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在長期不確定性中,誰能夠在技術能力、成本結(jié)構(gòu)與迭代效率之間找到最優(yōu)解,誰就更有可能主導下一階段的產(chǎn)業(yè)格局。
文|胡嘉琦
ID | BMR2004
過去,沒有人會在買車時問一句:這輛車用了什么芯片。但今天,這個問題正在變得越來越重要。
一輛智能汽車的背后,有上千顆芯片在協(xié)同工作,是一套“硬件+軟件+算力”的系統(tǒng)工程。
最直觀的變化來自芯片數(shù)量的躍遷:據(jù)麥肯錫與中國汽車工業(yè)協(xié)會測算,傳統(tǒng)燃油車單車芯片用量為300—500顆,新能源車已提升至1000顆以上,高階智能汽車甚至超過2000顆,未來完全自動駕駛車型可能突破3000顆。與此同時,單車芯片價格已從傳統(tǒng)燃油車的300—500美元,提升至新能源車的700美元以上,高端智能車型甚至超過1500美元。
比數(shù)量更重要的是結(jié)構(gòu)變化。汽車電子電氣架構(gòu)正在從分布式控制走向中央計算架構(gòu)。過去,每一個功能(發(fā)動機控制、車身控制、娛樂系統(tǒng))都依賴獨立ECU(電子控制單元,即車載電腦,由微控制器和外圍電路組成),而現(xiàn)在,越來越多功能被整合進少數(shù)高算力芯片中,由中央計算平臺統(tǒng)一調(diào)度。
當芯片從“配角”變成“核心變量”,汽車的競爭方式也隨之改變:從整車制造能力,轉(zhuǎn)向算力定義能力。
對此,《商學院》記者采訪了特斯拉等企業(yè)和行業(yè)專家,來探討汽車作為高端智能硬件產(chǎn)品未來的發(fā)展路徑及行業(yè)前景。
01
車規(guī)級芯片的技術門檻
車規(guī)級芯片不是快生意,而是一門極度“慢變量”的工業(yè)生意。
如果說消費電子芯片追求性能與迭代,那么車規(guī)級芯片的核心目標只有一個:長期穩(wěn)定運行。
它并不是簡單的“更高級芯片”,而是一整套工程體系。其標準以AEC-Q100與ISO 26262為核心,前者定義可靠性,后者定義功能安全。車規(guī)級芯片必須在極端環(huán)境中工作:-40℃—125℃,同時承受振動、沖擊、電磁干擾等復雜工況。
更關鍵的是,它必須具備極低的失效率,達到ppm級(百萬分之一)。這意味著,一顆芯片在設計之初,就必須考慮“不會出錯”的問題。
因此,其開發(fā)流程遠比消費電子復雜:從架構(gòu)設計到流片,再到功能驗證、失效分析與認證,往往需要3—5年時間。任何一次設計變更,都可能引發(fā)全鏈路重新驗證。
這也解釋了一個關鍵事實:車規(guī)級芯片不是快生意,而是一門極度“慢變量”的工業(yè)生意。
這種慢,反而構(gòu)成了門檻。因為一旦芯片進入車廠供應鏈,就意味著深度綁定。一顆芯片的更換,不僅涉及軟件適配,還涉及整車安全驗證,因此替換成本極高。在這個體系中,芯片不只是器件,而是安全責任的一部分。
當芯片進入汽車核心系統(tǒng),權力結(jié)構(gòu)也在發(fā)生變化。在智能汽車體系中,芯片正在成為“控制權”的載體。以特斯拉為例,其技術架構(gòu)采用“雙系統(tǒng)設計”:一部分是座艙系統(tǒng),運行于AMD Ryzen等平臺,負責中控顯示、娛樂與交互;另一部分是自動駕駛系統(tǒng),搭載自研FSD芯片(AI4),負責感知、決策與控制。
《商學院》記者從特斯拉相關負責人處了解到,自動駕駛芯片在特斯拉體系中的角色極其關鍵。它需要在毫秒級時間內(nèi)處理來自多路攝像頭的高頻數(shù)據(jù),并完成神經(jīng)網(wǎng)絡推理,形成從感知到控制的閉環(huán)。為提升可靠性,特斯拉還采用雙芯片冗余設計,通過實時校驗確保系統(tǒng)安全。
中國汽車流通協(xié)會專家委員會專家鐘師指出,特斯拉選擇完全自研芯片,本質(zhì)是在“收回自動駕駛的控制權”。
在鐘師看來,特斯拉作為行業(yè)頭部企業(yè),具備探索與引領技術路徑的能力,也能夠承擔高額研發(fā)投入與試錯風險;而多數(shù)車企則需要在投入、風險與回報之間做出權衡,選擇成熟的獨立供應商方案,往往是更現(xiàn)實的路徑。核心技術能力的獲取成本極高,并非所有車企都必須具備,關鍵在于形成相對競爭力。
