黄魁:中国汽车芯片发展趋势洞见——协同发展 构筑生态

  12月5日-6日,由中国汽车工业协会和中国电子科技集团有限公司共同主办的“2023全球汽车芯片创新大会暨第二届中国汽车芯片高峰论坛”在无锡举办。本届芯片大会以“共享中国机遇•共谋创新发展•共赢产业未来”为主题,设置了“1场高层峰会、1场主旨论坛、4场主题论坛”共6场会议。其中,在12月6日下午举办的“主题论坛二:新能源汽车‘芯’动态”上,曼合普(上海)管理咨询有限公司管理咨询业务负责人黄魁发表精彩演讲。以下内容为现场演讲实录:

  各位来宾,下午好!今天听了一天,我估计大家也比较累了,还好我这是最后一个环节,我今天是一个业外人士,我并不直接从事芯片,也不直接从事芯片的应用,我们是做咨询的,我们公司是来自于保时捷汽车下面的一家咨询公司,我大约是这个背景。
  我为什么目前讲汽车芯片将会是一个非常好的时机,我们引用了陆奇先生提的“母生态”概念,什么叫“母生态”呢?一个产业、一个行业牵头能带动一系列产业的发展。
  目前的智能汽车时代,我们称为第三代的母生态,前两代大家也比较清楚,一个是我们的个人电脑,也是将近有20年的发展周期,它带动了大批高科技产业的发展。第二个阶段是智能手机时代,也是一样的。智能汽车跟电动汽车是正好碰巧糅到一块了,我们说智能汽车和电动汽车的发展是双轮驱动的趋势。
  刚刚有嘉宾讲电动化可能对芯片的要求或者数量增加不会有太大的变化,但智能化会,但恰恰它俩是在同时进行的。因为智能汽车未来的发展会给人们提供第三空间,你在工作和生活之余,你将会享受更多革命性的用车体验变化,它会给我们带来这样一个情况。所以我们的判断是汽车芯片也会有20年的黄金发展周期,咱们中国的汽车芯片企业一定要抓住这个时机。
  从渗透率来看,很多嘉宾都提到这块,我这里简单陈述一下,中国新能源汽车从2019年开始蓬勃发展,发展的非常快,但是这里头有大部分的原因归功于国家政策的激励和补贴层面。
  这对我们来讲也是一个弯道超车的机会,我们一直在讲中国汽车弯道超车就靠电动汽车,但是我们再问一个问题,我们的芯片行业存不存在弯道超车这个情况呢,我们认为还是比较难的,因为芯片行业的投入是非常高的,要求非常长周期的研发,目前来讲应该还没有人提到芯片行业有弯道超车这样的概念。
  但实际的发展对我们市场的机会是非常大的,中国电动化汽车的渗透率是很高的,它的总量我们甚至比较的时候没办法跟每个国家去比较,我们都是中国跟欧洲或者北美去比较,因为他们实在太小了。
  从渗透率来看,电动化跟智能化是同时发生的巧合,从智能化来讲,渗透率也是非常高的,包括我们的智能座舱渗透率远超于国际平均水平,15个点以上,包括我们的L2智能驾驶也是一样的。
  但这两个渗透率会对我们未来芯片的需求与要求会更高,我们一直在讲中国很怕卡脖子,如果说我们国内的芯片企业在这么好的大的背景下,如果不能占据一定的先机,我们中国的汽车工业其实还是有一定风险的。
  从芯片的分类来讲,我也是引用了一些比较传统的分类,像五大类,但今天我重点讲是在主控芯片这块,在2021年的时候,汽车芯片荒的时候,主控芯片其实是缺的最多的,导致很多车生产出来之后没法卖,因为他缺这个芯片。大家如果关注到像上海外高桥进口车那个码头,你会看到停了很多车,发不出去,缺芯片,没有芯片。
  从当前的平均值来看,占比最大的还是我们的功率芯片,这个是现状,全部一起来算的平均值。2023年我们的预估,单车的芯片总价在9000元左右,这个值将会越来越高,取决于我们的渗透率以及智能化渗透率以及我们车不断的加载更多的芯片。
  我今天有几个趋势跟大家分享一下。我们讲整车的电子电气架构其实发生了非常大的变化,为什么呢?因为传统的燃油车时代,我们称为第一阶段,是叫做传统分布式的,业内人士都比较理解,我举一个比较简单的例子,给一些不太了解的朋友做一个比喻。
  大众汽车原来的燃油车叫MQB平台,它其实就是传统的分布式,它每一个独立的功能都需要一个独立的ECU去控制,这个时候会导致我们车的线速是非常多的,线速的重量是非常高的,非常重的,我们称为在传统的分布式里头。
  随着新能源汽车的发展,有的车先是油改电,当时没有电动化,油改电,我把发动机变速箱换了,换个电池,搞点电机电控也上路了。这个时候控制的整个电子电架构还是传统分布式,但是它进化了一步,集成了一下,它在ECU之间互相合并了一下,可能我原来需要8个ECU,可能我后面只要4个了,它互相合并了一下。
