“最近芯片價格上漲很多，至少有5倍。”

近期，一位在深圳做硬件的工程師Sayes（化名）告訴商業數據派，由于2020年底的手機、電腦、汽車芯片短缺影響，國內開始出現不少借機囤貨的“芯片販子”。

“華強北的春天來了，囤貨就能賺錢，囤積居奇。”Sayes稱，短缺尤其能看出國內芯片廠商的差距，“汽車方面的國產替代很少，安世的能打一點。‘’

在此背景下，有人打出了“除臺積電、三星電子外，中芯國際等其他晶圓代工企業均已上調8寸晶圓代工報價，2021年漲幅至少20%起跳，插隊急單最高4成。”

實際上，這些企業原本主要客戶都在消費電子領域，汽車業務非常少。根據財報顯示，臺積電手機業務在2020年占比達到46%，而汽車業務只占到2%。三星電子2018年8月才開始發力汽車以及自動駕駛方向，業務占比也不大。中芯國際2019年中芯國際的營收主要來自于通訊、消費、汽車及工業、個人電腦四個領域。其中，通訊業務營收最高，占全年營收的45.7%，汽車及工業部分僅占比5.9%。

這場瘋狂的背后，折射出芯片短缺的陣痛。但最痛的一環，像緊箍一樣扣在了汽車產業頭上。

2020年12月，由于汽車半導體最依賴的8寸晶圓出現短缺，大眾汽車被爆出減產停工消息，隨后豐田、福特、菲亞特等車企緊隨其后，紛紛宣布將削減汽車產量。疫情影響、電子消費品熱銷、中美貿易戰加在一起如颶風席卷了汽車行業，美國伯恩斯坦研究公司預計，受此影響2021年全年汽車產量將減少450萬輛，損失可能達到全年總量的5%。

對于汽車產量占世界總量的28%的中國（2019年數據）而言，缺“芯”的影響更為強烈。中汽協副秘書長陳士華提到，自2020年12月份下旬開始爆出的汽車芯片短缺問題，將對2021年一季度的生產造成很大影響，甚至會繼續波及二季度的生產。

各大車廠都在尋找自救之道，減產、停產、停工自救背后，究竟對當下和未來有哪些影響？智能汽車浪潮來襲，國內車企、芯片廠商又會有哪些“芯”機會？對一般消費者而言又意味著什么？一個一個的問題似乎暗示了2021又將是起起伏伏的一年。

造芯比造人難

“芯片交期54周，懷孕也就36-40周，等擺了百日宴，可能就收到芯片了。..。.”

“終于體現造芯比造人難了。”

一周前，有則消息在華強北人的朋友圈里沸騰，美國微芯半導體（Microchip）公告稱原本交期18周的芯片將延遲交期至54周，這雖然只是一個最極端的例子，但實際上各個半導體大廠都已經開啟延期甚至漲價模式，最短延期112天，最長的延期到了54周——這意味著，讓不少“待芯開工”的廠商2021年幾乎全年荒廢。

除了無可奈何的戲謔調侃，電子人、汽車人們在這個年初幾乎無事可做，想要芯片的要不排隊，要不就想辦法加錢。最瘋狂的時候，旭化成（AKM）生產的芯片AK5720VT-E2從正常價格的3元左右漲價到320元，漲幅接近106倍，所有炒“芯”者都想從中分一杯羹

“ 芯片大廠的漲價函快湊齊一副撲克牌了。”產業媒體芯世相這樣描述當下情況。瑞薩、恩智浦、意法半導體明確發布漲價函，芯片半導體價格波動，TI、東芝等廠商雖然沒有跟進漲價函，但拉長交期延遲下單也成了行業慣例。

芯片為什么成了汽車制造的“必要條件”？

如今，一輛普通汽車至少安裝40多種芯片，高端車型則需要150多種。按照種類劃分，汽車芯片大致可以分為三類：第一類負責算力，也就是處理器和控制器芯片，比如中控、ADAS（高級駕駛輔助系統）和自動駕駛系統，以及發動機、底盤和車身控制等；第二類負責功率轉換，用于電源和接口；第三類是傳感器，主要用于各種雷達、氣囊、胎壓檢測。伴隨ADAS、自動駕駛等技術發展成熟，需要大量的圖像數據、雷達數據處理，汽車廠商對芯片算力的要求也在不斷提高。