對于頭部車企是否會全面轉(zhuǎn)向自研芯片的情況,鐘師認為,這一模式注定只屬于少數(shù)玩家。車規(guī)級芯片研發(fā)門檻高、周期長,只有極少數(shù)企業(yè)具備持續(xù)投入能力。只要第三方廠商能夠提供性能穩(wěn)定、價格合理的產(chǎn)品,就會獲得廣泛市場空間,并通過規(guī)模化形成競爭優(yōu)勢。汽車產(chǎn)業(yè)的競爭本身是多維度的,并不取決于單一技術能力。
02
自研與平臺并存
擁有芯片設計能力,往往被車企視為掌握核心技術的重要標志,有助于提升品牌技術形象與消費者信任。
自研路徑強調(diào)控制權與系統(tǒng)優(yōu)化,而平臺路徑強調(diào)生態(tài)擴展與規(guī)模效應。兩種模式正在并行發(fā)展,共同推動汽車從機械產(chǎn)品向計算平臺轉(zhuǎn)型。
北方工業(yè)大學汽車產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新研究中心研究員張翔表示,從長期趨勢看,汽車芯片更可能由第三方廠商主導提供,而非車企全面自研。在他看來,車企在芯片研發(fā)上并不具備天然優(yōu)勢,自研不僅成本高、效率低,也難以實現(xiàn)規(guī)模效益最大化。
不過,近年來不少車企紛紛效仿特斯拉推動自研芯片,其背后更多是階段性現(xiàn)實因素。一方面,智能駕駛芯片價格較高,且在部分時期存在供不應求的問題,影響整車生產(chǎn)節(jié)奏;另一方面,車企通過參與芯片設計,可以在一定程度上增強供應鏈安全。同時,相比完整制造鏈條,自研芯片多集中在設計環(huán)節(jié),生產(chǎn)仍依賴代工廠,整體投入仍在可承受范圍內(nèi)。
此外,自研芯片也具備明顯的“技術與營銷”雙重屬性。擁有芯片設計能力,往往被車企視為掌握核心技術的重要標志,有助于提升品牌技術形象與消費者信任,這也是當前小鵬、華為、蔚來等企業(yè)加碼布局的重要原因之一。
在技術路徑上,張翔提到,當前行業(yè)正從單一芯片提供,轉(zhuǎn)向“芯片+算法+系統(tǒng)”的一體化方案。以地平線為例,早期以芯片切入,如今正轉(zhuǎn)型為智能駕駛整體解決方案提供商,從二級供應商向一級供應商角色升級。這一變化也反映出產(chǎn)業(yè)鏈價值正在向系統(tǒng)能力集中。
從市場實踐來看,車企與第三方廠商的合作呈現(xiàn)出“并行探索”的特征。部分新車型會引入地平線等方案進行測試與導入,而在主力車型上,車企仍傾向采用更成熟的技術路徑。這種多方案并行,本質(zhì)上是一種風險對沖與技術驗證。
張翔強調(diào),與第三方合作并不意味著放棄自研能力,而是在成本、風險與技術不確定性之間尋找平衡。智能駕駛?cè)蕴幱诳焖傺葸M階段,投入高、周期長,車企往往更傾向于引入合作伙伴共同分擔風險,而非完全依賴單一路徑。
鐘師判斷,行業(yè)將長期呈現(xiàn)“自研與平臺并存”的格局:一方面,少數(shù)具備規(guī)模與資金優(yōu)勢的車企堅持自研芯片;另一方面,若干大型獨立芯片供應商持續(xù)做大做強,服務更廣泛市場。當技術逐步收斂、產(chǎn)品趨于成熟后,成本與效率將成為決定勝負的關鍵變量。
03
產(chǎn)業(yè)鏈重構(gòu)與市場躍遷
汽車芯片需求呈現(xiàn)“數(shù)量、價值、滲透率”的三重增長邏輯。
實際上,車規(guī)級芯片的產(chǎn)業(yè)鏈極其復雜,但其價值分布正在發(fā)生變化。
上游是設計與工具環(huán)節(jié),依賴EDA工具(如Synopsys、Cadence)與IP核授權;中游是制造與封裝測試,包括晶圓代工與高可靠性封裝;下游則是整車廠與Tier1供應商,共同完成驗證與集成。
由于車規(guī)級芯片對穩(wěn)定性的要求,行業(yè)普遍采用成熟制程(如28nm、16nm),以換取更高良率與可靠性。
在應用層面,車規(guī)級芯片可以分為四大核心類別:計算芯片,決定自動駕駛與中央計算能力;控制芯片(MCU),承擔整車最廣泛的控制任務;感知芯片,處理視覺與環(huán)境數(shù)據(jù);功率芯片(如SiC與GaN),決定能源效率與電動車性能。
從市場結(jié)構(gòu)看,在細分領域中,不同統(tǒng)計口徑下的數(shù)據(jù)存在一定差異。Global Market Insights 報告顯示,汽車存儲半導體市場規(guī)模已由2022年的118億美元增長至2024年約155億美元。根據(jù)行業(yè)增長趨勢推算,2026年有望進一步接近180億美元。