  当前阶段我们叫电动车电气架构发展比较蓬勃的一个阶段,这个阶段已经朝着域内集中化发展了,这个集中化是什么概念?我们是按域来控制的,我们按功能域来控制域控制系统,这块也是目前来讲我们谈的比较多的,也是我今天想跟各位更多再分享在这块的内容。
  我们再举到大众的车,大众的车原来我们是MQB传统燃油车,现在是MEB ID系列的,叫集中化这样的架构,当然下一代SSP平台会到域融合这样一个阶段,域融合就是我更少的DCU了,DCU会少一些,就是怎样把这个量减少。
  到第三阶段是未来汽车,这不是说NIO,就是以后的汽车,未来汽车,它的未来可能会有一个叫中央电脑,它以后一个中央电脑控制所有的功能,这是未来的一个很好的图景。再高级的可能就上云了,我们的控制全上云了,这可能还比较遥远,就大概这样三个阶段的发展。
  我们从三个阶段行业的规模来看,因为我们的电子电气架构的发展会导致我们的域控制器增长高速发展,这是一个非常好的市场,大规模的市场区域。但是从ECU这个层面来看,我们的一些MCU芯片还是在计算要求不算很高的一些领域里面应用,所以它的市场规模会在未来5年左右还是会比较平稳的发展,增量是有限的,这是它的一个市场情况。
  DCU深入打开来看,在DCU里头智驾的这部分增长会相对比较快一些,虽然说我们现在智能驾驶一直在研发,但是目前还没有一个很好的法规允许我们上路,但是未来我们的预测是智驾的DCU这块在DCU市场里面也是比较高速增长的一块领域,它的份额应该是会超过一半以上的DCU市场份额。
  因为电子电气架构发生变化之后,我们SOC芯片的发展就会很重要了,这块赛道也是目前来讲各个玩家、生态圈比较关注的一个行业。MCU在一定时间内还是会继续的发展,所以我们的判断是SOC和MCU会齐头并进一起发展。
  从单车的产值来看,我们也做了一些统计,从单车SOC的价值来看,目前来看平均看来我们现在SOC单车价值是在800块钱左右,就是一辆车,但是未来应该会到1800左右,在2030年左右的时候1800左右,因为SOC的数量相对比较少一些,但MCU价值会比较平稳,都是在1500到2000左右这样一个单车平均价值,因为MCU数量多,所以导致单车MCU单价就比较低。
  这是我刚刚分享的第一个趋势是电子电气架构的变化导致DCU的SOC这个芯片的重要性,第二个趋势是我们看到了一个国产化加速替代的紧迫性,首先我想把市场的格局给大家看一看,我们先看看2022年的全球MCU市场,大家看到中国企业这名字没有出现,就是他的市场份额太小了,80%都是欧日美企业的市场格局,这是一个现状,当然中国企业现在也在努力去跟进,比如像比亚迪包括一些其它的MCU厂商,我们现在在做这个事,但是我们离国际的头部还是有非常大的距离(从市场份额来看),这是MCU的情况。
  SOC又分两块,因为算力不一样,所以SOC也是不一样的,我们常见的SOC会分成两块,一个是做智能座舱的SOC,这块主要是以高通、瑞萨、英特尔占据比较大的份额,高通得益于他原来消费电子的积累,这块他快速切入之后,抢占了很大的商机。
  中国企业虽然在这块也有一些崭露头角,但是像我们国内很骄傲的芯驰科技,其实他也获得了非常多的定点,未来的定点,但是现在还没有大批量的交货。
  从智驾SOC来看,Mobileye一家独大,高算力20Tops以上的这样一个算力的要求,但这块我们发现中国企业存在着很大的机会,大家比较熟知的像地平线和黑芝麻科技在这块已经慢慢开始有点崭露头角了,包括华为,但是目前来讲,市场的占有率还是比较低的,但是这块未来恰恰有可能会成为我们国内AI芯片弯道超车的希望,这是我个人的观点。
  中国的算法工程师相对来讲还是比较优秀的,大家只要到硅谷去看,很多搞高科技搞算法的,很多都是清华毕业,其实都是中国人,包括英伟达也是这样,大量的中国人华人。如果说我们在这块能发力的话,未来在我们智驾的SOC芯片上,一定在国际的市场上占有一定的先机。
  我们讲国产替代,国产替代其实不是那么容易的事情,它其实不是一个单点替代,比如说我在某个芯片设计领域或者我在一些应用领域能做的很好,它是一个全链条的布局。
  我们一直在讲中国的芯片为什么这么难做,第一跟我们的制程工艺有关系,还有一些设备有关系,其实我们现在最落后的是制造工艺这块,这是一个历史遗留问题,特别是高精度的晶圆,以前都是台湾或者是韩国企业掌握在手里,我们起步比较晚,刚刚有嘉宾讲封装,技术含量我也认可,但是封装相对来讲它的技术门槛比较低,这块也是一个客观的事实。
