“缺芯”潮下新能源汽车的自救之路

2024-03-11
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原标题:新能源汽车在“缺芯”潮下的自救之路   两年多的汽车芯片供应链危机似乎还没有结束。   今年四月,饱受疫情之苦的汽车工业更加惨淡。根据中国信通院的数据,2022年4月,疫情对中国汽车工业的影响同时出现在供应端和市场端,与汽车整体产销相比,分别下降了46.1%和47.6%。   但与传统燃油车不同,新能源汽车产销同比增长40%以上,4月份市场渗透率达到25.3%。然而,尽管新能源汽车的生产和销售数据令人满意,但新能源汽车企业“一芯难求”的局面并没有从根本上改变。   为了应对芯片短缺,理想汽车率先推出了“先交付后补雷达”的方案;小鹏直接“抄作业”,免费赠送XPILOT(3.0/3.5)软件给选择提车后补雷达的P5车主。而特斯拉在不了解消费者的情况下,偷偷取消了Model 三、Model Y车型前排乘客腰部支撑调节功能;保时捷Taycan Cross Turismo减配方向盘“电动转向柱”,引起了消费者的愤怒。至于原因,其实芯片太贵太缺了。   虽然主要行业分析机构预测芯片供需关系明年将发生重大变化,但对于一些新能源力量来说,传统汽车公司和科技巨头的跨境竞争不仅要确保自己的供应链,还要应对未来自动驾驶等技术创新。在全球芯片荒大的背景下,新能源汽车应该如何“自救”?   新能源汽车的抗风险能力较弱   五月二十三日,小鹏汽车公布了2022年第一季度未经审计的财务数据。第一季度,小鹏汽车收入74.5亿元,较2021年同期增长152.6%;第一季度净亏损为17.1亿元,同比增长约116.2%,同比增长32.1%。数据显示,虽然交付量在“蔚小理”中一直处于领先地位,但小鹏汽车净亏损却在扩大。   至于为什么会出现亏损,总而言之就是“缺芯少电”。有分析认为,小鹏汽车毛利率相对较低,芯片价格上涨,整体运营利润稀释。   今年3月,有媒体甚至报道称,长城新能源热销车型欧拉黑猫在2022年原材料上涨后出现了价格倒挂的现象,即每辆车损失约1万元。   为此,特斯拉、小鹏、荣威、比亚迪等许多新能源汽车制造商集体提高了价格,以应对电池原材料价格的飙升和芯片短缺。小鹏汽车首席执行官何小鹏也在财务报告电话会议上表示,芯片供应链的挑战比预期的要长。   据报道,从单车的角度来看,新能源汽车的芯片使用量高于传统燃油汽车。数据显示,目前单辆车的平均芯片价值为350美元(约合人民币2200元),而纯电动汽车的芯片价值为770美元, 电动汽车的芯片价值可超过1500美元(约9500元)。据说这仍然是芯片价格的常规时期,叠加芯片短缺的影响,汽车芯片价格上涨,更难找到芯片。根据小鹏汽车的最新统计,智能汽车芯片 达到5000颗。   与此同时,对于新能源汽车来说,电池安全是保证电动汽车健康运行的基础,而BMS系统(电池管理系统)则起着关键作用。众所周知,与手机电池相比,汽车动力电池大多采用模块电池和大量电池串并联,这对汽车BMS提出了更高的难度要求。BMSSOC测量可以准确测量电池电量,防止过度充放电。然而,目前的SOC测量需要BMS系统的电压、电流、温度、放电率等 并且快速采集,对BMS芯片要求较高。目前,国内技术仍无法实现,对国外BMS芯片的依赖性很高。   此外,在芯片供应方面,新能源汽车企业不仅要与丰田、通用、大众等传统汽车巨头竞争芯片生产能力,还要与苹果、intel等消费电子企业竞争。毕竟,消费电子芯片的利润更丰厚。   可以想象芯片短缺会对新能源汽车公司产生多大的影响。   然而,除了芯片短缺外,电池的核心原料碳酸锂和石墨的价格也大幅上涨。碳酸锂价格上涨的主要原因是有色金属锂金属短缺。锂金属作为电池的核心金属,由于近年来新能源汽车和储能市场的爆发,加剧了供需失衡。据悉,自2020年底以来,碳酸锂价格一路上涨,从每吨5万元上涨到每吨50万元以上,相当于翻了十倍,价格仍呈上涨趋势。   可以看出,新能源汽车企业高度依赖零部件供应商,抗风险能力低于普通传统汽车企业。一旦供应链价格飙升,他们可能会停产减产,这将导致更大的波动。   自研芯片是出路吗?   5月份,受疫情影响停产的特斯拉、上汽等整车企业及相关配套供应企业基本复工复产。目前,各新能源汽车企业都有大量订单,等待产能恢复释放,整体将呈现向上发展趋势,但仍需测试各供应链的韧性。   何小鹏认为,如果没有疫情的影响,大多数新能源智能汽车制造商的生产能力仍将受到芯片的限制。“很多时候,生产能力问题受到一些特别小和便宜的芯片的限制,这些芯片在整个中国市场的供应非常不确定。通常当月能看到下个月的产能已经很好了,很多时候甚至当周只能看到下周的产能。他说,目前智能汽车的几个主要高端芯片供应相对稳定,但数量、种类繁多、价格低廉的功能芯片已经成为整车生产能力的制约因素。   为了应对芯片短缺,许多新能源汽车公司已经开始了“自救之路”——自主研发芯片。然而,一些专家认为,联合开发芯片是可以的,自主开发自制芯片是一个“伪命题”。   