文/王玲

来自/市值榜（ID：shizhibang2021）

美国德州德拉斯的暑期极端炎热，位于此地的德州仪器的多数员工都会去度假避暑。

1958年的暑期，新员工基尔比，由于入职时间短，无多少假期，就抉择在企业思考如何将分立的电阻、电容、二极管、三极管等集成到一同，让电路变得微型化。

那时，这点分立器件都有生产他们最佳的资料，是以在一个资料上做出全部电路须要的器件才是出路。基尔比先用硅做出了分立的电阻、电容、二极管、和三极管，接下来再把他们连成了一种触发电路。

在此根基之上，现代电子产业的第一种用单一资料制成的集成电路诞生了。

集成电路产业的每一次迭代，总是能够深切改变大家的生活和产业格局。到此刻，从遥控玩具车子得手机再到车子、航天，芯片曾经广大利用于生活和社会进行中。

甚而，好多产业的进行没有芯寸步难行，受制约最显著的包括车子产业。

从全世界的视角来看，全世界化的趋向曾经没再那末明晰，从资产来看，我们国家的半导体进行仍相对落后，从公司来看，早在2018年，就产生了美国对中兴的“封芯”事故，在多重要素的作用以下，车企纷纷抉择本人下场造芯。

造芯可非是容易的差事，芯片是一种甚么样的产业？车企缺的是甚么芯？车企造芯的困境和制约在哪里？本文将回答这点难题。

为何缺芯？

“假如有谁能给咱芯片，咱可行请他喝酒”，何小鹏在昨年12月cctv财经的一档节目上提到最焦虑的便是供给链难题，本人经常打飞的请人喝酒找芯片。

从2020年最初，芯片就成为全球车企最头疼的难题。

据AutoForecastSolutions的预测数据，仅在2021年因缺芯导致的全世界车子产量损耗就超越1000万辆，此中华夏减产近200万辆。到本年，截止6月12日，受芯片短缺全世界市场累计减产量约223.04万辆。

看似芯片紧缺对车企制造的作用曾经减小，实质上，车企为这付出了极高的代价。据中国时报的报导，本来本钱唯有几元钱的车子芯片，在昨年9月、10月份价值已涨到近千元一枚，到本年6月份则须要四五千元一枚。即使如许，好多主机厂仍是不容易拿到货。

芯片短缺，没有外乎要求和供应两方面。

先看要求侧。

车规级半导体焦点芯片大致分为主控、功率半导体、模拟、传感器、存储芯片五大类。

芯片遍布在车的每个位置，从刹车到仪表、中央控制系统屏幕到遥控钥匙，从胎压监测到防抱死体系，芯片操控着整辆车的“举止”，这也导致只需缺少某几颗要害芯片，车子就下不了产线。

尤其在车子产业迈向智能化、自动驾化、数字化和电气化的浪潮下，芯片的要紧性与日俱增。

简言之，机动车越智能，含芯量越高。例如，电动车芯片量为汽油车2倍，智能车则为8-10倍。依据海思的数据，估计2030年，车子电子占车子总本钱的比重将来会达到50%。

再来看供应端，是甚么形成了短缺？

第一，芯片资产链条长，部分步骤或设施掌握在少数企业中，供给链抗风险能力差。

一种完整的芯片资产链包括芯片的设置、生产、封装、测试四个最重要的步骤，每个步骤又涉及到若干过程和多款设施。

从上游芯片设置须要的EDA软件，到生产进程中须要的光刻机、光刻胶、掩膜板，再到符合建厂的地域选取等等，芯片资产链成为了一种高度垂直分工的体制，某少许设施则造成了垄断或许寡头垄断的竞争格局。

当分工高度精细化、资产链上产能或设施聚集在几家企业，供给链会变得非常脆弱。

日本高纯硅生产商盛高、瑞萨的厂房都因暴雪和地震受到关停，英特尔、英飞凌、意法半导体、恩智浦、德州仪器、安森美、SK等世界半导体巨头陷入因疫情而停产停工的困境，这点都拉长了交付的周期。

