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汽车产业“点燃”芯片战争

文|本刊记者 张延陶 日期: 2021-02-01 浏览次数: 30

在全球化进程日益加速的 2020 年,一场新冠疫情令全球各个“赛道”的竞速者们纷纷被迫制动。在本就拥挤的汽车产业角逐中,绝大多数车企并没有信奉残忍的物竞天择择内斗,而是纷纷抱团取暖。究其原因,来自特斯拉的“降维”打击或许是这些企业选择合作的最大公约数。 

在市值一举超过丰田后,特斯拉更加坐实汽车产业能源变革领跑者的位置 ;然而特斯拉令传统车企更为忌惮的或许还有其正在掀起的芯片战争。

特斯拉在电动化的进击已经令传统汽车供应链格局发生动摇。进一步而言,汽车的智能化与自动化正在成为新的投资风口,特斯拉、英伟达你追我赶推出天花板芯片、英特尔频频收购弯道入场、比亚迪分拆芯片业务剑指 IGBT,苹果重归汽车赛道,汽车接棒手机成为下一个终端入口已经是大概率事件。 

汽车智能化变革的背后,“芯片战争”很有可能在汽车赛道点燃烽火。届时,不仅是汽车产业,传统芯片格局与 5G 物联网生态格局也将面临颠覆。 

根据毕马威的数据显示,2019 年汽车半导体市场约为 400 亿美元,2040 年有望达到 2000 亿美元,年均复合增长率 7.7%。 

在这场没有硝烟的战局中,主控芯片取代MCU 芯片成为主战场,也汇聚了最多的芯片巨头玩家,如英伟达、英特尔、高通、特斯拉等 ;而IGBT 芯片也随着电动车的愈发普及而备受重视,比亚迪在实现了国产 IGBT“零的突破”后,势必将成为这一赛道的重要搅局者 ;反观 MCU 芯片,虽然曾经在汽车芯片中占据着绝对的份额,但是在产业变革来临后,其地位每况愈下。行业整合将成为他们化零为整,重拾信心的必由之路。 

缘起于电动汽车能源革命的汽车行业现在已经造就了新能源的投资浪潮。如今,北京已经开始出现商用无人驾驶出租车,自动化与智能化的变革将更加迅猛的向我们袭来。各路芯片玩家都将以怎样的姿态迎接挑战? 


特斯拉 最快入场的芯片玩家 

回顾这些年汽车产业的变革,特斯拉的身位始终领先。当传统车企还在为出走传统能源舒适区抱苦不迭时,特斯拉的超级电池工厂已经在世界各地相继林立,早早冲破里程焦虑。 

2019 年,特斯拉一举超越比亚迪,成为全球新能源汽车销售头名。在全球总销量中占据了 16%的份额,这一格局在 2020 年仍继续深化。 

如今对于特斯拉甚至是绝大多数新能源车企而言,里程焦虑已经成为过去式,电池的产业格局也逐渐趋于稳固。接下来,汽车产业技术变革的新焦虑又将落在哪里?智能化与自动化毫无疑问是基础的答案,而驱动这两个领域发展的将是芯片。 

伴随着特斯拉在中国市场掀起价格战,其国产化率的不断攀升令国内相关产业链受益匪浅,然而在核心技术 :电机、电控、无人驾驶等方面,国产化率的提升进程并不算快。 

究其原因,芯片作为高门槛行业,玩家始终不多。在特斯拉自造芯片之前,Mobileye、英伟达都是其供应商。 

但马斯克的想象力总是很难得到满足,因此特斯拉最终开始自研芯片。 

特斯拉于 2019 年 4 月首次公开了其全自驾(FSD)芯片。同年,其自研自动驾驶芯片量产落地,算力达到 144TOPS,是英伟达 Xavier 的近 5 倍,使得特斯拉 Autopilot 在技术和成本控制上,再次领先行业。 

从正式入局到领先行业,特斯拉仅仅用了 1 年 时间。 

身处产业变革头部所产生的马太效应令特斯拉在汽车芯片产业快人一步。消费芯片时代的巨头将再次面临传统汽车变革前夜的挑战。 


英伟达、英特尔 不甘做特斯拉弃子 

近些年来,围绕着 CPU 与 GPU 的争论令英伟达与英特尔备受关注。PC 时代的旧主英特尔与人工智能时代迅速崛起的英伟达目前面临着同一个对手——特斯拉。 

市场调研机构 IC Insights 预测称,到 2021 年,汽车半导体将成为芯片行业中最强的终端市场,汽车电子系统产品销售额年复合增长率将实现 5.4%的涨幅。电子行业的未来或许要寄托于汽车电子之上。汽车芯片一定会成为兵家必争之地。 