在信息安全芯片領域,相關市場規(guī)模在不同統(tǒng)計口徑下存在差異,整體處于數(shù)億美元至數(shù)十億美元區(qū)間,仍隨車載安全需求快速增長。
Canalys數(shù)據(jù)顯示,2025年中國市場L2級及以上自動駕駛功能滲透率預計將達到約 62%,自動駕駛芯片行業(yè)正加速邁向規(guī)模化落地階段。
這些趨勢疊加,使汽車芯片需求呈現(xiàn)“數(shù)量、價值、滲透率”的三重增長邏輯。
在競爭格局上,國際廠商仍占據(jù)高端市場,英偉達、高通與英飛凌在AI計算、座艙與功率領域占據(jù)優(yōu)勢;而中國廠商則在MCU與模擬芯片等領域快速崛起,并逐步進入車規(guī)供應鏈。
04
車規(guī)級芯片的三種路徑
三條路徑最終指向三個根本問題:誰嵌入系統(tǒng),誰重構(gòu)系統(tǒng),誰定義系統(tǒng)。
在這一輪汽車智能化重構(gòu)中,行業(yè)逐漸分化出三條典型路徑。
第一種是以地平線為代表的“嵌入式路徑”。通過“征程”系列芯片與算法方案進入車企體系,其角色更像是能力提供者,被整合進整車架構(gòu)之中,本質(zhì)是一種“融入系統(tǒng)”的策略。
第二種是以特斯拉所代表的“全棧路徑”。從自研芯片到算法,再到整車系統(tǒng),特斯拉構(gòu)建了一套高度閉環(huán)的技術體系。在這一模式中,芯片不再只是硬件,而是算法能力的物理載體。
第三種是以英偉達所代表的“平臺路徑”。依托高性能算力與軟件生態(tài),英偉達為車企提供統(tǒng)一的技術底座,使不同廠商可以在同一平臺上構(gòu)建差異化能力,本質(zhì)上是在“定義基礎設施”。
三條路徑最終指向三個根本問題:誰嵌入系統(tǒng),誰重構(gòu)系統(tǒng),誰定義系統(tǒng)。
路徑分化的背后,是對時間、技術路線與產(chǎn)業(yè)模式的不同判斷。
清華經(jīng)管創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)與戰(zhàn)略系教授高旭東指出,當前圍繞自動駕駛與車規(guī)級芯片的分歧,首先體現(xiàn)為“時間變量”的差異:一部分觀點認為,隨著算法與大模型的持續(xù)演進,芯片架構(gòu)差異將被逐步弱化,甚至被重塑;而另一部分觀點則認為,這一過程需要足夠長的技術周期,在可預見階段內(nèi)難以發(fā)生根本性替代,行業(yè)仍將長期處于不確定狀態(tài)。
在技術認知層面,“算力決定上限”的傳統(tǒng)邏輯正在被松動。以特斯拉FSD體系為代表的路徑強調(diào),系統(tǒng)能力取決于算力、數(shù)據(jù)與算法的協(xié)同,而非單一指標。這使得競爭焦點從“拼算力”轉(zhuǎn)向更復雜的系統(tǒng)能力比拼。在這一背景下,類似TOPS的指標,正在逐步失去對整體性能的解釋力。
產(chǎn)業(yè)模式上的分歧,則集中于“開放”與“封閉”的選擇。特斯拉采取高度垂直整合的封閉體系,而以地平線為代表的廠商更傾向于開放協(xié)作。但路徑本身并不直接決定勝負,關鍵仍在于系統(tǒng)效率與產(chǎn)品能力。
高旭東將這一格局類比為20世紀80年代的個人電腦產(chǎn)業(yè):開放體系的成立前提,是自身具備足夠強的產(chǎn)品競爭力;而封閉體系則可能在協(xié)同效率上占優(yōu)。對于第三方芯片平臺而言,雖然難以實現(xiàn)整車級的全鏈路優(yōu)化,但可以通過規(guī)模化與生態(tài)聚合建立優(yōu)勢;而垂直整合模式,則只有在規(guī)模與成本同時成立時,才具備持續(xù)競爭力。
此外,隨著自動駕駛逐步走向成熟,責任歸屬開始成為新的變量。整車廠與全棧廠商需要承擔系統(tǒng)級責任,而第三方芯片廠商更多提供技術能力。這一差異本質(zhì)上是法律與制度問題,而非單純的技術問題,也意味著產(chǎn)業(yè)路徑不僅由技術演進決定,同樣受到監(jiān)管環(huán)境的深刻影響。
綜合來看,這些分歧最終匯聚為一個核心問題:在長期不確定性中,誰能夠在技術能力、成本結(jié)構(gòu)與迭代效率之間找到最優(yōu)解,誰就更有可能主導下一階段的產(chǎn)業(yè)格局。
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