汽車芯片瘋狂內卷，中國公司坐上牌桌
2023年的中國汽車芯片市場，一棵白菜真的可能換到一顆進口芯片。
德州儀器明星產品TPS51200DRCR在兩年前的缺芯潮中一度暴漲至70元，目前已經跌到了1元。意法半導體的L9369-TR，是用於電子穩定車身系統（ESP/ESC）的關鍵芯片，從巔峰期的1500元跌到了13元。
兩年前車企排隊搶芯片的光景恍如隔世，海外芯片大廠破防之餘，體驗了一把中國震撼。
2020年芯片供應短缺至今，中國汽車芯片的自給率從5%翻倍至10%[1]，蜂擁而至的本土廠商，顛覆了供應端被六大國際巨頭把持的局面，價格也在頃刻間失控。
去年5月，德州儀器一度全面下調中國市場芯片價格，且“沒有幅度和底線限制”。然而，當TPS51200DRCR的國產替代芯片成交價來到7毛，六大汽車芯片巨頭集體破了大防。
按照《日本經濟新聞》的報道，過去三年，國內汽車芯片的自給率從5%迅速提高到了10%。雖然看上去不高，但其重要性在於：這可能只是個開始。
洗牌：5%艱難上車
汽車芯片自給率提升的5%中，主要角色是三類芯片：功率半導體、MCU、傳感器。
功率半導體主要用於汽車的電能轉換和電路控制，例如交流電轉直流電、高壓轉低壓、頻率轉換等等。這類芯片在電動車中尤爲重要，是電流運轉的中樞，也一直是國產替代程度最高的領域[3]。
比較耳熟能詳的功率半導體即IGBT，是國產突破的主要方向之一，比亞迪半導體、中車時代的等國產IGBT都已陸續上車。
MCU即微控制單元，俗稱單片機，可以理解爲簡易版CPU，在車內執行單一的任務或功能，比如智能雨刷、自動落鎖。
傳感器則是汽車的“眼睛”，被汽車用於感知環境和自身狀態。除了傳統的圖像傳感器、車載攝像頭外，高端產品還包括毫米波雷達、激光雷達等。國內公司的突破主要圍繞着CMOS圖像傳感器，即數碼圈俗稱的“底”。
這三種芯片最顯著的共同特點是，技術門檻不高，也不需要先進製程。
純電動汽車的芯片搭載量往往超過1000個，與燃油車的近500個相比成倍增加。其中最重要的是自動駕駛芯片和座艙芯片，也是Mobileye和英偉達力大磚飛的主場；剩下幾百顆大大小小的芯片，就是大量MCU和功率半導體，市場份額長期由瑞薩、恩智浦、德州儀器等六大巨頭主導。
兩者研發上的難度在於，前者更像高考數學最後一道大題，不會做光寫個解也沒用。後者類似高考語文作文，憋夠了800字，多少都能拿點分。
高通的座艙芯片SA8295P，已經用上了5nm工藝；相比之下，MCU最先進的產品尚在16/28nm的成熟製程序列，大量產品位於90nm以上，製造門檻不高。
按照麥肯錫的測算，70%以上的汽車芯片都在用90nm以上的成熟製程，14nm以下的先進工藝佔比只有6%。
車用MCU使用90nm以下工藝的供應商屈指可數
難度不大，但自給進度緩慢，主要還有幾個問題：
一是驗證週期太長，認證關難過。
汽車芯片把產品做出來只是第一步，要進入車企供應鏈需要動輒兩三年的驗證週期。一旦驗證通過上車，車企就不會輕易更換供應商。海外巨頭入局早，就掌握了先發優勢，國內廠商作爲後來者難以突破。
二是對綜合能力要求高。
一輛汽車所需芯片多達幾十種類型，每種類型多的幾十顆，少的一兩顆。因此，車企更傾向於一次性採購全家桶，降低供應鏈管理難度。海外大廠通過多次併購建立起了豐富的產品矩陣，國內廠商佈局較晚，品類較少，相對吃虧。
