零访问 | 持续降本是对芯片企业的一大挑战

1月25日，欧洲芯片制造商意法半导体表示，由于汽车需求疲软以及工业部门订单进一步减少，今年一季度营收将下降15％左右，远低于市场预期。1月23日，德州仪器发布的一季度营收和利润将低于预期消息，引发业界对汽车芯片市场需求低迷的担忧。
　　然而，日历翻回3年前，一场波及全球的芯片短缺潮，曾引发连锁反应，带给汽车行业的伤痛至今还历历在目。汽车芯片的供需之间究竟存在什么关系？技术和市场的发展趋势如何？带给产业链哪些新变化？下游整车企业客户采购芯片看重哪些要素？《中国汽车报》记者带着对汽车芯片的诸多疑问，独家专访了致同咨询TMT半导体行业领导合伙人、交易支持服务联席主管合伙人刘波。
　　半导体是周期性明显的行业
　　《中国汽车报》：2020年底至2022年的汽车芯片供应危机究竟是什么原因造成的？给汽车供应链的发展带来哪些启示？
　　刘波：在市场经济中，绝对的供需平衡是不存在的，失衡反而是常态；供需失衡可分为供给过剩或不足、短期失衡或长期失衡等多个角度，供需失衡有些情况下是中性的，所以我们更多关注的是供需失衡发生的阶段和类型。半导体行业是具有明显周期特点的行业，供需失衡长期存在；上下游企业的业务模式存在质的差别，不同产业环节应对市场需求变化的反应速度不同，这就导致了供需失衡。比如，下游的芯片设计公司，属于轻资产经营模式，其生产职能全部委托上游重资产经营的芯片代工厂商负责。当终端需求大量增加时，芯片设计公司能够根据市场需求快速灵活的调整战略，加大委托生产订单，但芯片代工厂商的产线建设以年为单位，无法及时应对下游的变化，此时就会形成供给不足，反之亦然。此前发生的车规级芯片供应危机本质上还是供需“错配”，主要体现在3个方面：一是产品主要依赖于进口的情况较为明显，因此当发生一些全球性事件影响芯片代工厂生产时，会对采购产生负面影响；二是国内新能源汽车发展迅猛，供给端无法在短时间内新建产能进行配套；三是国内新能源汽车产销的增长，以及汽车电动化、智能化、网联化的催化，使得需求大幅增长。对于保障供应链安全来说，一方面是要对市场变化形成准确判断；另一方面则是要健全供应体系。国产化替代是抵御汽车芯片供应链风险的重大举措，基于车规级芯片产能以海外晶圆厂为主的现状，关键还是需要加强自身的产能建设和提升。同时，国产芯片的发展也离不开终端企业的支持，试用国产化芯片和反馈使用中存在的问题，既是对自主芯片发展的支持，也是提升供应链安全的一种方式。
　　《中国汽车报》：汽车芯片短缺危机，后续还会再出现吗？未来，供需情况如何？
　　刘波：供需失衡一定会存在，在一个快速发展的行业尤为明显。不过，未来车规级芯片短缺较难出现2021年普遍缺芯的情形，未来供应短缺以结构性短缺为主。受车规级芯片高端技术门槛限制，全球整体供应较紧张，如高端碳化硅芯片、高端控制芯片可能依然存在供不应求的局面。
　　功率和控制芯片将是增量主力
　　《中国汽车报》：未来，哪些类型的汽车芯片会成为增量主力？
　　刘波：车规级芯片所包含的范围非常广，包括控制芯片、功率半导体、传感器芯片、通信芯片、存储芯片等数十种不同类型，涵盖了电池管理、电机控制、安全系统、车载娱乐、通信和驾驶辅助等多个方面，市场增量的主力主要是高压功率芯片、智能控制芯片等。新能源汽车电机和电控系统对于功率半导体的需求大幅增长，尤其高压芯片作为缓解“里程焦虑”的主要方式之一，未来需求量将不断提升。此外，电机控制、充电控制都是MCU控制芯片的新增应用场景，而且随着汽车智能化功能增多，对于使用MCU作为控制芯片的需求也有所增加。随着自动驾驶技术的发展，传感器芯片、AI芯片、通信芯片等均成为智能汽车的新增需求。其中，智能座舱高端芯片目前国产化率较低，此类前沿的智能化功能芯片需求也有较大增长空间。