就像小鹏的观点一样,在汽车缺芯浪潮中,MCU主要缺少新能源汽车。虽然整体技术含量相对较低,价格相对便宜,但对整车来说是必不可少的。然而,尽管这种芯片技术并不难,但对于一些新能源汽车公司来说,自制芯片仍然不是一种可取的方式。   毫无疑问,汽车芯片是一个投资高、壁垒高的行业,需要长期的资金、技术和人才投入。因此,新能源汽车企业自主研发的道路并不像预期的那么容易。   特斯拉可以说是第一家造芯的整车厂。从2013年马斯克开发自动驾驶芯片的想法,到特斯拉使用Mobileye和Nvidia的自动驾驶系统IC,再到2019年特斯拉全自动驾驶芯片FSD以批量生产的形式正式发布,需要多年时间才能实现。那么,当新能源汽车领域的竞争日益激烈时,新能源汽车公司是否有足够的资金、时间和成熟的技术来支持独立核心?更何况自制芯片的空窗会失去多少市场?   虽然有传言说威来、小鹏、零跑等汽车制造新力量已经布局了自主研发芯片,但主要与国内芯片企业联合开发芯片,特别是传统汽车企业似乎更愿意选择与半导体制造商或芯片初创企业合作。   这里还要特别提到比亚迪。据说比亚迪于2002年成立了IC(集成电路)设计部,“造芯”已经20年了,只有一些芯片的自主研发和生产能力。先进工艺的芯片生产尚未克服,但也面临着材料和设备的限制。   因此,如果只是为了解决芯片容量“脖子”问题,那么新能源汽车公司,特别是资本流动紧张的新力量汽车公司,与一些国内芯片制造商开发芯片,可能更快地获得更多芯片,降低风险成本,缩短新车型发布周期,可以进一步提高供应链的稳定性。而且自主造芯是需要慎重考虑的。   同时,从芯片自主化的高度来看,汽车芯片的联合研发将有助于扩大和加强中国汽车工业,具有更大的战略意义。目前,在产业链缺芯和国内电动汽车制造商需求的推动下,一些国内芯片首次进入新能源汽车企业的供应链。大功率IGBT、比亚迪、地平线等企业的产品开始在高计算能力智能处理芯片等领域崭露头角,甚至与国际同类产品竞争。   自动驾驶硬件竞赛   虽然联合开发芯片似乎更适合当前的新能源汽车公司,但除了解决全球芯片短缺危机外,自动驾驶的新发展机遇正在萌芽。尽管这条路不容易走,但对于一些汽车公司来说,独立造芯也可能是一个更好的选择。   如果从内燃机到电池和电机的转换是为了降低汽车行业的技术门槛,提供更多的门票,那么自动驾驶将是汽车行业的一个深刻变化。与传统燃料汽车不同,在“软件定义汽车”时代,除了声誉和品牌认可外,未来智能驾驶和智能驾驶舱的实力将成为消费者考虑的重要因素。   许多人认为,新能源汽车的下一个技术出路必须是自动驾驶,其能力将是未来决定性胜利的关键。   自动驾驶是人工智能实现场景着陆的重要方向。人工智能的主要细分技术,包括机器视觉、深度学习、增强学习、传感器技术等,在自动驾驶领域发挥着重要作用。自动驾驶发展的瓶颈主要在于这些人工智能底层技术能否取得突破。   目前,科技企业和造车新势力纷纷加入智能汽车竞争。除谷歌、百度等软件技术企业外,华为、苹果、小米、英伟达等硬件企业也参与了自动驾驶汽车领域的研究,特斯拉、威莱、小鹏和许多传统汽车公司也开展了自动驾驶研究,整个市场呈现出快速发展的势头。   在自动驾驶方面,我们可以关注华为和特斯拉。虽然华为声称不制造汽车,但通过与一些汽车公司合作,嵌入自动驾驶技术,实现另一种形式的汽车制造。4月,华为与北汽合作的极狐阿尔法S汽车正式发布,北汽负责汽车的生产和销售,华为提供自动驾驶等智能汽车解决方案。据说这款车可以在市区1000公里不干预自动驾驶。   与其他采用英伟达解决方案的汽车制造商相比,特斯拉选择自主研发FSD芯片,自主研发芯片项目于2016年启动,FSD芯片于2019年大规模生产。特斯拉FSD芯片是专门为自动驾驶功能设计的产品。它有一个特殊的结构,不仅有传统的CPU和GPU,还有一个特别定制的NNA、一个巨大的SOC芯片由ISP和其他部分共同组成。在计算方面,FSD芯片包含三个可以提供计算性能的模块,即CPU、GPU和NPU。   目前,越来越多的汽车公司开始了自动驾驶硬件竞赛。然而,尽管芯片的计算能力越来越高,激光雷达的数量也越来越多,但这并不意味着汽车公司必须能够提供一个良好的自动驾驶系统。在通用硬件和开发平台的基础上,软件与硬件的协调和软件对硬件的调用效率难以达到最高。一些观点认为,在手机领域,苹果自主研发IOS系统和芯片,其系统流畅性、设备功耗等核心指标仍优于Android和高通的通用平台。自动驾驶的本质是软硬件的结合,在智能驾驶舱领域,自主开发的芯片和软件可以比通用平台更好地适应。因此,新能源汽车在自动驾驶硬件竞争中自主研发芯片,尤其是芯片,可能会构建“无与伦比”的优势。   在自动驾驶的“硬件竞赛”中,除了感知设备外,还有摄像头、超声波传感器、毫米波雷达、激光雷达等载体。它还需要基于合理的感知硬件解决方案,以大量的数据驱动和人工智能算法的支持来测试进入游戏的人的综合实力。在这场“硬件竞赛”中,汽车制造的新力量和传统汽车公司都在加速迭代和增长。
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