撰文|張進(jìn)

編輯|吳先之

2021年，全球汽車市場正面臨著一次大危機(jī)。問題出在芯片上，車企廠商買不到芯片，汽車就造不出來，市場上就沒車可買。

梁靜在一傳統(tǒng)車廠工作，他們公司一直以來都從菲律賓一芯片工廠進(jìn)貨，后來那邊疫情大面積爆發(fā)，廠里的工人死了不少，被迫停工，導(dǎo)致梁靜所在車企也停產(chǎn)交不了貨。

從2019年起，缺芯開始在消費(fèi)電子等各個行業(yè)發(fā)酵，到了2020年第四季度，席卷了整個汽車行業(yè)，到處是汽車廠商停工停產(chǎn)的消息，行業(yè)一片哀嚎。

全行業(yè)缺芯，但沒有一次如汽車這般嚴(yán)重，全球爆發(fā)了車載芯片危機(jī)。原因是多方面的，市場對汽車芯片需求預(yù)估不足；消費(fèi)電子搶占市場份額；長期以來全球8 英寸晶圓產(chǎn)能緊張，車用芯片供給緊缺；今年以來，芯片產(chǎn)業(yè)天災(zāi)不斷，意外事件加劇了芯片短缺。

而在這次缺芯危機(jī)中，國內(nèi)芯片廠商失去了“名字”。

對于汽車而言，芯片是所有功能得以運(yùn)行的“大腦”，一輛汽車需要500-600顆芯片，隨著汽車轉(zhuǎn)向電子式發(fā)展，據(jù)了解，2021年平均每輛車所需芯片數(shù)量已經(jīng)達(dá)到了1000顆以上。沒有芯片，汽車寸步難行。國外汽車芯片廠商依托在傳統(tǒng)MCU芯片領(lǐng)域建立起來的絕對優(yōu)勢，依然占據(jù)汽車芯片市場的主導(dǎo)地位。公開數(shù)據(jù)顯示，目前全球車載芯片的前五大供應(yīng)商是英飛凌、恩智浦、瑞薩電子、德州儀器和意法半導(dǎo)體，五家企業(yè)占據(jù)著全球汽車芯片約50%的市場份額。

根據(jù)中國海關(guān)總署的數(shù)據(jù)，2019年中國的芯片進(jìn)口額達(dá)到3055.5億美元，出口額為1015.8億美元，芯片貿(mào)易長期處于逆差狀態(tài)。在麥肯錫的報(bào)告中，中國相關(guān)科技企業(yè)大部分市場還是在國內(nèi)，器件的一級供應(yīng)商50%以上都在國內(nèi)，半導(dǎo)體是個例外，只有5%的芯片一級供應(yīng)商在國內(nèi)。

根據(jù)中國半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會設(shè)計(jì)分會統(tǒng)計(jì)，2020年國內(nèi)的芯片設(shè)計(jì)企業(yè)達(dá)到了2218家，比2019年的1780家多了438家，數(shù)量增長了24.6%，主要分布在北京、上海、深圳。

上海正在變硬

過去20年在中國崛起的絕大多數(shù)巨頭公司，都選擇在一線城市安營扎寨，北京有百度、字節(jié)跳動、京東、小米等；深圳有騰訊、華為、中興、大疆等；廣州出過網(wǎng)易、UC瀏覽器、歡聚時(shí)代、唯品會、小鵬汽車等。

但說起上海，精致、小資生活成為年輕人向往的魔都之外，也是在最近幾年，才有一些新興互聯(lián)網(wǎng)公司入駐，例如拼多多、攜程、嗶哩嗶哩。

可以說，在中國的科技發(fā)展史上，上海一直陪跑。但隨著芯片大熱，人們發(fā)現(xiàn)小資和硬科技居然聯(lián)系上了，很多芯片龍頭企業(yè)都坐落于此。

因?yàn)榻煌òl(fā)達(dá)，長三角成為中國半導(dǎo)體發(fā)源地之一，歷史可追溯到上個世紀(jì)60年代，如今已成為全國為數(shù)不多擁有完整芯片產(chǎn)業(yè)鏈的城市集群，其中尤以上海、無錫、蘇州為代表。

其中上海更被稱為“芯片走廊”中的起始端，迄今已匯聚了多達(dá)700余家半導(dǎo)體企業(yè)。去年，上海集成電路產(chǎn)業(yè)銷售規(guī)模就突破了2000億元，到今年這個數(shù)字有望增長到2440億元。

