[汽車之家深評] 自2020年12月，大眾汽車被曝出“缺芯”危機之后，一場全球范圍內的“芯片荒”愈演愈烈，不斷有車企因缺芯陷入減產甚至停產的困境。根據國外機構AutoForecast Solutions的最新數據，截至今年10月10日，由于芯片短缺，全球汽車市場累計減產934.5萬輛，中國汽車市場累計減產量已達182.7萬輛。
盡管供應鏈企業、中汽中心等各方都對外稱，8、9月以來，芯片供應有所緩解，但出于自主、安全等因素考慮，一些企業陸續官宣要自研芯片。最新消息顯示，10月中旬現代汽車也計劃加入自研芯片大家庭。經歷新冠疫情與芯片短缺后，車企對于自主可控的需求更加強烈。
居安思危，現代害怕再次陷入缺芯困境
“因芯片短缺，現代汽車在2021年不得不暫時關閉一些工廠。為了減少對芯片制造商的依賴，我們有計劃自主開發芯片。”現代汽車全球首席運營官José Munoz對外如是說。據稱，現代零部件子公司現代摩比斯將在公司內部的芯片開發計劃中發揮核心作用。
『新能源汽車芯片增量結構圖 資料來源：平安證券』
現代宣布自研芯片并非“事發突然”，早在今年6月，既有外媒報道稱，現代汽車集團的零部件部門Hyundai Mobis正與韓國無晶圓廠芯片和設計公司談判，以開發自己的汽車芯片。當時有分析人士表示，該公司此舉反映出它希望通過與韓國芯片制造商合作，減少對外國半導體的依賴，并更快地解決芯片供應問題。
實際上，與其他企業相比，現代受缺芯影響較小。其與豐田、特斯拉一樣，是少數幾家在芯片短缺情況下實現全球銷量增長的企業。
財報顯示，今年二季度，現代汽車全球市場銷量同比增加46.5%，為103.1349萬輛，本土銷量同比減少11%，但海外銷量同比大增73.6%；起亞全球銷量同比增加46.1%，為75.4117萬輛，本土銷量同比減少8.2%，海外銷量猛增70.9%。
現代能夠在疫情與缺芯雙重壓力下取得這樣的成績，主要是由于提前判斷了疫情期間亞洲市場恢復勢頭更強勁，決定在亞洲不減少訂單，因此銷量并沒有受太大影響。
盡管如此，現代集團還是居安思危要自研芯片，其原因有多個，一則顯然是為了自主可控，多數觀點認為芯片問題將會較長時間存在，現代希望能保持供應鏈穩定持續；二是從自動駕駛芯片角度，以Mobileye為代表的芯片供應商提供的芯片和算法緊密耦合且打包出售，車企希望通過自主研發獲得更多自主權。此外，車企自研芯片也可以積累人才、逐步降低成本、增強品牌效應。
比亞迪/特斯拉，汽車芯片優等生代表
目前汽車芯片主要分為三大類：功能芯片、功率半導體、傳感器。功能芯片，主要是指處理器和控制器芯片；功率半導體，主要負責功率轉換，多用于電源和接口；傳感器，則主要用于各種雷達、安全氣囊、胎壓檢測等。
現代并沒有明說要自研哪種芯片，但無論上述哪種類型自研，車圈都已有先例，最典型的代表是比亞迪和特斯拉。
比亞迪更多精力放在功率半導體和傳感器上，其在車規級芯片上布局全面，廣泛布局功率半導體、控制類芯片（MCU）、傳感器（CIS、指紋傳感器等）、光電半導體（照明LED）等業務，上述業務2020年營收占比分別為31.99%、13.00%、22.39%和22.17%。
| 比亞迪半導體2020年財報 | ||||
| 分類 | 營收（萬元） | 占比 | 毛利率 | |
| 功率半導體 | IGBT芯片 | 46,102.11 | 31.99% | 29.99% |
| FRD芯片 | ||||
| IGBT單管 | ||||
| IGBT模塊 | ||||
| IPM模塊 | ||||
| SiC單管 | ||||
| SiC模塊 | ||||
| 智能控制IC | MCU芯片 | 18,736.78 | 13.00% | 26.32% |
| 電源IC | ||||
| 智能傳感器 | CMOS圖像傳感器 | 32,274.18 | 22.39% | 24.45% |
| 嵌入式指紋傳感器 | ||||
| 電磁傳感器 | ||||
| 光電半導體 | LED光源 | 31,955.05 | 22.17% | 29.39% |
| LED應用 | ||||
| 智能廣電 | ||||
| 制造及服務 | 晶圓代工、封測試 | 13,189.28 | 9.15% | 27.91% |
比亞迪在功率器件方面則主要采用IDM模式，即集芯片設計、芯片制造、芯片封裝和測試等多個產業鏈環節于一身；在控制芯片和傳感器方面則主要采用Fabless模式。即無工廠模式，就是只做芯片設計和銷售，其它環節全都使用外部資源。