在大眾汽車芯片短缺事件中，主要供應不足的是應用于ESP（電子穩定控制系統）中的MCU（微控制單元）和ECU中的MCU。前者是汽車主動安全系統的一部分，起到防側滑作用，后者則涵蓋了諸如調整車窗、座椅、燈光等功能。如今的中高端車型上，這兩類芯片必不可少。

目前，中國半導體產業鏈在汽車方面缺失話語權，全球功率半導體供應鏈幾乎全部掌握在英飛凌、安森美、意法等國外廠商手中。芯世相提到，“前裝芯片95%是進口的，后裝超過80%是進口，所以當下的缺貨只能等待。疫情還沒有結束，短期內肯定不會有所緩解，未來疫情結束了，8英寸晶圓產線增加，芯片產能問題才會逐步緩解。”

令人無奈的事實讓大家更能看清，當下中國汽車半導體和國際間的差距。汽車行業的集成電路需要承受-40至120攝氏度的溫度范圍，這在手機領域是幾乎不用考慮的事情。消費電子產品的芯片故障率要求不超過10%，而汽車行業的故障率要求為零。一款芯片為了能通過車廠考驗，芯片廠商需要至少連續半年乃至一年之內持續穩定生產這種芯片，這樣的“產線認定”每一次都要耗費1-2年時間，而芯片更換又要再次耗費1-2年時間。

因此，要成為行業具有話語權的供應商，其產品需要很長的產品研發和驗證周期，所以在這一領域，高通、英特爾、英偉達這些電子消費產業的芯片巨頭依然沒能撼動意法半導體、恩智浦等傳統廠商的地位，現代汽車美國產品規劃副總裁Mike O‘Brien的說法似乎更好證明了這一點。

“我們不會對產品進行beta測試，它們必須從一開始就能正常使用。”

生存危機還是百年機遇？

“僅僅只是缺少一種零件，就可以看到我們的行業如此脆弱。”大眾中國區負責人Stephan Wollenstein這樣說道。芯片不足帶來的最直接影響在于削減了2021全球汽車產量，其供不應求也導致恩智浦、意法半導體等半導體供應商紛紛漲價，幾乎可以預見這會導致汽車價格波動上漲。但在缺“芯”事件影響下，國內半導體行業已經開始行動起來。

一位長期觀察芯片行業的從業人員表示，從中長期來看，芯片短缺可能反向促進國產電子汽車芯片自主代替的大趨勢。目前中國半導體設備、半導體材料的國產化進程各個節點都在進行布局，大唐電信、紫光國微、四維圖新、全志科技、韋爾股份等上市公司近幾年也都在加速深入汽車半導體產業。

韋爾股份2019年以152億元收購豪威與思比科，進軍CMOS圖像傳感器，如今成為汽車圖像傳感器全球第二，近期市值逼近中芯國際；四維圖新與方正電機于2020年11月簽署戰略合作協議，圍繞汽車電子芯片領域進行深度合作；大唐電信研發的應用于新能源汽車電池管理系統的電池監測芯片，是業界首顆集成電化學阻抗頻譜監測技術設計的鋰離子電池單芯監測芯片。

半導體領域的投資也更加火熱。天眼查數據顯示，截至到去年年底，國內共有2.1萬家企業擴充了半導體業務，國內科創板前五大行業中半導體位列第三，企業數達22家，占科創板企業總數的10%。2019年5月華為成立了哈勃科技投資有限公司，在近兩年時間里公開投資22家公司，其中半導體相關公司超過一半；自2017年起，小米長江產業基金投資了17家芯片公司，其中就包括比亞迪半導體。

不僅如此，國內半導體公司在融資和估值方面相比前幾年都有著相當大的漲幅，融資10億元以上的公司也不在少數。2020年12月22日，AI 芯片公司地平線發布公告稱，已啟動總額超7億美元的C輪融資，以投前35億美元估值推進，對應100倍市銷率（PS）。地平線計劃在年內完成全部融資，并考慮于2021年下半年赴科創板上市。