截至目前，國內(nèi)半導(dǎo)體公司中市值超過千億的有11家，其中注冊地為上海的就有四家，分別是中芯國際、韋爾股份、華潤微、中微公司，北京有北方華創(chuàng)和兆易創(chuàng)新，其余都散落在無錫、福建、天津等城市。

楊天所任職半導(dǎo)體公司便坐落在這座城市，主要從事消費(fèi)電子和車載等芯片的生產(chǎn)。

在他看來，芯片企業(yè)在上海聚集，就跟“商圈”的形成一樣，當(dāng)年一些業(yè)界大公司選擇上海落戶，其他芯片企業(yè)跟隨大佬的腳步，也進(jìn)駐上海。“在上海芯片的這個圈子里，方便企業(yè)間技術(shù)交流，資源共享，促進(jìn)共同發(fā)展，當(dāng)別人說起中國半導(dǎo)體，就會想起上海半導(dǎo)體”。

當(dāng)電商、短視頻等互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)發(fā)展進(jìn)入成熟期，如AI、芯片、VR等硬科技成為風(fēng)口，錯失了我國科技發(fā)展的互聯(lián)網(wǎng)階段，上海開始在芯片等硬科技領(lǐng)域散發(fā)“魔力”。

1985年，第一塊64K DRAM 在無錫國營742廠試制成功，“中國芯”跳動了三十多年。今天，汽車缺芯危機(jī)爆發(fā)，被看作是國產(chǎn)芯片的一次機(jī)遇。

對于國內(nèi)汽車廠商，這并不僅僅是一次行業(yè)誤判和突發(fā)事件的疊加，更是一次警示，上汽、福特、蔚來、小鵬等頭部車企紛紛感知到缺芯對于產(chǎn)能帶來的影響，一旦國外斷供，國內(nèi)車企只能等待。在這背后，國內(nèi)車企缺芯暴露出礁石——長久以來我們依賴國外芯片太重。

在這次危機(jī)中，楊天所在半導(dǎo)體公司芯片訂單暴增，而芯片價(jià)格更是從2019年開始，逐年上漲了30%-40%，“但有訂單也沒有幾家能接得住，沒那實(shí)力”。對于國內(nèi)芯片廠商，這是一次機(jī)會也面臨著無限挑戰(zhàn)。

未來，在北京與深圳多年的“中國硅谷”爭奪賽中，上海依賴芯片產(chǎn)業(yè)發(fā)展有望獲得提名權(quán)。

芯片風(fēng)口涌進(jìn)汽車行業(yè)

汽車缺芯危機(jī)爆發(fā)后，龔強(qiáng)所在公司戰(zhàn)略便發(fā)生了變化，“在車載芯片領(lǐng)域，以前只能生產(chǎn)傳感器、存儲器等中低端芯片，現(xiàn)在，管理層看到車載芯片勢必是行業(yè)未來的風(fēng)口，已經(jīng)在加大力度投入車載芯片?！?/p>

兩個月前，他所在半導(dǎo)體公司便忙著去申請芯片領(lǐng)域的一個認(rèn)證，通過之后才有資格量產(chǎn)該款芯片。

據(jù)了解，2021年上半年國內(nèi)芯片相關(guān)企業(yè)新增1.88萬家，同比增長171.8%。

當(dāng)車載芯片開始成為風(fēng)口，許多國產(chǎn)芯片企業(yè)也開始轉(zhuǎn)向該領(lǐng)域，爭做行業(yè)內(nèi)第一個吃蛋糕的人。但這塊蛋糕很硬，很難啃。

上海的又一芯片廠商壁仞科技，在宣布進(jìn)軍車載領(lǐng)域的同時(shí)，在車企芯片危機(jī)爆發(fā)后，于今年11月宣布進(jìn)入自動駕駛芯片領(lǐng)域。自動駕駛芯片被稱為芯片中的“珠穆朗瑪峰”，代表了最高的技術(shù)挑戰(zhàn)。

一直以來國產(chǎn)車企大多選擇外購芯片，在這次芯片危機(jī)中，開始出現(xiàn)變化?！皬?020年開始，陸續(xù)有一些車型在尋找比較穩(wěn)定的國產(chǎn)芯片廠商，但實(shí)際的評估下來，很少有符合的”，一位國產(chǎn)芯片廠商員工告訴光子星球，“之前我們公司來了幾家車企，想要尋找可替代的IGBT芯片，但最后都失望而歸，因?yàn)楣に嚫鷩獯_實(shí)還有明顯差距”。

