美国德州德拉斯的暑期极其炎热，位于此地的德州仪器的大部分员工都会去度假避暑。

1958年的暑期，新员工基尔比，因为入职时间短，没有多少假期，就选择在公司思考如何将分立的电阻、电容、二极管、三极管等集成到一起，让电路变得微型化。

当时，这些分立器件都有制造它们最好的材料，所以在一种材料上做出所有电路需要的器件才是出路。基尔比先用硅做出了分立的电阻、电容、二极管、和三极管，然后再把它们连成了一个触发电路。

在此基础之上，现代电子工业的第一个用单一材料制成的集成电路诞生了。

集成电路行业的每次迭代，总是能够深刻改变人们的生活和行业格局。到现在，从遥控玩具汽车到手机再到汽车、航天，芯片已经广泛应用于生活和社会发展中。

甚至，很多行业的发展无芯寸步难行，受制约最明显的包括汽车行业。

从全球的视角来看，全球化的趋势已经不再那么明晰，从产业来看，我国的半导体发展仍相对落后，从企业来看，早在2018年，就发生了美国对中兴的“封芯”事件，在多重因素的影响之下，车企纷纷选择自己下场造芯。

造芯可不是简单的差事，芯片是一个什么样的行业？车企缺的是什么芯？车企造芯的困境和制约在哪里？本文将回答这些问题。

为什么缺芯？

“如果有谁能给我芯片，我可以请他喝酒”，何小鹏在去年12月央视财经的一档节目上提到最焦虑的就是供应链问题，自己经常打飞的请人喝酒找芯片。

从2020年开始，芯片就成为全世界车企最头疼的问题。

据AutoForecast Solutions的预测数据，仅在2021年因缺芯导致的全球汽车产量损失就超过1000万辆，其中中国减产近200万辆。到今年，截至6月12日，受芯片短缺全球市场累计减产量约223.04万辆。

看似芯片紧缺对车企生产的影响已经减小，实际上，车企为此付出了极高的代价。据华夏时报的报道，原本成本只有几元钱的汽车芯片，在去年9月、10月份价格已涨到近千元一枚，到今年6月份则需要四五千元一枚。即便如此，很多主机厂还是很难拿到货。

芯片短缺，无外乎需求和供给两方面。

先看需求侧。

车规级半导体核心芯片大致分为主控、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地方，从刹车到仪表、中控屏幕到遥控钥匙，从胎压监测到防抱死系统，芯片控制着整辆车的“行为”，这也导致只要缺少某几颗关键芯片，汽车就下不了产线。

尤其在汽车行业迈向智能化、自动驾化、数字化和电气化的浪潮下，芯片的重要性与日俱增。

简言之，车辆越智能，含芯量越高。比如，电动车芯片量为燃油车2倍，智能车则为8-10倍。根据海思的数据，预计2030年，汽车电子占汽车总成本的比例将会达到50%。

再来看供给端，是什么造成了短缺？

第一，芯片产业链条长，部分环节或设备掌握在少数公司中，供应链抗风险能力差。

一个完整的芯片产业链包括芯片的设计、制造、封装、测试四个主要环节，每个环节又涉及到多个流程和多款设备。

从上游芯片设计需要的EDA软件，到制造过程中需要的光刻机、光刻胶、掩膜板，再到适合建厂的地区选取等等，芯片产业链成为了一个高度垂直分工的体系，某一些设备则形成了垄断或者寡头垄断的竞争格局。

当分工高度精细化、产业链上产能或设备集中在几家公司，供应链会变得十分脆弱。

日本高纯硅制造商盛高、瑞萨的厂房都因暴雪和地震遭到关停，英特尔、英飞凌、意法半导体、恩智浦、德州仪器、安森美、SK等国际半导体巨头陷入因疫情而停产停工的困境，这些都拉长了交付的周期。

2022年3月，全球汽车芯片从订购到交付的周期达到26.6周，创下自2021年3月以来的历史新高。

第二，全球芯片产能投资相对保守，供需不平衡的现象一直存在。

2020年上半年，汽车行业受疫情冲击销量不佳，整车厂遵循JIT（零库存）经营模式大幅砍单。到了下半年，汽车销量反弹。

彼时，消费级芯片用量的上涨已经挤占了部分汽车芯片的原材料，汽车芯片厂商即使扩大产能，也需要更长的时间交付。

第三，半导体产业涉及国家安全和战略部署，紧张的国际关系加重了中国车企的缺芯程度。

近年来，韩国、日本、美国等主要国家和地区相继出台半导体支持政策，半导体供应从全球分工逐渐朝向区域化的方向发展。美国联邦通信委员会限制中国汽车企业使用美国的关键技术，还组建“半导体联盟”，试图建立一个没有中国参与的芯片开发制造体系等。