2020 年 5 月 15 日,英伟达正式发布目前全球最强计算芯片,包含 540 亿个晶体管的 Tesla A100。英伟达凭借 8 颗 A100 芯片搭建的第三 代深度学习硬件系统 DGX A100,已经拥有了5POPS 的 FP16 精度算力。此算力已经远超特斯拉 HW 3.0 数倍。 

与特斯拉自产自销不同,英伟达在汽车芯片的战场中拥有更多商机。因此角逐汽车产业链或许将成为英伟达向汽车供应商角色转变的必经之路。

相较之下,英特尔在移动终端时代见证了高通 的崛起、在人工智能时代又眼看英伟达市值成为芯片第一。如今进入汽车赛道,英特尔自然不甘落后。 

2015、2017 年, 英 特 尔 分 别 通 过 豪 掷 167亿 美 元、153 亿 美 元 的 价 格, 收 购 了 Altera 与Mobileye,弯道入局了自动驾驶领域。 

在自动驾驶领域,GPU 芯片(英伟达主攻)、FPGA(特斯拉主攻)芯片以及 ASIC 芯片(Mobileye主攻)等 AI 芯片备受追捧。而 Altera 正是 FPGA这一领域的全球第二大供应商 ;Mobileye 则曾为特斯拉提供 ASIC 芯片,是全球自动驾驶领域,视觉 ADAS 市场占据 80% 份额的行业龙头。 

目前,Mobileye 的芯片已经为 25 家车企的300 款车型提供了芯片,这份名单中包括但不限于:特斯拉、宝马、大众、奥迪、日产、凯迪拉克与蔚来等。 

由此可见,英特尔虽是跑步入局,但是对于汽车芯片的“野心”不可小觑。 


比亚迪 分拆半导体业务剑指 IGBT 

比亚迪的多元化布局令其在疫情肆虐的 2020年保持了股价的增长。目前比亚迪已经拥有了从IC 设计、功率芯片设计、晶圆制造、IC 封装测试、模组封装测试的一系列完整产业链。 

2020 年 4 月,比亚迪发布公告称,旗下子公司“深圳比亚迪微电子”(已正式更名为比亚迪半导体)通过内部重组,并计划上市。 

随后,比亚迪半导体的融资进程进展迅速,估值也一路攀升。在这背后,突破 IGBT 的国外垄断,在中国车规级 IGBT 市场占据了 18% 的份额无疑是最具说服力的重要筹码。 

IGBT 是电动汽车等能源转换与传输的核心器件,被称为汽车电子的“CPU”。属于汽车芯片中的功率半导体。 

目前,由于新能源汽车逐渐成为主流,适合高压工作的 IGBT 开始愈发普及,需求量大增。英飞凌、恩智浦、意法等传统 MCU 芯片商均在这一跑道中。 

2009 年 9 月,比亚迪 IGBT 芯片通过了中国电器工业协会的科技成果鉴定。由此,打破了国外长期以来的技术垄断。凭借其主业汽车销售的平台,其自主设计与制造的 IGBT 芯片和模组,已实现了自产自销。 

对于比亚迪而言,IGBT 开始外供意味着其在汽车供应链中占据了除电池外的又一高地。而对于整个中国汽车产业格局而言,比亚迪的 IGBT 芯片将担任着进口替代的重责。目前,横亘在IGBT 市场第一名的厂商正是传统汽车芯片制造商英飞凌。 


MCU 芯片掀并购潮 汽车芯片“旧势力”的化零为整 

在传统燃油汽车中,MCU 功能芯片是绝对的主流,价值量占比超过 20% ;而当新能源电动汽车开启了行业变革后,在纯电动车中,MCU 占比则下滑至第二名,落后于功率半导体,为 11%。 

据 Strategy Analytics《2019 年汽车半导体厂商市场份额》报告显示,2019 年汽车半导体厂商总收益同比下降了 1.3%,至 372 亿美元。与 2018 年相比,恩智浦、英飞凌、瑞萨、德州仪器和意法半导体的市场份额仍保持前五名的位置。而这其中,只有意法半导体实现了收益增长。 

上述厂商在电动化来临之际已经地位下滑,随着智能化、自动化的来临,主控芯片的需求量将大幅提升,这一趋势势必将进一步削弱这些老牌 MCU 芯片厂商的存在价值。 

因此,行业的僵局将随着整合并购开始被逐渐冲击。 

首先是源自于 MCU 芯片行业内的整合,如早在 2015 年就完成的恩智浦收购飞思卡尔、英飞凌曾宣布收购意法半导体 ;与此同时,MCU 芯片厂商也面临着来自外界的跨界收购,如上述英特尔收购 Mobileye 以及曾掀起巨大轰动但并未成功的高通收购恩智浦。

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