三是市場吸引力太小。
與其他汽車零部件一樣，大部分汽車芯片走的是薄利多銷路線，而這個多銷也很大概率比不過手機等消費電子。畢竟換車週期相比於後者更長，燃油車對芯片整體用量相對也更小。
門檻不高，但跨過了也沒賺多少，自然缺乏動力。直到一場史無前例的芯片短缺，將機會拱手奉上。
機遇：史無前例的缺芯
2020年疫情期間，市場對汽車銷量預估低迷，車企也因爲銷量下滑減少了芯片訂單，大量代工廠就把產線安排給了其他芯片。汽車芯片由於利潤率較低，自建產能的芯片大廠也不願擴產，芯片庫存逐步逼近紅線。
但誰也沒想到，新能源車卻在疫情期間迎來爆發，消失的訂單又回來了。
電動車的芯片用量本身就高，自動駕駛級別達到L4的甚至高達3000顆/輛[4]，長期缺貨又讓車企對零庫存產生懷疑，開始瘋狂備貨，造成了史無前例的產能擠兌。作爲新能源車最大生產國和消費國，中國順理成章地成爲汽車芯片緊缺的重災區。
這個上車的機會，國內汽車芯片公司抓住了，就沒打算放手。
長期以來，困擾國內汽車芯片的最大問題不是海外芯片太貴，而是太便宜。
汽車芯片大多采用IDM垂直整合模式，設計製造封測一把抓，只有少數外溢訂單會交由臺積電這類代工廠。MCU的前六大玩家均爲IDM模式；IGBT前十大廠家，除了麥格納轉型成fabless外，其他廠商均爲IDM模式。
在IDM模式下，假設A和B兩家公司都生產同類芯片，A的產能是100萬顆，B的產能是30萬顆，那麼B的利潤非但不會有A的30%，很可能還會虧損。
芯片必須要通過大規模的生產攤薄研發成本和廠房建設的資本開支，產能和銷量就直接決定了芯片的成本。因此在存儲、面板、汽車芯片這類標準化程度高的領域，率先發動價格戰的往往不是新入局玩家，反而是富可敵國的老牌霸主。
沒有一定的市場份額，連打價格戰的資格都沒有。
因此，相比高通和英偉達在12寸硅片上挑戰物理學極限的藝術，汽車芯片的競爭格局相當樸實無華：控產。
芯片的產能建設時間非常長，這個過程中市場供需會發生很大變化，規劃產能過多，就會供過於求；規劃產能太少，又把市場讓給了同行。
缺芯潮前，汽車芯片格局穩定，六大巨頭各自有多少產能大致有數，就算芯片跌價也在預測範圍內。即使供過於求超過預期，車企可供選擇的供應商也有限。再不濟廠房莫名失火，也不是不可以。
這個過程中，六大巨頭還會通過大量併購，擴充自己的產品組合，鞏固份額優勢。過去十年，日本汽車芯片大廠瑞薩接連收購美國公司英特矽爾（Intersil）、IDT，英國公司Dialog，補齊了電源管理芯片、無線網絡和數據存儲用芯片、無線通訊上的短板。
在這樣的競爭格局中，就能理解缺芯潮對中國汽車芯片公司的意義。由於此前市場對汽車銷量的悲觀預期，車企紛紛削減訂單，恰逢德州儀器、英飛凌等廠商開始從8寸產線向12寸產線升級，關閉了老產線。結果新能源車市場爆發，芯片價格直接漲到了天上。
只要有點產能，都成了稀缺標的，業績一飛沖天。瑞薩淨利潤、營收接連創下歷史新高，德州儀器連續七個季度營收兩位數增長，IGBT大佬安森美營收破紀錄。
但“六大”可能也沒想到，2020年到2023年短短三年內，中國汽車芯片供應商從幾十家暴增到300多家[6]，大量新增產能被釋放，價格戰接踵而至。
洗牌：置死地而後生
對車企來說，在庫存紅線和高漲的芯片價格面前，車規驗證、產品矩陣都是優先級靠後的小問題。爲了保證汽車出貨，車企不得不爲國內汽車芯片大開綠燈，替代遲遲供不上貨的海外產品。
