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【芯曆史】打破國際壟斷,中國汽車晶片是如何崛起的?

【芯曆史】打破國際壟斷,中國汽車晶片是如何崛起的?

芯曆史──縱覽國内外半導體産業發展曆程,挖掘行業奇聞趣事,以古鑒今,探尋産業未來發展之道。

集微網報道,在汽車電動化、智能化和網聯化浪潮下,汽車晶片正成為半導體界的熱點議題。但面對席卷全球的缺芯潮,汽車産業遭遇了前所未有的發展危機,2021年全球減産超1000萬輛。由于産業基礎薄弱,中國汽車晶片一直依賴國際大廠,并在缺芯危機下尤為捉襟見肘。不過,近年來随着研發能力提升以及政策扶持加大,中國已在功能晶片、功率半導體等車規級晶片領域取得重要突破,并湧現出部分打破國際壟斷、參與全球競争的汽車晶片企業。

四維圖新:膽大雄心,攻堅車規級MCU晶片

作為車輛各功能控制的核心器件,MCU主要用于車身控制、駕駛控制、資訊娛樂和駕駛輔助等系統,在一輛車裝備的半導體器件中占比約三成。然而,車規級MCU晶片對功能、可靠性、工作溫度等名額的要求非常嚴苛,僅次于航空航天、兵器軍械、特種車輛等領域的軍工級晶片。是以,在超高的技術門檻下,起步較晚的國産MCU晶片大幅落後于國外大廠。不過,随着近幾年産業發展形勢演變,中國企業已經在歐美廠商的陣線上撕開了一道口子。

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2015年前後,滴滴、共享單車和外賣等新生事物興起,促使地理資訊的互動使用變得越發頻繁。作為地理資訊行業的“老兵”,四維圖新董事長孫玉國見此心中卻不免有些惋惜。他說,“這些行業最應該幹的就是我們地理資訊人… 膽子還得再大點。”而在強勢的網際網路資本進擊下,四維圖新的對手高德被阿裡巴巴收購。最終,在百度和騰訊之間,孫玉國選擇了騰訊。此後,依托騰訊的網際網路、大資料等資源,四維圖新開始向智能駕駛綜合服務商轉型。

正如孫玉國所說,“膽子得再大點”。随着大資料和自動駕駛時代來臨,四維圖新提出要建構一個智能汽車大腦,形成以導航、車聯網、自動駕駛、晶片和行業應用為支撐的業務發展格局。于是,自2015年起,四維圖新開始在各條線大力布局,其中包括在自動駕駛上成立專門的研發部門,在車聯網業務上控股圖為先和圖吧BVI,在車載作業系統領域收購俪安和騰瑞萬裡等。此外,為了強化智能駕駛大生态布局,四維圖新還在導航領域收購了中寰衛星。

繼在導航、車聯網、自動駕駛領域布局後,2016年,四維圖新耗資38.75億元籌劃收購了傑發科技,填補了在晶片領域的缺口。對于系列收購,在孫玉國看來,四維圖新有很好的技術,不能隻做簡單的工匠,要站在巨大的行業裡思考成長。僅僅有技術創新不夠,還需要商業模式創新。這種創新要求轉換思維、變換角度。顯然,四維圖新旨在打造國内領先的位置資訊大資料 + 算法 + 計算能力平台,成為高精度地圖、車聯網及自動駕駛綜合解決方案提供商。

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在四維圖新的全新規劃中,收購傑發科技發力車載晶片是一大戰略級舉措。傑發科技是聯發科于2013年設立的子公司,前身為聯發科設立于2011年的汽車電子事業部。而在傑發科技被收購後,來自聯發科的一流骨幹人員和研發團隊成為了四維圖新研發的支柱性力量。由此,通過内部培養和外部招聘不斷擴充人才隊伍,四維圖新打造了由國内外汽車電子晶片設計行業資深專家組成的研發團隊。其中,研發人員有300多人,占員工總數的比例超過90%。

至于為何敢去收購傑發科技,孫玉國表示:一是雙方具有共同的客戶,多年與車廠打交道的經驗讓四維圖新具有信心;二是傑發科技是一個優秀的團隊,多年來與他們的業務合作非常愉快;三是四維圖新自身的文化具有包容性,能夠很好地将其接收。結果顯示,基于雙方團隊的良好磨合,這起并購效果立竿見影。2018年底,傑發科技量産國内首顆符合國際标準AEC-Q100的32位車規級MCU晶片AC7811,讓中國在車規級MCU技術上實作零的突破。

緊接着,傑發科技在汽車晶片領域不斷取得了重要成果,包括2019年首顆車規級TPMS全功能單晶片解決方案量産上市,2020年新一代車規級高性能智能座艙晶片AC8015獲多家系統商新平台定點。目前,傑發科技形成了汽車應用處理器、音頻功率放大器、車規級微處理器、胎壓檢測系統晶片等四大産品體系,産品覆寫全球500多款車型,累計出貨量超7000萬套。其中,車規級MCU和胎壓監測晶片均實作數百萬級出貨,逐漸打破了國際大廠壟斷。

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孫玉國

近年來,四維圖新在做大做強地圖資料主業基礎上持續創新轉型,相繼布局了車聯網、自動駕駛、晶片等業務。正是憑借着“道生一,一生二,二生三,三生萬物”的切實舉措,四維圖新得以在車規級晶片領域不斷披荊斬棘。而這背後離不開孫玉國的不懈努力。對于多年的創業經曆,他曾于2019年分享了五點體會:一、創新是創業的基石;二、選難的事兒做;三、不求個人英雄但求英雄團隊;四、初心不忘,心氣常在;五、感恩時代,珍惜機遇。