再加上上文提到的中间商囤货居奇，汽车芯片供应更加紧俏。

车企造芯PK

比亚迪、吉利暂时领先，上汽、北汽等追赶

汽车芯片变得前所未有的重要，直接影响了汽车行业的生产情况。

就在前不久，对上游芯片厂商严密控制了近十年的丰田汽车也被迫宣布，其位于日本本土的14家工厂全部暂停。“缺芯”将导致丰田10月减产33万辆，直接在最初计划的90万辆的基础上砍掉四成。

但是对于车企来说，就算现在供应链被按在地上摩擦，随着全球制造厂和封测厂新建产能开始跟上，在明年、最迟后年，缺芯问题就会得到解决，而汽车芯片从研发到量产起码要4年时间，车企大可不必斥巨资和精力去做芯片。所以与其说车企是在保障自己的供应链，不如思考切入芯片领域带来的真实收益是什么？

我们从合作方、合作方式、芯片类型和进度四个角度来观察国内车企研发芯片的情况。

从合作方以及合作方式来看，北汽、吉利、上汽主要是与国外半导体公司成立合资公司，由合资公司进行芯片开发；上汽通用五菱、零跑汽车则是选择与国内半导体公司合作开发芯片；比亚迪选择自研芯片。蔚来、小鹏等也曾公开表示要自研芯片，但是目前还在酝酿阶段、未见成果。

往往合作开发的芯片以车企自用为主，而成立合资公司则展现出车企对外销售的野心，合资模式在芯片知识产权归属、分成等方面占据优势。

从芯片类型来看，MCU、IGBT、智能座舱芯片是车企关注重点。其中，MCU和IGBT都是本次车企“缺芯”的核心部件。

MCU可用于空调、雨刷、天窗、车窗、座椅、门锁、智能仪表板、多媒体信息系统、动力总成系统、辅助驾驶等功能的控制，因此供应一短缺，就遭到哄抢，部分产品涨价超10倍。

上汽通用五菱发布的芯片就是MCU，在这块市场，比亚迪、吉利都已实现自用和外销，走在了其他车企前面。值得注意的是，除了比亚迪以外，其他公司仅设计芯片，制造仍是找代工厂，因此并不能解决供应紧张的问题。

功率半导体是新能源汽车增量最大的半导体品类，根据麦肯锡统计，功率半导体从单辆传统汽车半导体的20%占比，提升至纯电动汽车半导体的55%占比，全球市场总规模预计到2025年达92亿美元。功率半导体包括分立器件、MOSFET、IGBT、碳化硅等，IGBT是里面价值较高的，同时研发难度也更高。

目前车企中吉利的IGBT还在开发状态，比亚迪在国内市场占有率超18%仅次于英飞凌。但是2018年英飞凌与上汽合作成立合资企业上汽英飞凌，其中上汽集团持股51%，英飞凌持股49%，目前已实现自用和外销，对比亚迪威胁不小。

智能座舱芯片的作用是使座舱可以通过车内人的面部特征、语音、肢体语言等感知人、理解人，是处理“车内关系”的芯片。相比自动驾驶芯片需要处理复杂的“车外关系”，智能座舱芯片要处理的信息更少，研发难度更低，但需求却不低，因此成为车企首选。目前国内车企中，吉利竞争力最强，北汽切入了智能座舱的语音交互模块，但落后一截，一方面单个模块占价值量比重较小，另一方面还未实现量产。

综合来看，吉利布局汽车芯片较早、合作方众多、产品布局丰富、并且多数产品已经实现量产销售，在国内车企中走得最快，未来路也比较广；比亚迪通过自研加IDM模式，供应链最稳定，占据IGBT市场先机。

失败者将是大多数

“任何一个市场刚开始肯定是百花齐放，最后剩下的只会是少数几家。即便能够预测到这个结果，依旧阻挡不了汽车主机厂进入这个市场。”辛石指出，“随着主机厂开始自研芯片，汽车产业链的格局也在变化。”

