缺芯潮制約新能源車銷量 本土汽車芯片廠商迎來新機遇
《投資者網(wǎng)》寧斌
2021年中國汽車市場的主旋律就是一股進軍智能電動汽車行業(yè)的“造車熱”,比如小米、百度、華為等互聯(lián)網(wǎng)巨頭紛紛加入,而與此同時則是全球范圍內(nèi)從去年四季度開始的“芯片荒”,汽車芯片大量缺貨,導(dǎo)致不少車企間歇性停產(chǎn)或減產(chǎn)。
有統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明,8-9月份國內(nèi)乘用車銷量同比出現(xiàn)了兩位數(shù)的負增長,芯片導(dǎo)致的供給不足是重要原因,一顆芯,難倒全球汽車產(chǎn)業(yè)。
根據(jù)《投資者網(wǎng)》國慶期間走訪深圳華強北賽格汽車電子市場了解,市場上最為緊缺的是MCU(微控制單元)和ECU(電子控制單元)芯片,例如原價13元/只的博世ESP(車身穩(wěn)定系統(tǒng))芯片,主要來自意法半導(dǎo)體,其價格曾經(jīng)一度炒到2000元/只,高出近200倍。
更有媒體援引知情人士信息報道,理想汽車因受到“缺芯”影響交付量下降,以高價采購數(shù)千片電子駐車芯片,單片采購價達到5000元每片,遠超正常價格。芯片對于汽車產(chǎn)品來說,其重要性等同于人類大腦。車企為了準時交付給客戶,加價采購甚至黑市掃貨的現(xiàn)象確實存在。
傳統(tǒng)燃油車的芯片數(shù)量大約在500-600個左右,新能源車配備自動駕駛等更高階技術(shù),芯片數(shù)量可以達到1000-1200個左右,而這個數(shù)量還在不斷增長當中,相對而言新能源車的芯片需求量會更大。
一般汽車芯片有三類:MCU(微控制單元)、IGBT和主控類,幾種不同類型大小的芯片主導(dǎo)著汽車各個設(shè)備與系統(tǒng)之間的協(xié)同工作。MCU類最常見,在燃油車和新能源電動車都會使用,比如動力總成、ESP(車身控制)、信息娛樂、ADAS(高級駕駛輔助系統(tǒng))、發(fā)動機控制單元(ECU)、雨刷、車窗、電動座椅、空調(diào)等控制單元。
在新能源電動汽車上,MCU芯片同樣很重要,電池管理系統(tǒng)、充電逆變系統(tǒng)、整車熱管理系統(tǒng)等全要用到MCU,IGBT芯片是電動車電控系統(tǒng)的核心部件,主控芯片和自動駕駛、智能座艙有關(guān)系。
新能源汽車中的半導(dǎo)體芯片
(來源:公開資料)
預(yù)估芯片緊缺明年才會結(jié)束
從目前市場需求來看,智能電動汽車是大勢所趨,但體量還較小,IGBT類和主控類芯片即使缺貨,不至于讓整個汽車行業(yè)焦頭爛額。
今年上半年汽車廠商最缺的芯片還是MCU類芯片,而全球MCU類5大芯片供應(yīng)商為德州儀器、英飛凌、恩智浦、瑞薩電子、意法半導(dǎo)體,這5家市場份額合計占比達50%,同時MCU類芯片70%的產(chǎn)能集中于臺積電。
(來源:公開資料、中國汽車電子網(wǎng))
MCU類芯片整體產(chǎn)能只占臺積電全部產(chǎn)能的3%,臺積電在芯片需求上升的情況下暫未能增加產(chǎn)能,造成了芯片短缺,同時汽車芯片供應(yīng)鏈較長,芯片生產(chǎn)對市場的需求反饋周期較長,導(dǎo)致芯片訂單延期排產(chǎn),因此MCU類芯片難以滿足市場需求。
此前,特斯拉CEO馬斯克也發(fā)文抱怨過兩家芯片公司Renessa和Bosch,認為其制約了工廠的生產(chǎn),在近期馬斯克出席活動時再次表示,芯片短缺是一個短期問題,不是一個長期問題,預(yù)估缺芯問題將在明年結(jié)束。
2020年全球汽車行業(yè)的芯片需求為439億顆;到2026年全球汽車行業(yè)芯片需求接近翻番,需要903億顆芯片;到2035年,全球汽車行業(yè)需要1200億顆芯片。這也促進了以往十年都不曾有過的晶圓需求增長。
根據(jù)國際半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)協(xié)會發(fā)布的預(yù)測報告數(shù)據(jù)顯示,至2022年末全球?qū)⒔?9座晶圓廠,同時IHSmarkit和IDC等機構(gòu)預(yù)測,隨著全球芯片企業(yè)產(chǎn)能的的釋放,缺芯問題在明年實現(xiàn)供求平衡,但情況是否會緩解,還存在許多不確定因素。
反觀國內(nèi)新能源頭部車企比亞迪,在市場芯片短缺情況下能夠?qū)崿F(xiàn)自給自足。
據(jù)《投資者網(wǎng)》查閱比亞迪10月28日發(fā)布的第三季度財報,數(shù)據(jù)顯示:比亞迪1-9月全系銷量45.3萬輛,同比增長68.32%,新能源汽車銷量33.8萬輛,同比增長204.29%,增長迅猛,因此獲得9月中國新能源乘用車銷冠,摘得四連冠,帶動第三季度營收同比增22%(543.07億元),前三季度總計營收同比增38.25%(1451.92億元)。