因?yàn)橛嘘P(guān)人身安全，汽車廠商對車載芯片要求更為嚴(yán)格，當(dāng)危機(jī)發(fā)生時(shí)，國產(chǎn)芯片廠商集體失聲，面對汽車行業(yè)的危機(jī)，我們目前還不能自給自足，無“國貨”可補(bǔ)位替代，非常被動。

按照技術(shù)實(shí)現(xiàn)難度，車載芯片可分為三個梯隊(duì)：第一梯隊(duì)是高性能、高工藝的芯片，屬于技術(shù)梯度最高的芯片，典型代表是各種AI芯片、主控芯片。隨著智能網(wǎng)聯(lián)汽車的發(fā)展，對此類芯片的需求會越來越大；第二梯隊(duì)是MCU微控制器，在汽車上用得最多，目前最缺的也主要是這類芯片；第三梯隊(duì)是功率芯片、通訊芯片、傳感器與執(zhí)行器、存儲芯片等，屬于低算力、工藝要求較低的芯片。

每個梯隊(duì)之間都隔著‘一堵墻’，各種車規(guī)級認(rèn)證便是這堵墻的顯現(xiàn)。要進(jìn)入車輛領(lǐng)域，打入各一級(Tier1)車企大廠供應(yīng)鏈，做核心車載芯片產(chǎn)品，首先要取得各種車載芯片的車規(guī)級認(rèn)證，這是入場券，如AEC-Q100等一系列AEC-Q規(guī)范，目前國內(nèi)能取得相關(guān)認(rèn)證的半導(dǎo)體企業(yè)不多。

同時(shí)，中國汽車芯片的測試和認(rèn)證體系尚不完善，相關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)缺失，與國外的芯片產(chǎn)業(yè)相比滯后近十年。

“在車載芯片領(lǐng)域，中低端已經(jīng)可以實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)替代，高端以及核心的目前很難?！睏钐焖谛酒瑥S訂單暴增，比前兩年翻了幾番，但工廠效率難以提高，十一月生產(chǎn)的還是今年2、3月的訂單。

從晶圓制造到封裝測試，這家國產(chǎn)芯片廠商可以包攬整個流程，但也只能生產(chǎn)一些低端車載芯片。

“很多客戶跟我們講，不只是車載，全行業(yè)都面臨缺芯難題，國內(nèi)大多數(shù)車載芯片制造廠商，只能完成封裝或測試這一個環(huán)節(jié)，在晶圓制造、設(shè)計(jì)這些關(guān)鍵環(huán)節(jié)并不能完成。”

“據(jù)我了解，業(yè)內(nèi)也有幾家本土企業(yè)正在轉(zhuǎn)型車載芯片，但注定艱難，很多核心芯片的車規(guī)級認(rèn)證，我們公司也過不了，所以只能做一些第三梯隊(duì)的輔助配件，高端車載芯片做不了?！睏钐煜蚬庾有乔蚍窒?。

目前，國內(nèi)汽車芯片廠商非常多，但掌握核心技術(shù)的不多，該核心技術(shù)主要包括在MCU微控制器和自動駕駛芯片的量產(chǎn)。國內(nèi)芯片的測試場景目前停留在車窗、鑰匙或是空調(diào)，即跟人身安全沒有很大關(guān)系的地方。“出了差錯頂多也就是短路故障，但不至于出現(xiàn)交通事故，不會造成任何人身安全?！币晃粯I(yè)內(nèi)人士這樣說。

車載芯片不同于其他芯片，更注重安全性、穩(wěn)定性，所以對于工藝要求很高，有著嚴(yán)格的車規(guī)級認(rèn)證。

要取得車規(guī)級認(rèn)證，大量國內(nèi)芯片廠商工藝并不達(dá)標(biāo)，而影響工藝的主要集中在晶圓制造和設(shè)計(jì)。從手機(jī)到汽車，國內(nèi)經(jīng)常被稱為“卡脖子”的核心技術(shù)，主要是晶圓制造和設(shè)計(jì)，都把握在其他公司手中，在制造環(huán)節(jié)，幾乎所有高性能汽車芯片均由臺積電和三星代工。從芯片設(shè)計(jì)來看，IC設(shè)計(jì)和創(chuàng)新的主場地依然是美國。

據(jù)市場研究公司集邦咨詢發(fā)布的2021年第一季全球前十大芯片設(shè)計(jì)公司營收排名來看。中國臺灣3家，分別是聯(lián)發(fā)科、聯(lián)詠科技、瑞昱半導(dǎo)體，華為的海思公司此前在全球芯片設(shè)計(jì)公司中排在前十，但在遭遇禁令后，營業(yè)收入下滑明顯。