比亞迪在芯片上的研發由來已久。其自造的1.0代IGBT芯片于2010年問世；2013年，2.0代芯片正式裝車比亞迪e6；2014年，完成微電子與光電子部門整合；2015年后，自研的IGBT2.5芯片誕生，比亞迪開始使用自己的芯片，此前其大部分IGBT芯片都是外購自英飛凌；2018年，比亞迪微電子發布全新一代車規級IGBT4.0芯片。2020年，比亞迪微電子更名為比亞迪半導體有限公司。比亞迪半導體股份有限公司正在申請上市，目前審核狀態為“已問詢”。
『比亞迪車規級芯片在車身各系統應用情況。資料來源：比亞迪半導體招股說明書』
正是由于自主可控，針對此次芯片危機，比亞迪一直對外明確表示不缺芯。但有媒體報道稱，比亞迪的采購人員也在委托該公司尋找部分芯片，只是相比其他車企情況好很多。
另一家企業特斯拉則是專注自動駕駛芯片，即功能芯片，相比功率半導體、傳感器，功能芯片在此次汽車產業芯片荒中，不屬于最嚴峻的種類，但它對于企業能否決勝智能汽車時代，有著舉足輕重的作用。有觀點認為，特斯拉能夠在智能汽車時代“一馬當先”，與芯片自主研發有很大關系。
目前硬件底層平臺的自動駕駛芯片有多個平臺可供選擇。除了特斯拉采用自研的FSD（Full Self-Driving，全自動駕駛）芯片，其他車企的自動駕駛方案都采用第三方的芯片平臺。
特斯拉自動駕駛系統硬件設備一共有三次升級。其中，HW1.0到HW2.0主要通過增加傳感器數量和深度學習功能使感知力大幅提升。HW2.0到HW3.0主要針對芯片進行了兩次升級，基本實現了L5完全自動駕駛級別所需的計算能力。
特斯拉在第一代硬件HW1.0時采用Mobileye視覺識別芯片，信息收集階段主要依靠Mobileye的圖像識別技術，數據來自于車頂的Mobileye攝像頭，車首的雷達和周邊雷達只是提供輔助信息；HW2.0增加了側前側后方攝像頭，前置攝像頭由單目進化為三目攝像頭；在HW3.0時，特斯拉采用自主研發的雙芯片設計，算力達到了144TOPS。
目前，特斯拉各車型主要采用HW3.0方案，搭載由其自研的FSD芯片方案，實現冗余設計，共2*72TOPS/72W，實際應用性能相比2.5版本提升21倍，功耗僅高25%，成本僅為2.5版本的80%。
顯然，特斯拉感受到了自研芯片帶來了紅利，根據特斯拉此前披露的信息，HW 4.0芯片將于2021年第四季度開始量產，其計算能力將是現款HW3.0的3倍，能進一步支持自動駕駛汽車所需的實時計算能力，首批搭載該芯片的車輛最早2022年第一季度開始交付。
此外，今年8月20日，特斯拉AI日發布會上，特斯拉又亮相了自主研發的神經網絡訓練芯片D1。
自主or合作，車企紛紛加大芯片投入
從比亞迪和特斯拉的經驗來看，芯片可控在特殊時期，以及智能化競爭中占據重要意義，于是不斷有車企提出了自研芯片的概念。
早在去年10月，蔚來汽車即被曝出計劃自主研發自動駕駛計算芯片，并已成立獨立硬件團隊，項目由蔚來汽車董事長兼CEO李斌帶隊推動。幾乎與此同時，零跑汽車發布了具有自主知識產權車規級AI智能駕駛芯片凌芯01，首款搭載該芯片的車型為零跑C11，后者于今年10月開啟交付。
『零跑C11性能版搭載了兩顆零跑全自研智能駕駛芯片“凌芯01”』
今年以來，更多車企發布了在芯片領域布局計劃。
4月，有媒體報道稱，小鵬汽車的自動駕駛硬件研發已經涉入芯片領域，主要研發自動駕駛專用芯片。彼時消息稱，“目前團隊規模不大，10人以內。如果進展順利，小鵬芯片有望在今年底或者明年初流片。”
5月，大眾CEO赫伯特·迪斯在接受媒體對話時表示，大眾計劃自主設計和開發高性能芯片以及所需的軟件。“為了實現最佳性能，汽車的軟件和硬件必須出自同一只手。”迪斯表示，大眾集團沒有計劃自己生產芯片，但是希望自主研發并掌握專利。大眾集團的軟件部門Cariad將拓展相應業務。
9月，五菱汽車在其品牌發布會上亮相了五菱芯片。根據企業計劃，上汽通用五菱力求在十四五期間GSEV（全球小型純電動汽車架構）平臺車型芯片國產化率超90%。
此外，還有一些車企選擇與科技公司合作，加速在芯片領域布局。
其中，北汽產投在2020年，與Imagination集團、翠微股份共同簽署協議并宣布成立北京核芯達科技有限公司。該合資公司主要針對自動駕駛的應用處理器和面向智能座艙的語音交互芯片研發。
『吉利汽車芯片產品自研路線圖。資料來源：吉利汽車、億咖通』
吉利控股的億咖通科技一方面宣布與Arm中國達成合作，共同出資成立芯擎科技。該合資公司主要圍繞自動駕駛、微控制器、智能座艙等芯片領域進行研發及量產計劃；另一方面，與云知聲共同出資成立合資公司芯智科技。
長城汽車則是選擇對芯片公司地平線進行戰略投資，進軍芯片產業。
可以預見，無論是出于安全角度，還是技術考慮，越來越多的車企會選擇自研芯片。面對即將到來的智能駕駛時代，企業間“軟硬件之戰”才剛剛開始。（文/汽車之家行業評論員 孔沛文）