(來源:港交所比亞迪財報)
早在2004年比亞迪開始在芯片產(chǎn)業(yè)鏈布局,旗下比亞迪半導(dǎo)體覆蓋功率器件半導(dǎo)體、智能控制IC、智能傳感器及光電半導(dǎo)體,擁有了包含芯片設(shè)計、晶圓制造、封裝測試和下游應(yīng)用在內(nèi)的一體化經(jīng)營全產(chǎn)業(yè)鏈。2020年比亞迪在國內(nèi)車規(guī)級IGBT模組市場份額是18%,排名第二,僅次于英飛凌,而且比亞迪半導(dǎo)體正在創(chuàng)業(yè)板沖刺上市。
根據(jù)中國汽車流通協(xié)會11月1日發(fā)布的最新一期“汽車消費指數(shù)”:10月份汽車消費指數(shù)為66.1,目前芯片短缺問題略有緩解,但汽車市場基本處于供給決定需求的狀態(tài),隨著市場產(chǎn)能供給有所緩解,市場需求得到部分釋放,四季度銷量有望比三季度有所提升。
總體來看,作為全球最大的單一汽車消費市場,雖然中國已具備了成熟的汽車產(chǎn)業(yè)鏈,但是國內(nèi)自主汽車芯片規(guī)模占比不足10%,并不能實現(xiàn)安全自主可控,占據(jù)全球汽車芯片市場的半壁江山還是少數(shù)幾家國外廠商,急待出類拔萃的自主芯片制造企業(yè)。
因此在供應(yīng)鏈環(huán)節(jié)不能過度依賴海外,也應(yīng)該在國內(nèi)尋找合適的芯片供應(yīng)商,這對自主芯片廠商來說也是一次機遇。
本土車載AI芯片廠商的機遇
隨著人工智能時代的到來,汽車智能網(wǎng)聯(lián)與自動駕駛技術(shù)的快速發(fā)展,對芯片算力的需求呈指數(shù)級增長,現(xiàn)階段L2級別自動駕駛計算量已達10TOPS(1TOPS=1萬億次計算每秒), L3級別需要60TOPS,L4級別算力將超過100TOPS。
(來源:公開資料、中信證券研報)
目前市場上主流的32/64位MCU無法滿足汽車自動駕駛數(shù)億行代碼的運算需求,需要算力遠高于MCU的AI芯片來滿足。而車規(guī)級AI芯片擁有TOPS級別的運算能力,可以為自動駕駛提供保障,例如英偉達Xiavier/Orin/Atlan芯片分別可以達到30/200/1000TOPS的算力。
車載AI芯片目前正處于產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新周期的起點,它不僅代表了芯片行業(yè)中的最高標準,而且是汽車產(chǎn)業(yè)競爭的制高點,Intel前CEO科在奇表示:未來每輛自動駕駛汽車每天產(chǎn)生的數(shù)據(jù)4 TB,平均每一輛自動駕駛汽車產(chǎn)生數(shù)據(jù)量約等于3000人產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量,可以認為車載AI芯片是智能汽車的數(shù)字發(fā)動機。
在國際上英偉達、英特爾、高通、特斯拉等頭部玩家都在這一領(lǐng)域布局,且取得重要進展,自主AI芯片廠商同樣具有較強競爭力,以華為、百度、地平線、黑芝麻智能為代表。
(來源:公開資料整理)
從各廠商車載計算平臺競爭格局來看,英偉達算力相對領(lǐng)先,但算力利用率相對較低,能耗較大,而英特爾(Mobiley)、特斯拉等雖然算力并不突出,但由于芯片+算法均采用自研,能效比相對較高。
相比較之下,本土廠商代表地平線擁有算法、芯片、工具鏈一體化的服務(wù)能力,向車廠開放算法與軟件能力,采取了聯(lián)合開發(fā)、共同投入的方式,既能提升主機廠的能力,也能避免英特爾(Mobiley)“黑盒”銷售方式,為本土客戶提供良好的服務(wù)。
因為作為第三方供應(yīng)商,采用較為開放的軟硬件體系,為國內(nèi)主機廠提供將芯片和算法,分別進行定制化的解決方案,或者將芯片和算法分開銷售,或者提供一體式解決方案,都是未來快速占領(lǐng)市場、建立技術(shù)生態(tài)的較好方式。
隨著中國智能電動車市場的蓬勃發(fā)展,海內(nèi)外企業(yè)在車載AI芯片領(lǐng)域的競爭不可避免,據(jù)統(tǒng)計,國內(nèi)已有30多家初創(chuàng)企業(yè)正在研發(fā)汽車芯片,未來還將有更多的廠商投入到自動駕駛AI芯片研發(fā)之中,像地平線、黑芝麻這樣的新生力量帶著技術(shù)積累和不一樣的技術(shù)思路,和英偉達、英特爾(Mobiley)等國際大廠展開競爭,給芯片、汽車行業(yè)注入了更多鮮活的能量。(思維財經(jīng)出品)■
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