另一方面，國內新勢力大多工程經驗足，對自身電子電氣架構相對熟悉，也更傾向於使用國產芯片。
開頭提到的意法半導體拳頭產品L9369-TR，其客戶大多是博世、採埃孚這類Tier 1供應商，Tier 1則將芯片裝進整個ESP系統交給車企，車企實際上並不瞭解具體的架構。曾掌舵大衆電動化轉型的赫伯特·迪斯就曾表態，大衆汽車“幾乎沒有一行軟件代碼是我們自己寫的。”
在這種情況下，研發團隊的草臺指數，多多少少決定了更換芯片供應商的心理負擔。國內車企研發投入高，同時車型相對少，上車意願就更強。
2023年，剛剛上車的國產汽車芯片再度迎來硬仗。這一年的中國車市，“降價”貫穿始終，國內外老牌車企、新勢力紛紛下場肉搏：
大衆ID.3打出12.59萬元的歷史最低價，特斯拉開年祭出降價大禮包，小鵬、蔚來、理想不敢落後，隨即跟上。近三年在中國市場首發的車型超過170臺，幾乎兩天發一臺新車。
慘烈的價格戰背後，是中國作爲全球最大汽車市場，競爭白熱化的現實。甲方帶頭割肉，作爲乙方的汽車芯片，自然無法置身事外。
德州儀器去年在中國啓動的全面降價，就是依靠更低的生產成本，從中國廠商手裡奪回失地。同樣的市場價，老牌廠商還在賺錢，國內廠商卻已經在虧錢了。但老玩家們顯然低估了國內市場的內卷程度。
2023年，德州儀器銷售額下降13%，創造十年以來最大降幅，其中中國區收入銳減32%，拖了最大的後腿。
國內公司破釜沉舟的決心，自然來源於上車的不易，畢竟史無前例的缺芯潮，很可能不會有第二次了。10%的國產化率看上去不高，但很可能只是國產汽車芯片的冰山一角。
海面以下，衆多國產汽車芯片距離上車只差最後一公里——車規級驗證。
與手機等消費級芯片不同，汽車芯片需要考慮更極端的工作環境。比如工作溫度範圍，前者要求在0℃到+70℃，汽車芯片則要求在-40℃到+86℃。車企供應鏈的驗證週期通常有兩三年時間，不少產品可能已經走到了最後的測試和驗證環節。
因此，雖然國產化率剛剛達到10%，但《日本經濟新聞》還是展露出了濃重的焦慮[8]：即使是技術難度極高的芯片，中國也有望在5到10年內實現國產化的替代。
作爲日本汽車半導體的獨苗，讓瑞薩去搶Mobileye和英偉達的地盤，純屬強人所難；放下身段和中國公司比誰的東亞性更強，多少也有些超綱。高端望洋興嘆，中低端遭遇阻擊，也許是六大巨頭共同的煩惱。
而對國內汽車芯片公司來說，擊穿底線的價格戰固然殘酷，但半導體產業的競爭一向烽煙遍地。慘烈的戰爭過後，芯片公司尚且只是“坐上了牌桌”。一個產業的進步，時間總是比我們想象的漫長，成本總是比我們預期的高昂。
參考資料
[1] 徐爾曼：2030年中國汽車芯片市場規模將達290億美元，中國經濟網
[2] 不缺芯了，TI德州儀器急了，芯世相
[3] 有關汽車芯片自主化和國產化，分銷商巨頭大聯大是這麼看的，EET-China
[4] 智車“芯”時代：汽車芯片的現狀與展望，和高資本
[5] 2023國產汽車芯片關鍵詞：過車規、落地、降價，電子發燒友網
[6] 原誠寅：汽車芯片的“新生”與“淘汰”，智庫君
[7] 芯片內卷現狀，破防了，芯世相
[8] 中國車載芯片9成靠進口，10年實現國產替代，日經中文網
編輯：李墨天
視覺設計：疏睿
責任編輯：李墨天
封面圖片來自ShotDeck