  所以中国企业在制造工艺这块,的确目前是我们很痛的点,也是卡脖子的最重要的环节,我们在下游的应用以及我们在设计这块,相信我们是可以追上来的,特别是下游的应用这块,我们的这些造车新势力现在的研发创新其实已经领先于欧洲的很多企业,这也是我们很自豪的地方。
  从技术储备来看,我们举了两个例子,一个是高通的智驾芯片,你看高通智驾芯片有个叫骁龙895,它在2024年的算力能到30Tops,我们中国做的比较好的,我举一个代表是芯驰做到8,其实还是有很大的技术上的差距。
  从AI芯片上来讲,也是有比较大的差距,英伟达号称2024年会有一个2000Tops的算力芯片,目前国内做的比较好的地平线也就是560,这还是存在一定的差距在里面。特斯拉就不说了,特斯拉是神一般的存在,他自己做了很多东西,从他原来的FSD开始,他就建立一套自己的生态。这个是我想分享的第二个观点,就是国产替代这个事情。
  第三个观点是我们的供应体系,汽车生态的供应体系,特别是主机厂或者是Tier1的供应商,2021年应该是比较深刻的,因为是我们芯片荒时代,芯片荒缺的是二级供应商的那些芯片,那些单片机、MCU缺。
  如果二级供应商缺了MCU,它会导致一级供应商交不了货,在这种情况下,我们的主机厂不得不对他的供应链模式重塑,以前是我采购,我就盯着Tier1,你给我供货,Tier1负责去Tier2买他的芯片,但这种方式会导致供应链的韧性有一些风险在里面。
  右边这张图,从横坐标来看,对二级供应商元器件这块的一些策略上也发生了一些变化,一种是直接委托Tier1去买这个芯片。
  另外就是像上汽的跟英飞凌的,他也是投资合资,我要控制一点芯片,保证我的供货。甚至有的主机厂现在已经开始自研芯片,像比亚迪,这是对上游供应商的策略。
  纵坐标就是我们的DCU,也是有三种情况,一种也是委托一级供应商像博世、法雷奥包括大陆电子等等,还有联合开发的,还有完全自主开发的,供应模式上发生了一些变化。
  我举几个例子,我们车厂目前的一些实践,我没有穷举所有车厂的情况,大概列举了,主要是解释我们供应链重构模式的变化,我们可以看到像传统燃油车企业,比如说宝马、奔驰、大众,包括上汽、日本的丰田,他们在芯片的策略上目前走的是投资入股、参股或者说直接定点的方式和二级芯片供应商合作,这是他们做的比较多的。
  更极端的是这些新势力,包括特斯拉以及国内的蔚小理,他更多是自研,包括比亚迪也会自研。像长城二级芯片也是跟别人合作,但是他的域控制器会自研。这样一种方式就会很大程度上去降低我们在芯片供应链上的风险,发生了一个比较大的变化。
  这是我前面讲的供应链,最后一个观点是软硬协同的问题,因为汽车芯片是个硬件,但是这个硬件用的好不好其实取决于软件的效率,就好比我们以前说苹果手机,有很多手机厂商互相比较的时候,说苹果手机硬件没有我强,芯片,内存各方面没有强,为什么它用的这么好?其实苹果手机软件做得很好,软件把效率发挥的很大,芯片的企业我们建议不能意味追求硬件上的完美,更多还是在软件方面还要去精益求精,怎么让软件能在芯片上在有效的算力上发挥最大的价值才是未来的趋势。
  这里我有几个建议,我呼吁芯片企业能尽早的在主机厂的车型研发和规划的时候,尽早介入,能跟他们一块儿来定义芯片,而不仅仅是说到了发定点,采购定点的时候我们才来,那个时候我们可能就是比价格,这也是我们怎么样能够很好的提升核心的竞争力。
  当然工艺方面也是非常重要的一个事情。
  最后一张图我想强调的一个观点,也是在此呼吁一下,中国汽车行业我们在高速发展这样的一个情况下,我们怎么样保证能搭建一个生态系统,一辆车的芯片未来会非常多,有嘉宾也说上百上千这样一个芯片,芯片多了之后会导致你的软件汽车软件要求非常高,一个汽车你要控制这么多品牌的芯片,这么多功能不同的芯片,让它能够很好的运转这是很难的一个事情。
  怎么样形成一个生态把我们的芯片,把我们车机端应用的算法,包括我们操作系统能有效的协同,发挥最大的聚合作用这是未来的一个趋势。
  当然我们也看到有的企业都想自己干,但我们认为术业有专攻,没有一家企业能把所有事情都干了,因此我也是借这个平台呼吁一下咱们中国汽车企业,如果在研发阶段能尽早的让我们中国的芯片企业早期介入功能研发,包括我们汽车软件能形成一个比较好的早期介入之后,把我们研究成果尽早在我们车上实现,以促进整个汽车高质量的发展。
  我大概的介绍就到这儿,我们是来自于保时捷子公司。谢谢各位。
  (注:本文根据现场速记整理,未经演讲嘉宾审阅)
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