半導體領域一直以來都因投入資金大、耗時較長不被投資者關注，如今熱錢涌入，過去的冷板凳也成了香餑餑，雖然其中不乏浮躁和投機操作，但至少對有心致力于半導體領域的人來說是件好事。

從需求端的角度看缺“芯”事件，受影響最大的是年銷售量百萬甚至千萬輛級的傳統車企，但對新能源汽車產量影響似乎卻沒那么嚴重。一個重要的原因是需求量并沒有那么大，IHS Markit的數據顯示，2020年全球汽車銷量約為7650萬輛年，而全球新能源汽車銷量則為324萬輛，這一數字占全球汽車總銷量的比重只有4.23%。

更直觀的體現就是，特斯拉在2020年全球銷量49.96萬輛，即便相比2019增長36%，這個數字在傳統車企眼里也幾乎九牛一毛。

特斯拉早在2016年就組建了芯片研發團隊，并由Jim Keller領導，這位傳奇工程師曾經兩次加入AMD，組織團隊開發了K8架構和Zen架構，二者都成為AMD最成功處理器的基礎并影響至今，他還曾加入Intel擔任Intel TSCG（技術、系統架構及客戶端部門）副總裁，作為半導體領域的排頭兵以及摩爾定律忠實信徒，他的經歷完美詮釋了什么叫“一個人就是一支軍隊”。

之后，才有了2019年4月伊隆·馬斯克發布特斯拉自動駕駛演示視頻時正式推出的自研芯片。在當時放棄采用英偉達為Model 3、Model S和Model X提供的圖像處理解決方案后，特斯拉將自主研發的FSD芯片交由三星進行生產。盡管彼時特斯拉自研芯片并沒有英偉達芯片表現好，但對特斯拉來說，采用自研芯片意味著對汽車核心部分的研發自由度更高，受上游供應鏈影響更小，同時最重要的是降低了硬件成本，外界評論稱，特斯拉正在汽車領域復制蘋果的成功之路。

如今來看，特斯拉自研FSD芯片的收益相當顯著，掌握芯片核心技術也成為許多企業的方向。國內走在前列的要數比亞迪，2004年比亞迪半導體成立，這支初出茅廬的團隊主攻IGBT（絕緣柵雙極晶體管）的研發，經歷了多年迭代，如今成為國內自主可控的車規級IGBT 領導廠商，月產能達到5萬片，市場份額達18%，僅次于英飛凌，排名第二。今年1月2日，比亞迪半導體啟動分拆上市，估值102億元，投資方中不乏大家熟知的小米、紅杉等機構，可見國內車廠在技術力上和國際車廠的差距在一步步縮小。

而在去年5月，北汽旗下北汽產投公司與Imagination集團合資成立北京核芯達科技有限公司，成為第一家由中國國有整車企業與國際芯片巨頭合資成立的汽車芯片公司。另一家傳統車企吉利也在10月由控股的億咖通科技與ARM中國達成合作，共同出資成立芯擎科技。新造車勢力中蔚來也將自主研發汽車芯片，并且是自動駕駛計算芯片部分，蔚來汽車董事長兼CEO李斌在今年接受媒體采訪時回應稱，自研自動駕駛芯片并不難，比手機芯片容易。

汽車芯片設計的確和手機芯片大有不同，但卻并非更容易，因為二者是不同的衡量標準。如果把手機芯片比作獨孤九劍，要追求極致性能和最高級的工藝，那么制造一枚車規級芯片就像鐵布衫金鐘罩，不一定要在性能以及工藝上拔尖，但要想辦法實現極高良率并達成嚴苛的可靠性測試，一枚車規級芯片需要經過多項軍用電子器件級別的標準認證，不論是-40到120攝氏度的溫度考驗，還是漫長的“產線認證”，都要求達到零失效（Zero Defect）標準，這才是汽車芯片的制造難度。

而在所有汽車芯片當中，自動駕駛芯片的智能化程度最高，除了工藝上的極致要求達到零失效（Zero Defect）標準，還需要具備能承載深度神經網絡的超高算力，保持相對合理的功耗，并且需適應自動駕駛對冗余性的要求：即將芯片一分為二，一旦其中一個模塊出錯或者被損壞，另一模塊有獨立的供電和存儲系統，不受影響可繼續承擔相應工作。另外，因為行業對于芯片算力的要求在不斷提升，設計自動駕駛芯片需要具備前瞻性，能夠支持未來3-5年快速更替的算力升級。“對于現在的芯片界來講，沒有一家可以保證自家的算法是百分之百沒問題的，自動駕駛芯片需要更大的算力。”詩航智能CTO劉振宇這樣描述其難度。