2022年3月，全世界车子芯片从订买到交付的周期达到26.6周，创下自2021年3月以来的历史新高。

第二，全世界芯片产能投资相对保守，供需不平衡的景象一直存留。

2020年上半年，车子产业受疫情冲撞销售数量不佳，全车厂遵循JIT（零储存）经营形式大幅砍单。到了下半年，车子销售数量反弹。

彼时，花费级芯片用量的上升曾经挤占了部分车子芯片的原资料，车子芯片厂家即便扩大产能，也须要更长的时间交付。

第三，半导体资产涉及国度平安和策略部署，吃紧的世界关连加剧了华夏车企的缺芯水平。

近年来，韩国、日本、美国等最重要的国度和地域接踵颁布半导体扶持政策，半导体供给从全世界分工渐渐朝向地域化的方向进行。美国联邦通信委员会节制华夏车子公司运用美国的要害技艺，还创建“半导体联盟”，试图构建一种无华夏参加的芯片开发生产体制等。

再加上上文提到的当中商囤货居奇，车子芯片供给愈加紧俏。

缺甚么芯？造甚么芯？

本轮芯片危机中，最紧缺的是功效芯片MCU。一台车子所运用的半导体器件中，有30%皆是MCU芯片，每辆车至少须要用到70颗以上，新燃料车子每辆可能须要300颗。

比较于其它类别的芯片，MCU单片本钱价值不超越15美元，不要很领先进步的制程工艺，却是须要16-40nm的老练制程，所须要的生产技艺也是15年前或更早的。

MCU产能的60%——70%在台积电的手里，而车规级MCU涉及到驾车进程中的人身平安，对平安性和可靠性的请求极高，产线搭建起来也更为繁杂，通常须要5年左右，放大了车规级MCU的紧缺水平。

造的是甚么芯？

当前，车企造的芯既包括紧缺的MCU，也包括挑战很大的芯片。

五菱同国家内部多家芯片公司结合塑造了一种开放共享的国产芯片测试认证与利用平台。昨年，五菱与芯旺微合作研发的一款型号为“WULING-MCU-002”的32位车规级MCU芯片，已在五菱宏光MINI车型上大批利用。吉利也与ARM、联发科、云知声、芯聚能以不同形式研发车规MCU、智能座舱芯片等产物。

比亚迪则是自研，从2004年就尝试研发生产半导体焦点技艺，日前曾经连续公布了600V功率器件驱动芯片、规级MCU芯片等产物。

在2021年芯片短缺后，海外的厂家宣告扩产车子MCU，如瑞萨宣告将车子MCU扩产50%，华夏台湾的台积电也宣告车子MCU扩产60%，叠加在风口之上，做花费电子MCU的中颖电子、兆易创新等上马车规级MCU，本年下半年紧缺的状况有望改变。

制车新势力则偏向于自研AI自动驾驭芯片，这与其产物的未来演进路径相关。

2022年年初，理想车子创始人李想在其私人公布社交平台上显示，源于没有办法满足理想车子智能驾驭全栈道自研的要求，理想车子在2020年底停止了和Mobileye的合作，随后宣告自研自动驾驭芯片。

2021年，小鹏车子自动驾驭副总裁吴新宙曾对外媒显示，企业正好探讨包括自动驾驭芯片在内的各式技艺。本年理想车子成立了四川理想智动科技局限企业，营业范畴就包涵芯片设置。与此同一时间，理想车子还将功率半导体研发及制造基地落籍苏州高新区。

车企本人研发自动驾驭芯片的吃螃蟹第一人是特斯拉，特斯拉用时三年，发表了FSD（自动驾驭芯片）装载至Model3，打开了隶属特斯拉的迭代速度。

AI自动驾驭芯片通常请求5到16nm的领先进步工艺和更高的算力扶持，它们能够满足自动驾驭更高平安级别的要求。

自动驾驭和算法密切相干，自研芯片可行将车企本身积累的数据和算法更为个性化的实现，比通用芯片更有优势。

创新也是成为各大制车新势力玩家在剧烈竞争中突围的要害路径。

从流程上看，即便比亚迪、零跑车子、五菱车子等车用芯片曾经面世，但其工艺上依然与顶尖厂家有相当大的差距。

以零跑自研的智能驾驭芯片为例，凌芯01采纳的是28nm的生产工艺，功耗为4W，算力为8.4TOPS，临时也不及国家内部的地平线征程3采纳的16nm制程工艺，5Tops算力，2.4W功耗。和世界厂家愈是差之甚远。

