普通消費(fèi)者所希望看到的。

  最后,從技術(shù)的發(fā)展角度來說,智能汽車所需的芯片類型不同。比如用于智能駕駛的指令處理器則基本被英偉達(dá)、地平線這樣的大廠給包了,車機(jī)系統(tǒng)則基本都首選高通的芯片。在市占率上,這些芯片廠牌都處于統(tǒng)治級的位置。

  而在自研芯片上,很多車企雖然都瞄準(zhǔn)這些核心部件,但給出的研發(fā)周期都是兩年甚至三年的一個中期計(jì)劃。這些中期計(jì)劃是需要持續(xù)投入的,一旦過程中產(chǎn)生任何問題,都會影響最終的研發(fā)進(jìn)程及結(jié)果。而如果在周期內(nèi),這些大廠牌推出了更優(yōu)質(zhì)、更先進(jìn)的芯片,則又會把他們放在尷尬的位置。而選擇從更低端、更容易研發(fā)的零部件芯片入手,則只能起到低端替代的作用,并不能快速的替代核心零部件,這是一個好的思路。

  更重要的問題是,以目前智能駕駛技術(shù)的發(fā)展水平來看,當(dāng)前所用的智能芯片的算力已經(jīng)達(dá)到了要求。以蔚來所采用的4顆Orin芯片,1000TOPS的算力來看,在目前各家廠商可實(shí)際應(yīng)用的智能駕駛輔助技術(shù),幾乎都受困在L2級的水平上來說,應(yīng)該是完全夠用了。

  因此,巨大投入且沒有更大突破的芯片自主,也并非是一個更高效的生意。如福特與通用一樣,選擇美國的格芯公司,以及荷蘭的恩智浦半導(dǎo)體公司這樣的伙伴合作,可能是一個高效的解決方案。

  當(dāng)然,這其中還包括一個可以思考的問題在于,先有雞還是先有蛋?

  也就是,究竟是芯片技術(shù)再次突破,推動智能駕駛技術(shù)的再次演進(jìn)?還是智能駕駛技術(shù)先領(lǐng)先,倒推芯片技術(shù)的跟上。就目前來看,也許這個行業(yè)中需要一個如喬布斯的蘋果般的,能夠石破天驚的新技術(shù)誕生。畢竟,想要依靠芯片企業(yè)切香腸式的市場策略來實(shí)現(xiàn)這樣的突破,可能并不容易,畢竟摩爾定律從現(xiàn)在來看其實(shí)是有其瓶頸與天花板存在的。

  總而言之,對于智能電動車來說,堆料、堆算力提高了對芯片的需求,而減少芯片供給則提高了芯片供應(yīng)商的利潤率。這是一個很難平衡的點(diǎn),雙方都在為自己的利益最大化而做著努力。但當(dāng)車企有了自己的芯片設(shè)計(jì)制造能力后,平衡會再次打破。目前看來,這樣的博弈仍在繼續(xù)。而何時能找到一個令雙方都滿意的平衡點(diǎn),顯然才是恒久解決汽車芯片荒的最好方法。

  但不管怎么說,持續(xù)了2年多的缺芯僵局,終于向著可以解決的方向推進(jìn)了。


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