從整體格局上看，無論是國內半導體還是造車廠，在這次危機當中依然只是相當微小的力量，改變不了缺“芯”的事實。當下大家正在經歷黎明前的漫漫長夜，要看到光明，至少要熬過去。

讓汽車“回到未來 ”

1985年，迪羅倫DMC-12作為道具出現在電影《回到未來》的故事當中，這輛能噴火飛天，穿越時光的汽車成為科幻電影的重要標志，也在那個時候讓人們對未來汽車有了最初的幻想。它應該搭載電腦智能控制、可以飛行、使用清潔能源，甚至穿越時間回到過去或者前往未來。

時隔36年，當我們再次回過頭來看到這些設定，除了穿梭時空之外，其他的特點如今的汽車都已經實現，雖然未必如科幻電影中那般夢幻，但站在當下去回看1908年第一輛福特T型車走出車間的瞬間，你會發現經過了113年時間，對汽車是“四把椅子+四個輪子+發動機”這樣的傳統認知早已被顛覆，如今的汽車就是一個四輪“電腦”。

這種顛覆從1977年通用汽車公司首次在汽車上搭載ECU（電子控制單元）實現速度、油箱、里程和發動機等信息的顯示就已經開始，隨后的數十年里，我們一點一點把汽車朝電腦的方向改造，使它在出行工具之外擁有更多可能。一輛車不僅可以從A地更快到達B地，也應該能聽歌、看電影、自動導航、甚至飛上天空。而這一切都是上百萬行代碼、芯片以及眾多復雜電子元件構建等超級集合的體現，早在幾十年前通用工程師Jonas Bereisa就預言到了這一點：

“軟件開發將成為汽車新產品開發工程中最重要的考慮因素”。

歷史在證明一件事，如今汽車半導體行業正站在風險與機遇的關鍵路口。汽車上電子元件成本在過去幾十年瘋狂增加，1970年代還只是5%，2005年就成了15%，近未來的十年間這個數字將會達到驚人的50%。2019年一輛新車芯片成本平均在329美元。相比而言，一臺iPhone 5的芯片成本之和不到20美元。

但這只是開始，小到車主靠近門把手自動彈出，大到在車里看電影、聽歌和智能助手聊天甚至完全放開方向盤交給自動駕駛，這一切由芯片和代碼組合在一起的體驗完全可以像配套的服務一樣打包給需要它的用戶。

過去，當車廠把一輛車生產并銷售出去就是這輛車最具價值的時候，而在當下以及未來，一輛車在用戶上手之后，它更強大的軟件能力才開始不斷被更新，也就是說，汽車的價值會隨著時間的拉長而被繼續放大，在黃仁勛看來這將為很多產業帶來巨大的商機。

“當你根據對軟件安裝次數所帶來的機遇進行簡單的數學計算時，就會發現這是一個價值數千億美金的市場。”

英偉達創始人黃仁勛對于汽車行業的未來做出一個判斷，“在未來，一輛很好的車以2.5到3萬美元的成本價出售將變得十分平常，你可以將來再決定是否購買軟件。這是一種全新的業務模式，所以傳統的主流車企必須快速完成轉型，這已經成為當務之急。

事實上，這已經開始在成為現實。

在美國，特斯拉FSD（自動駕駛選裝包）價格的價格連續兩年上漲233%，2019年初其價格為3000美元，四次調價之后已經達到10000美元，馬斯克還提出希望將其打造成可訂閱服務，這才是特斯拉真正的“搖錢樹”。

一輛高端汽車，如今僅自動駕駛系統的代碼就超過1億行，軟件的計算量達到每秒鐘10萬億次，操作系統的量級已經遠超過手機、飛機和互聯網軟件。而汽車行業經歷一百多年風雨，內部芯片從未像今天這樣重要，傷口開始裂開的時候，意味著革新也在進行。
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