一顆芯片的生產(chǎn)過程包括設(shè)計(jì)、晶圓制造、封裝、測試各個環(huán)節(jié)。自1987年以來，芯片產(chǎn)業(yè)全球高度分工，歐美主導(dǎo)設(shè)計(jì)等上游環(huán)節(jié)，東亞負(fù)責(zé)制造和封測等下游環(huán)節(jié)。而只有在封測環(huán)節(jié)，中國臺灣和大陸占據(jù)領(lǐng)先地位。

整體來看，截至目前美國、日本、歐洲、中國臺灣地區(qū)形成對上中游核心產(chǎn)業(yè)全覆蓋，依靠技術(shù)自主可控壟斷半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)。

“要跨過三個梯隊(duì)芯片之間的每一堵墻，需要從芯片制造的全產(chǎn)業(yè)鏈進(jìn)行升級”，一位業(yè)內(nèi)資深人士稱。

車企進(jìn)入，芯片廠商不再孤軍作戰(zhàn)

“之前我們同行經(jīng)常在一起私下討論這個問題，對比國外，國內(nèi)芯片晚了至少十年，”芯片工程師許文曾經(jīng)去深圳、上海參加一些半導(dǎo)體工藝展，“跟國外的相比確實(shí)差距很大，老外的產(chǎn)品一拿出來的，真的是眼前一亮，相當(dāng)震撼的，我們短期內(nèi)比較難撼動”。

“國內(nèi)真正在核心技術(shù)上下功夫的不多，大多集中在封裝測試，還有一些所謂的‘二道販子’，他們買產(chǎn)品回來貼牌出售。”一位芯片代理商稱。

在供貨緊張之前，即在2019年之前，張路所在芯片代理銷售公司的國內(nèi)芯片客戶很少，內(nèi)部可數(shù)的就三、五條銷售線，占的份額也很少，在公司銷售額中都沒單獨(dú)拿出來看的。

后邊交期緊張以后，歐美芯片廠家開始對國內(nèi)供應(yīng)有一些限制政策，缺芯也越來越嚴(yán)重，下游企業(yè)開始感受到危機(jī)?！耙恍﹪蠛痛蠊?，比如海信，他們都會有一套方案出來，要不要自研芯片，怎么做？”

政府對計(jì)劃自研芯片的企業(yè)還有獎勵措施，國產(chǎn)芯片必須得要做的，張路認(rèn)為，這對于國內(nèi)芯片廠商是一個機(jī)遇， 主要看誰能活下來。

這個行業(yè)需要大量持續(xù)的技術(shù)研發(fā)、資金投入，這也是一個投入大、回報(bào)周期長的領(lǐng)域。很多企業(yè)熬不到上市那天，因?yàn)橘Y金鏈斷裂就都消失了，比如2019年芯片風(fēng)剛刮進(jìn)國內(nèi)，創(chuàng)業(yè)型芯片公司如雨后春筍般出現(xiàn)，之后芯片企業(yè)破產(chǎn)的新聞便層出不窮。

因此，國產(chǎn)替代是一個異常艱難的長期工程，不是一兩年就能完成的風(fēng)口。隨著汽車趨于電動化、智能化，即便疫情恢復(fù)，短期內(nèi)缺芯局勢形勢很難扭轉(zhuǎn)，缺貨將會持續(xù)，供不應(yīng)求。

基于此，面臨缺芯帶來的影響，各車企不得不開始在國內(nèi)尋求合作伙伴或者芯片供應(yīng)商?！皬?9年開始，我們很多車企客戶看到機(jī)會，無論是國外品牌還是國內(nèi)品牌，只要能用的，他們都會開項(xiàng)目來做測試?！币晃粡臉I(yè)者稱。

奇瑞汽車是許微所在公司的長期合作客戶，購買一些低壓MOSFET、低壓大電流的Diode等器件較多，核心芯片都從國外廠家購貨，“但在這次危機(jī)后，高壓大電流也開始使用我們的產(chǎn)品了”。

“選擇國產(chǎn)芯片，一方面是價(jià)格，一方面要產(chǎn)品好， 還有可能選擇相信國產(chǎn)的一個信念，”在許微看來，很多車企都想著，未來在國內(nèi)市場，必須要有一個穩(wěn)定發(fā)展，逐漸替代國外，在國內(nèi)去找合適的芯片供應(yīng)商。

