中国车企造芯的困局在哪?

黑发尤物 2021-04-16 13:01:41

汽车缺芯,让自研成为不得不做的事情。参照过去特斯拉、华为等“前辈”的造芯经验,自研芯片是个异常艰难的过程。从设计研发、制造到流片等各个流程,芯片要求的高工艺并非常人可以驾驭。中国车企造芯的困局在哪?

中国车企造芯的困局在哪?

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比亚迪也在探索汽车智能芯片。


今年1月,多家媒体报道,比亚迪已经拿到了华为麒麟的技术文档,并着手打造车规级的麒麟芯片。这款芯片的命名为麒麟710A,采用14nm工艺,并由中芯国际代工,该款芯片或将用于汽车数字座舱领域,提升车辆和人在交互上的服务水平。


作为定位各异的两家企业,华为瞄准智能汽车服务,比亚迪立足打开新能源汽车市场,两家优势可以很好地互补。


吉利则在2019年开启了“中国芯”战略,李书福还曾表示采购备库存的同时,也在迅速推动国产品牌芯片的导入,以及自主研发设计的芯片,“我们自主研发的中控芯片将会在2023年实现装配上车。”


从造车新势力到传统车企,造芯已然成为各家企业下一个围攻之地。


汽车芯片不得不造


如果核心的芯片技术都掌握在海外企业手里,那么可能产生什么后果?


这是过去数年时间里国产手机厂商集体面临的问题,作为仅有的手机高端芯片供应商,高通在手机的性能、版本迭代上,频频对国产手机厂商“卡脖子”。

同样的境遇蔓延到汽车领域。在自动驾驶芯片行业,英伟达堪称另一个高通。


国产“造车三兄弟”,都将用上英伟达所供应的芯片。2020年,理想汽车和英伟达签了一份协议,在2022年推出的新一代智能SUV将率先使用英伟达的Orin芯片。


蔚来和小鹏也不例外,在昨晚的小鹏新品发布会上,小鹏新车型P5搭载的是英伟达Xavier自动驾驶芯片;今年1月,根据英伟达官方消息,蔚来新一代电动汽车也将采用英伟达的Orin芯片。


这也将导致造车供应链受制于人。


当前汽车行业缺芯潮的蔓延,问题就出在芯片供应商产能吃紧。


一枚汽车芯片的的成品路径包括四大环节:设计公司进行芯片设计,制造公司进行芯片制造,封测公司进行样品检验,最终到汽车公司进行组装。


对于蔚来、小鹏等尚不具备自研和自造芯片的企业来说,不论上游哪个环节出现问题,都可能出现芯片短缺的问题。今年3月31日,台积电总裁魏哲家在给上游IC设计厂商的信件中提到,在过去的12个月里,台积电让产能利用率超过100%运行,但仍然无法满足所有客户的订单需求。


近期,蔚来旗下的江淮工厂停产也证明这一事实。3月26日,蔚来汽车发布公告,由于缺芯,自2021年3月29日起,合肥的江淮蔚来制造工厂停产5个工作日。


在蔚来汽车2020年四季度财报及全年财务业绩电话会上,蔚来董事长李斌也表示,受芯片供应的影响,蔚来的1万辆电动车的月产能也将下滑至7500辆。


相比之下,比亚迪董事长王传福则于近日表示,由于提前布局芯片自研,目前全球汽车行业经历的缺芯停产问题,比亚迪没有受到影响。


销量数据也显示如此,今年1-3月,比亚迪汽车销量累计54751辆,同比增长146.72%。


即便解决了产能问题,车企也要面临芯片高昂的成本。


据中国汽车芯片产业创新战略联盟秘书长原诚寅介绍,我国汽车芯片的平均费用2019年约400美元/车,2022年将达到600美元/车。


成本因素是特斯拉自研汽车芯片的重要动机。


马斯克就曾不止一次抱怨过英伟达汽车芯片昂贵的问题。2019年,在自研芯片取得突破进展后,特斯拉硬件工程副总裁Pete Bannon透露,其自研的AI芯片速度比英伟达芯片更快,但成本只有英伟达的80%。


芯片技术受制于人,还意味着汽车性能表现将受制于国外芯片。

英伟达发布的第一代Xavier自动驾驶芯片,虽然成为不少新能源车企的选择,但是从功耗、算力表现上却并没有太大的亮点。这也导致了不少新能源车主抱怨其自动驾驶平台智能属性差、耗电快等问题。


类似的案例,在手机领域也曾发生。2016年苹果推出AirPods并引爆TWS耳机市场,但由于高通芯片迟迟不支持TWS的蓝牙技术,导致安卓机市场一直没有真正的TWS产品。直到2019年联发科、高通、华为相继实现技术突破,解决蓝牙连接问题,才让TWS耳机正式打入安卓机市场。


夺回核心自主权,在供应链、成本和性能方面不受制于人,成为车企扎堆造芯的原因。像蔚来、小鹏这样的造车新势力,即便还在亏损,却依旧做好了大举投入造芯计划的准备。


芯片行业,向来是个长周期的行业,入局越早者,越能占据先发优势。从这一点来说,汽车芯片走向自研刻不容缓。


何时能真正用上?