英伟达等世界厂家曾经在开发5nm、7nm领先进步制程工艺车用芯片，部分产物已实现量产或装车。

AI芯片，不行只比制程、功耗和算力，还要看算法。只是，对AI芯片来讲，采纳领先进步的制程也能为未来OTA等迭代进级预留出体积。

车用芯片国产化率相比低，长久被国外公司占领，这是不争的实是。但从另一种维度看，自动驾驭芯片也是一种新的机缘。外企长久抢占华夏车载芯片市场的格局，会不会在华夏公司的涌入下被扭转？

造好芯的拦路虎

国家内部半导体产业其实不强盛，同一时间面对贸易战的制约，华夏车企想要提高造芯能力只靠砸钱是不能的。

上文提到，一种完整的芯片资产链包括芯片的设置、生产、封装、测试四个最重要的步骤。对华夏车企来讲，造芯步骤中芯片设置、和封装测试步骤相对好解决。

芯片设置范畴是全个芯片资产链中最为轻产业的步骤。在国度资产政策和资本政策的大幅度支持芯片资产，华夏公司的芯片设置能力曾经获得大幅度提高，但也必需承认，高档产物有待进一步的进行和提升。

华夏大陆的长电科技、通富微电、华天科技愈是位居全世界前十大外包封测厂的位子，封测步骤还不是困难。

第一大的困难在于芯片生产，环环相扣，技艺壁垒、资金上存留的难题难以攻克。

从资料上看，越是领先进步的芯片，对资料的请求水平越高，如晶圆外表的平整度，关于设施的请求也就越高。

从设施上看，芯片设施差不多被海外垄断，全世界前五大芯片设施公司东晶电子、泛林团体的第一大收入来自皆是华夏公司。

例如众所周知的ASML的光刻机，例如芯片制作进程中的湿法清洗必需运用超纯水，台积电的3nm工厂一天用水量就多达13万吨，约等于7500辆拉水车的容量，但超纯水的制造设施根本都被海外垄断。

据外媒报导，美国商务部正好考量禁止美国企业向华夏企业出卖领先进步的芯片生产设施。一朝设施被卡脖子，芯片生产必然受阻。比亚迪半导体就在招股书中写道，高档设施显露进口节制必然会形成负面作用。

再从环境上看，越是领先进步的芯片关于生产环境的请求越高，人类用PM2.5监测空气品质，芯片的感性度可能是PM零点几，因而除了对工厂里面环境有请求，工厂所处地域的环境品质也很高。

不容忽视的另有一丝，芯片生产是个慢业务，仅从设置到上车周期长3到5年。上车此前另有车规级验证这一大难关，这对车企技艺能力、资金实力提议了较高的请求。

一颗及格的车规级芯片须要满足北美车子资产所推的AEC-Q100（IC）、零失效（ZeroDefect）的供给链素质治理准则和ISO/TS16949规范。这考验的是芯片功能，稳固性、绝对性、抗高温高压功能。另外，车子芯片另有长达10到15年的供货周期确保。

芯片生产一关难过一关，而车子芯片范围却适中，占全世界芯片市场的范围不足10%，许多数车企的销售数量撑不起车企芯片造成范围效应，这样一来，来造芯进程中投入的本钱也就没有办法收回。

另有技艺迭代难题。芯片产业技艺在迅速进行，海外厂家在这点芯片上有几十年的经历，还在不停精进本人的算力与制程工艺。国家内部车企此刻追赶的是别人此前做的东西，而且外资巨头们设计了大批的门槛，防止新厂家映入。

就像马斯克在发表FSD芯片时所说，“此刻切实有人可行跟踪咱们，可是须要三年后才能做出去，而咱们在两年以后拿出去的东西将比此刻的好三倍。”

假如华夏车企仅停留在制出来芯片，而非是做精做优，那末造芯潮只可能是车企单方面的狂欢。