比亞迪半導體:變“廢”為寶,打入IGBT第一梯隊

作為汽車電能轉換的核心器件,功率半導體主要用途包括逆變、變頻和整流等。其中IGBT和MOSFET器件是目前應用最廣泛的功率半導體。通常,IGBT決定車輛的扭矩和最大輸出功率等,是影響電動車性能的關鍵技術。而MOSFET則主要應用于汽車的直流電機、LED照明、電池電路保護等低壓用電器。在這個中國玩家同樣幾乎沒有存在感的晶片領域,比亞迪半導體在新能源汽車行業狂飙突進的十年,已強勢打入全球汽車IGBT行業第一梯隊。

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比亞迪收購秦川汽車

台積電創始人張忠謀曾喊話:晶片代工業務就交由台積電來做,大陸還是負責好晶片設計就好了。王傳福隔空回應:“晶片是人造的,不是神造的。”言下之意,台積電能造晶片,比亞迪也可以。其實,早在2003年收購西安秦川汽車時,比亞迪就通過其第六事業部展開了內建電路和功率器件開發業務。2004年,比亞迪注資3億元成立全資子公司深圳比亞迪微電子(比亞迪半導體前身),經營內建電路生産、經營和銷售,并擁有深圳、甯波兩大生産基地。

不過,比亞迪半導體在成立初期并未取得亮眼的成績,直到2008年才發生重要轉變。當年,王傳福頂着巨大的壓力以1.71億元收購了市場眼中“爛攤子”——中緯積體電路(甯波)有限公司,并更名為甯波比亞迪半導體有限公司。甯波中緯成立于2002年,由台灣亞太科技和大茂電子共同出資,主要從事6英寸晶片制造與服務,曾被視為浙江半導體産業的希望。但其引入的裝置都是台積電使用近二十年的問題“老古董”,并為後來的破産埋下了重要隐患。

當王傳福豪賭收購甯波中緯時,外界很不看好這起交易,并預計比亞迪半導體會虧損20億元。但了解他的人分析稱,“王傳福是想做電動汽車驅動電機的研發和生産,進而控制整個電動汽車産業鍊。”事實證明的确如此,這一收購決策也讓比亞迪半導體的IGBT産品研發和制造走上了正軌。基于前期的布局和研發積累,2009年比亞迪工程師們在甯波中緯工廠研發出了第一代晶片IGBT 1.0。顯然,這是比亞迪一貫“自力更生、變廢為寶”的經營風格展現。

【芯曆史】打破國際壟斷,中國汽車晶片是如何崛起的?

後來,IGBT 1.0晶片成功通過中國電器工業協會電力電子分會組織的科技成果鑒定。這标志着中國在IGBT晶片技術上實作零的突破,打破了國際巨頭的技術壟斷。然而,2011年,在汽車産業的競逐中,比亞迪開始諸事不順:銷量迅速下跌、經銷商退網、銷售主帥離職、曲線裁員潮、利潤巨幅縮水、央視曝光“氣囊門”等負面事件接連不斷,比亞迪的口碑連同股價一起大跌。雖然巴菲特還“堅守”在身邊,但王傳福主動跟媒體見面,并當衆承認了錯誤。

不過,在王傳福眼裡,“技術為王,創新為本”是比亞迪始終要堅守的發展理念。“我首先是一名工程師,其次才是企業家。”他對自己的角色定位也決定了企業的發展戰略。于是,自2012年起,比亞迪相繼研發推出IGBT 2.0和IGBT2.5,但在當時都未激起太大的漣漪。憑借技術的不斷疊代更新,2018年,比亞迪半導體終于成功研發出全新的車規級IGBT 4.0晶片。這款晶片在性能、續航和功耗上都有極大程度提升和改善,一度成為車規級IGBT的标杆。

經過多年耕耘,目前比亞迪半導體的業務已覆寫功率半導體、智能控制IC、智能傳感器及光電半導體的研發、生産及銷售,擁有包含晶片設計、晶圓制造、封裝測試和下遊應用在内的一體化經營産業鍊,并在被三菱、英飛淩等廠商壟斷數十年的IGBT市場被撕開一個裂口。而這些當初看似不相關的事情,最終交織在一起結出碩果:當大多數企業在IGBT晶片上受制于人時,比亞迪卻成功掌控整個電動汽車産業鍊,并在較大程度上避免了缺芯危機的影響。

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王傳福

王傳福曾在一次公開談話中表示,在這個充滿變數的時代裡,企業必須擁有過硬的技術才能有選擇權,否則将會一直處于被動的狀态。如今,比亞迪在半導體領域已經擁有15項核心技術和187項技術專利,是中國排名第一、世界排名第二的汽車IGBT晶片制造企業。而這樣的成績勢必得益于王傳福在最艱難的時候也沒有放棄自主研發。正是憑借這種堅忍不拔的技術夢想,比亞迪才得以突破一個個高峰,同時使得中國電動車産業發展不用再擔心被“卡脖子”。

結語

随着電動汽車技術的日趨成熟及産業不斷發展,中國汽車晶片目前已迎來千載難逢的契機。一方面,在缺芯危機中有“危”就有“機”,國産車規級晶片獲得不少寶貴的上車驗證機會。另一方面,由于電動汽車和智能化是一場空前的技術革命,中國汽車晶片企業也擁有了巨大的參與機會。而輔以“國産替代”的曆史機遇,國内企業正在從汽車晶片的各個領域逐個擊破。未來,随着政策、人才、技術及資本等要素不斷投入,中國汽車晶片将迎來“群體崛起”的時代。(校對/隐德萊希)

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