　　《中国汽车报》：随着汽车产业变革演进，芯片企业在产业链条中的定位发生了什么变化？
　　刘波：芯片供应商与整车企业的合作关系确实发生了明显变化。传统汽车供应链呈现芯片厂商对接一级供应商、一级供应商对接车企的形态。如今，以理想、蔚来等造车新势力企业为代表，基于供应链安全及芯片定制化开发考量，车企开始绕过传统的一级供应商，直接与芯片企业合作，具体表现为：芯片设计企业在汽车设计的早期阶段就参与车企的项目，这种合作方式可以更好地满足智能汽车对于复杂电气系统的需求。随着汽车智能化的演进，芯片应用场景和需求的复杂度不断加深，以往芯片设计企业主要提供特定用途的芯片，而现在越来越倾向于提供系统级解决方案，整合多个功能模块，为整个汽车电气系统提供综合性支持。
　　降价是整车企业重要诉求
　　《中国汽车报》：在关键芯片领域，自主替代的情况如何？目前，国产车规级芯片还有哪些短板有待补齐？
　　刘波：各类车规级芯片目前主要供应商以国外厂商为主，国产产品已取得突破，比如比亚迪半导体、芯驰科技、杰发科技、地平线等供应商在功率半导体、控制芯片、存储芯片方面实现了量产销售，但整体国产替代率仍较低。在功率半导体领域，主要产品是MOSFET（金氧半场效晶体管）和IGBT（绝缘栅双极型晶体管）。功率半导体是车规级芯片行业国产化程度最高的细分领域。车规级芯片中，自主企业的国内市场占有率不超过20％；目前，它们的中低压MOSFET技术相对成熟，高压产品尚与国际先进水平存在一定差距。中低压产品市场后续预计竞争会比较激烈，自主企业需对价格竞争做好准备；高压产品需求将持续增长，其中碳化硅新型材料需求也会有所增加，目前自主企业已在进行相应布局。在控制芯片领域，国际厂商处于领先地位，自主企业大多布局在车身控制域，在动力域和智驾域的高阶应用国产化有较大补充空间。目前，自主企业尚不具备关键IP自主化的能力，因此自主IP的开发、MCU产业生态的建立是国产控制芯片发展的一大重要方向。现阶段，计算芯片的国产化率较低，国内布局的企业包括华为、地平线、黑芝麻智能等。计算芯片主要应用于智能座舱和自动驾驶领域。在智能座舱领域，除燃油车的芯片供应商外，高通、英伟达、英特尔等将基于手机、电脑芯片积累的技术应用于汽车芯片，国内厂商华为海思也有相似的技术背景，因此可以很快切入。自动驾驶芯片的核心需求是算力，在此领域英伟达具有行业垄断地位，我国华为、地平线等企业也进行了布局。通常芯片峰值算力难以得到释放，芯片处理器架构、能效比、算法效率和开发难度等是车企选择芯片的考虑因素，自主企业可在算法效率、服务能力等多方面进行补充，综合提升竞争力。汽车存储芯片的国产化程度还不高，好在我国企业发展较快，且产品成熟度较高，但由于车规级存储产品研发周期长、验证周期长、认证流程繁琐，还需满足部分车企的企业标准，国产替代仍需一段时间。
　　《中国汽车报》：汽车行业竞争加剧，这对芯片的应用将产生哪些影响？车企采购芯片，看重哪些要素？
　　刘波：相较于消费级、工业级芯片，车规级芯片对可靠性、安全性和稳定性有更高的要求，车企采购首先关注的是产品的各项性能指标，安全性角度如防护机制、加密技术、在不同温度和环境条件下的稳定性和使用寿命等；使用角度如芯片的计算能力、响应速度、能耗等；最后成本和服务角度，供应商的降价空间、在一定价格水平情况下的持续稳定的交付能力，以及芯片设计企业的方案服务能力，是否能够提供更全面的技术支持。在目前汽车行业成本持续压缩的情况下，降价是整车企业对芯片设计企业一项重大诉求，持续降本能力也是芯片设计企业必备的一项重要能力。持续降本的方式是多方面的，比如可以通过供应链管理，也可以借助产品设计等。可以说，持续降本是对芯片设计企业的一大挑战，也是芯片设计企业核心竞争力之一。