汽车主机厂自研芯片最大的优势在于对应用场景的了解，不担心没有客户，芯片从设计到验证的流程更快。

汽车主机厂自研芯片的劣势也非常明显，由于整个汽车芯片行业人才的缺乏，能够招到合适的人才，并且在汽车公司的体系下设计出合适的芯片本身就是挑战。

“相比于设计出合适的芯片，保证芯片在整个生命周期内持续稳定的运行是车企自研芯片更大的挑战。”王经理说：“做芯片不是一蹴而就的，这种经验要靠时间积累和应用打磨，即便主机厂在车用芯片的工况和整车系统的测试标准方面有足够已经有认证供应商芯片的经验权威，但真正自己设计一款芯片去验证自研量产一款符合车用高可靠标准的芯片，对主机厂来说也是新的挑战还有很长的路要走。”

徐超进一步表示，“在全球范围内有成功设计并量产汽车芯片的人才本来就不多，要保证芯片的安全可靠，需要在行业里有十多年甚至数十年的经验，而经验的积累，一半都是教训。”

多位业内人士都表达了这样的担忧，一方面全球汽车芯片的人才非常少，如果让一位芯片软件（或硬件）工程师去做产品经理，结果肯定不会好。另一方面汽车主机厂可能对芯片行业的认知不深，太过乐观，就很难定义出符合实际应用需求的芯片，增加自研芯片失败的概率。

辛石还指出，软件和生态层面的挑战比芯片硬件的挑战更大。这是因为，要发挥自研芯片的硬件性能优势，必须有更好的软硬融合。而要开发出一套好用的软件栈，需要花费的时间远比设计出一款芯片更久。

车企自研芯片还有一个突出的挑战，那就是客户单一，如果没有足够的出货量，收回成本就很难，降低整车的芯片成本就更是奢望。

雷峰网了解到，根据每个公司运营效率的不同，一款汽车SoC每年出货量不到接近百万以及百万以上，难以支撑芯片的持续研发投入。2021年全球新能源车企销量冠军特斯拉交付93.62万辆汽车。而国内新势力销量前三蔚小理均未突破十万辆，自身的造血能力有待提高。

不过，随着智能汽车的发展，汽车芯片的市场也在快速增长。英特尔CEO帕特•基辛格（Pat Gelsinger）预测，到2030年，芯片将占高端汽车物料清单（BOM）的20%以上，比2019年的4%增长5倍。另外，到2030年，汽车芯片的总体市场规模增长将超过一倍，达到1150亿美元，约占整个芯片市场的11%。

基于汽车主机厂自研芯片的优势和劣势，章三表示，“我认为在全球有比较好的整车销量，以及有较强创新能力和资源，并且有一定芯片技术积累和人才的巨无霸车企，才有可能自研芯片成功。”

多位业界专家还指出，“无论造车新势力还是传统车企，即便将芯片团队拆分独立运营，汽车主机厂自研芯片也很难最终取得成功。出于对技术领先性、价格、系统适配等方面的考虑，拆分出来的团队依旧很难获得包括竞争对手在内的其它客户的订单，难以提升芯片销量。”

徐超认为，汽车主机厂自研芯片可以选择与中立的芯片公司合作。这种方式在汽车芯片领域不是新模式，也是主机厂自研芯片的一种选择，并且是更好的选择。双方深入合作，基于车规芯片企业成熟的架构平台，对车企特殊需求进行一定程度的定制，比如5%-15%的创新功能。这样不仅能够保证车企差异化的需求，而且与有经验的团队在成熟量产的基础芯片架构上合作，能在很大程度上降低研发失败的风险。

无论是何种方式的自研都表明，在新的汽车行业发展趋势下，汽车主机厂会和芯片公司之间会有更密切的合作和沟通。至于这种变化是否会大幅弱化Tire1的话语权，持正反观点的都有，关键还是在于汽车主机厂自研芯片的成败，以及Tire1能否积极拥抱变化。

显然，汽车主机厂自研芯片，对差异化的需求以及对产业链的更高把控力才是核心诉求。

至于结局，业界都预测能够完全自研成功的公司很少，大部分都会失败，只是对于最终的成功者，还没人能准确预测。

来源：市值榜，英才杂志，雷峰网