對于國內(nèi)芯片的發(fā)展，采用先拿下中低端芯片，簡單的一些配件如MOSFET，再積累經(jīng)驗(yàn)做高端核心芯片?！爸灰鹆苛耍菄a(chǎn)成本肯定會比國外的更低，單個的成本是很高的，只有起到一定的量級以后，才能把成本來攤薄。”

國內(nèi)芯片正在逐步突破，先從車窗這種中低端芯片，再到核心芯片。想引進(jìn)一個客戶，贏得他們的信任，從邊緣芯片到核心芯片，需要一個一個新品的試用?！斑吘壍淖龅煤昧耍€(wěn)定性、安全性都能達(dá)到要求，也會有給與更多機(jī)會愿意試用我們更高端的芯片，”一位芯片供應(yīng)商這樣認(rèn)為，“要形成一種循序漸進(jìn)的一個合作關(guān)系，當(dāng)我們的芯片還比國外的要便宜，而且穩(wěn)定性也不錯，車企慢慢才會轉(zhuǎn)向國內(nèi)企業(yè)”。

“這對國內(nèi)的芯片廠家確實(shí)是很好的一次契機(jī)，國內(nèi)也起來了一些芯片廠，包括針對新能源的比如說碳化硅的項(xiàng)目，業(yè)內(nèi)前三的有英飛凌、意法半導(dǎo)體，國內(nèi)就是中車株洲，與華為合作的一套軌道交通方案，就做得很好，一部分車廠已經(jīng)驗(yàn)證過他們的方案，有驗(yàn)證通過了?！币晃恍酒瑥臉I(yè)者告訴光子星球。

不像其他工業(yè)品或消費(fèi)品，國產(chǎn)車載芯片仍處于爬坡階段，以前遇到問題，芯片行業(yè)會自行消化，但現(xiàn)在，車企在芯片供應(yīng)鏈上的作用被放大。

Wind數(shù)據(jù)顯示，目前國內(nèi)汽車行業(yè)中車用芯片自研率僅占10%，90%汽車芯片都依賴進(jìn)口，但同時(shí)國內(nèi)汽車市場占據(jù)全球三分之一。經(jīng)歷了此次危機(jī)，各車企開始重新思考他們在整個產(chǎn)業(yè)鏈上的位置。車企開始尋求自救。

楊天所在芯片企業(yè)準(zhǔn)備明年上市，此前投資方中的七八家，僅有兩家來自車企投資，余下幾家全是他們的上中游客戶，包括材料提供商、供貨的其他芯片公司。在這次危機(jī)全面爆發(fā)時(shí)，又有幾家車企正在洽談投資事項(xiàng)，“他們覺得我們的芯片在國內(nèi)還算不錯，有發(fā)展?jié)摿Α薄?/p>

此外，總部位于上海的蔚來、上汽這些車廠前期也以投資的方式，正在逐步參與進(jìn)芯片產(chǎn)業(yè)鏈中。

隨著汽車廠商的加入，給國產(chǎn)芯片帶來轉(zhuǎn)機(jī)，他們有更多資金、人才、技術(shù)上的投入，有希望改變芯片廠商孤軍作戰(zhàn)的困境。

與此同時(shí)，每個車企都希望擁有自己的芯片制造工廠，但實(shí)踐了才發(fā)現(xiàn)整個過程很難。之前楊天公司車企客戶，也想要做自己的芯片，但嘗試了之后才發(fā)現(xiàn)芯片完全比想象的要難很多，奇瑞便是其中一例，“即便做完驗(yàn)證以后，至少需要半年或一年后才能正式應(yīng)用，可以做，但沒有那么快，是在完善過程中”。

同時(shí)，“一輛車需要上千顆芯片，就整料單報(bào)下來，成本不會低，車企不會自己都做，基于核心部件會考慮自研，但沒有達(dá)到一定量級的話，這個研發(fā)成本也是一大筆投入?！币晃粯I(yè)內(nèi)人士稱。

未來，隨著汽車行業(yè)不斷發(fā)展，越來越多車企加入自建芯片廠的序列，將核心芯片把握在自己手中。

芯片廠商和車企的合作將會愈發(fā)緊密。目前，上海的車企也是中國最多的，包括蔚來、上汽、威馬、高合等國產(chǎn)汽車公司總部落戶于此，小米、理想等公司也都在上海設(shè)立了辦公室，這里還是很多跨國公司的中國總部，如特斯拉、福特、沃爾沃等。

越來越多車企將眼光瞄準(zhǔn)上海，踏進(jìn)“芯片走廊”，共筑汽車半導(dǎo)體。這個常年陪跑中國科技發(fā)展的魔力之都，也將開始向世界展示它的“魔力”。

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