如果梳理蔚来和小鹏走向芯片自研的时间点,启动时间均在2020年,但就汽车芯片所处的赛道而言,这一时间已经有点晚了。


特斯拉和英伟达在2019年就已经发布了汽车芯片,其纳米制程在10nm左右。


参照特斯拉和英伟达的研发历史,一款汽车芯片研发周期,最快也要四年左右。


以特斯拉为例,其造芯计划始于2014年Autopilot部门诞生。


在2015年11月,马斯克连发数条Twitter在线招人,其目标就是为Autopilot招揽人才,团队成员将由马斯克亲自面试。一个月之后,前AMD首席架构师Jim Keller加盟特斯拉,担任Autorpilot硬件副总裁。


但此后,特斯拉的造芯计划陷入沉寂。直到2018年8月,在特斯拉Q2财报会议上,Autopilot团队高管集体亮相,才公布了其自研芯片的进展。特斯拉表示,搭载Autopilot芯片的Model S/X和Model 3将于2019年3月20日和4月12日量产。


推出第一款汽车芯片,特斯拉耗费了近四年的时间。


英伟达的情况亦类似。在做第一款汽车芯片Xavier的时候,英伟达CEO黄仁勋曾表示,这枚芯片是耗时四年、由2000余名工程师、投入超过20亿美元取得的成果。


以目前蔚来、小鹏的造芯计划来看,顺利的情况下,其量产时间应该也不会早于2023年。


对此,李斌曾乐观表示:“自研自动驾驶芯片并不难,比手机芯片容易,蔚来会保持自己的竞争力。”


但事实可能并非如此,特斯拉和英伟达已经把芯片赛道的战火烧得更加猛烈了。自2019年以后,两家企业都公布了下一代汽车芯片的计划,直指5nm制程技术。


今年1月,据韩媒Asia-E报道,特斯拉将与三星再次合作,推出最新一代的FSD芯片将采用5nm工艺,将应用于下一代自动驾驶计算平台HW4.0,并预计于2021年第四季度实现量产。


在英伟达2019年的GTC大会上,黄仁勋表示,将带着4年的心血,让最新一代的Orin芯片在2022年实现量产。据“英伟达中国”介绍,这样一款芯片采用5nm技术工艺,将集合英伟达新一代GPU架构和CPU内核,同时搭配深度学习加速器和计算视觉加速器。


一位自动驾驶汽车从业者告诉连线出行,目前多数研发的汽车自动驾驶芯片技术工艺集中在20-40纳米。当汽车芯片走向5nm高精尖技术,这无疑会增加国产造芯的难度。


从国产手机的经验来看,芯片技术上的一步落后,往往会导致步步落后。


2014年,小米曾耗资十几亿美元成立松果电子造芯,但三年以后,其推出的第一代芯片澎湃S1却跟不上时代步伐。澎湃S1采用的是28纳米技术,但主流芯片如高通、华为均已达到了10纳米技术。


相较于后者,澎湃S1在散热、性能表现上均不如人意,遭受众多质疑,最终以失败流产。


更进一步,当国产汽车芯片进化至高精尖领域,国产车企或面临国外技术限制风险。


在芯片领域,国内的高精尖技术,比如技术工艺已经达到了5nm的麒麟芯片,均由台积电、三星等企业代工。但因为芯片行业的复杂性和全球性,这些企业的设备不少都会用到美国的软件和技术专利,这就成为了美国能够“卡”企业脖子的原因。


作为国内唯一挺进5nm技术的麒麟芯片,由此成为绝版。


造芯之路不易,手机企业的造芯经验,早已表明这是一个“过五关斩六将”的历程,这其中,即便是巨头也备受挑战。


但这又是一条不得不走的道路,关乎着企业对自身命运的掌控力与对产业链的话语权。


正如李斌所说,在未来新能源汽车走向深度竞争的情况下,核心竞争最终将回归产品和服务。这些产品和服务最终体现在汽车厂商的自研实力。


就造芯这件事而言,国产车企当需做好最坏的打算,在这场艰难的持久战里,保持长期战斗力。


来源:微信公众号“连线出行”

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