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国产专利芯片稀缺,蔚来汽车等企业如何自救?

2021-04-13 09:46 · 作者:知产力   阅读:1991

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“缺芯”浪潮席卷之下,国产造车新势力的佼佼者蔚来汽车尚且面临专利缺失的困扰。


作者 | 衔蝉  

编辑 | 笺柒  



4月12日,据新浪财经报道,美国政府计划在当地时间12日与芯片和汽车公司举行会谈,讨论全球芯片短缺问题。分析师预测称,全球汽车芯片短缺将持续至少半年甚至三个季度。


而在3月底,蔚来汽车也发布公告称,受芯片短缺影响,“江淮蔚来”合肥制造工厂自29日期暂停汽车生产活动5个工作日。此后,“江淮蔚来”合肥制造工厂在被迫停产五天后,恢复生产。但在“缺芯”浪潮持续背景下,诸如蔚来等车企会进入新的困局吗?




7年,“蔚来”汽车一路成为行业独角兽




谈及蔚来(NIO),这是一家全球化的智能电动汽车公司。自2014年11月创立至今,蔚来已生产出多款高性能智能电动汽车。蔚来的成功,离不开精美的汽车外观设计。目前蔚来系拥有533件外观设计专利,数量上居于造车新势力企业榜首,吸引了一大批追求车型的用户。2018年9月12日,蓬勃发展的蔚来在美国纽交所上市,短短三年后,就以4200亿人民币的价值位列《2021数云·胡润中国大消费民企百强》第六名。


然而,蔚来的发展并非一帆风顺。


2019年对蔚来而言是多事之秋,正如“NIO DAY”晚会时车主唱得那样:“长安街趴窝,股票跌到一块多,2019年最惨的人,补电要拖辆油车……”歌词中提到的种种“黑历史”,当时的蔚来举步维艰。幸运的是,蔚来汽车面临的“至暗时刻”并没有持续太久。


到了2020年,蔚来不仅股价翻了20倍,且连续9个月实现了交付数量同比翻倍。仅用了短短一年时间,蔚来就从濒临破产摇身一变,成为了中高端汽车行业独角兽。时至今日,蔚来的第十万台汽车也宣布下线。不难看出,即使经历了许多波折,在电动汽车发展日益完善、需求量日益增加的前景下,蔚来汽车仍拥有着光明的未来。


然而,此次“缺芯”却使本来势头大好的蔚来被迫停产,尽管工厂很快便复工复产,但“芯片”短缺的现状像达摩克利斯之剑一般,时刻悬在蔚来汽车的头顶上。




内外因共同导致“缺芯”,蔚来汽车还好吗?





参照蔚来2020年4.4万的交付量,长达五天的停产预计将使蔚来减产汽车600辆,占比去年产量的1.3%。这还仅仅是“缺芯”带来的表象影响。在此之外,蔚来已经预定的汽车也受影响,交付时间将有1-2周的延迟。不仅如此,本次停产还不可避免地使蔚来汽车声誉受损,隐形客户对蔚来的信用降低,权衡之下会选择观望,或者另选其他大品牌的汽车,蔚来汽车购买人数或将减少。


美国前国务卿基辛格曾说:“谁控制了石油,就控制了所有国家;谁控制了粮食,就控制了人类;谁控制了货币;就控制了全球经济。”如今到了汽车制造领域则变成:谁控制了芯片技术,就控制了汽车市场。小小一枚芯片,俨然成了新世纪新工业化的基石。芯片专利技术,则是开辟市场的最强利刃。


而本次“缺芯”浪潮,是内外因共同作用的结果。


2020年初,突如其来的疫情打乱了全球生产生活的节奏,造成全球芯片供应链紊乱。汽车行业预感到“寒冬将至”,因而减少了芯片购入,站在芯片制造商的角度,相比汽车芯片,他们更乐于将产能分配给利润空间更大的智能手机和5G相关领域,因而本就有限的芯片大多被电子产品制造业抢购。


得益于国内疫情的有效控制,从去年下半年开始,国内汽车市场以平均10%的增幅迅速回暖。遗憾的是,由于年初汽车行业对消费市场的悲观低估,导致芯片购买和储备不足。日本东北强烈地震、美国德州暴风骤雪、美国芯片生产巨头恩智浦半导体和英飞凌科技因停电停产,日本瑞萨电子工厂突发大火等天灾人祸让本就芯片稀缺的汽车制造业愈发供不应求。


汽车芯片短缺问题未来很可能长时间存在。在全球缺芯的浪潮里,汽车行业无论是传统品牌还是新生势力都没能幸免于难。据IHS Maekit统计,2021年第一季度将有近100万辆汽车被迫推迟生产。而据咨询公司AlixPartners预估,2021年全球汽车行业总收入将减少606亿美元。


蔚来停产5天仅是一个缩影。


有观点称,蔚来汽车品线单一、采购渠道窄造成的对抗风险能力较低。与之相反,汽车龙头企业受“缺芯”影响不大,因为其与蔚来汽车不同,自身拥有非常丰富产品线且产销规模大,整体采购量具有巨大优势,且由于企业规模大,芯片生产商更愿意与之合作。良性循环之下,大企业拥有了更大的芯片来源,因而越做越大,资本积累下更有能力自主研发芯片,抗风险能力不断增强,与小企业拉开差距。


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(数据来源:统计于中国专利公布公告)


通过对比中国专利公布公告网的数据不难看出,与比亚迪相比,蔚来汽车在专利数量、发明专利数量、外观设计专利数量等方面都有很大进步空间。比亚迪无论在发明专利数量还是专利数总量上都在国产新能源汽车领域稳居第一,其核心芯片依靠自主研发,能满足自身需求,基本不受国际市场的影响,因而在全球缺芯风雨飘摇之际,比亚迪能稳如泰山岿然不动。


幸运的是,虽然蔚来的专利数量远不及比亚迪,但是根据腾讯科技报道显示,蔚来在全球共提交专利3184条,已然坐稳了中国造车新势力专利数量的第一把交椅。在蔚来公布的专利中,发明专利占比高达44%,已获授权的占比17%,可见蔚来申报的专利“含金量”高。此外,前项专利中关于电池、电机、电控或电子控制的专利数量高达518条,作为新能源汽车领域的佼佼者,蔚来在充电桩、换电站、充电车这三大家电王牌中专利布局最多,范围最广。


仔细研究蔚来公布的专利数据不难发现,在自动驾驶领域,蔚来仍然任重道远。蔚来在自动驾驶领域仅有47条专利,相较于在自动驾驶领域拥有632条专利的百度而言,蔚来要走的路还很长。


“缺芯”浪潮席卷之下,国产造车新势力的佼佼者蔚来汽车尚且面临专利缺失的困扰,可见其他同类车企的生存现状也显艰难。仅2021年一月,福特、FCA、日产、本田四家公司便相继宣布停产或减产。到了三月,芯片短缺造成的影响还在持续,沃尔沃、丰田、现代都宣布停产数个工作日。这些企业停产或减产的根源在于自身面临创新困境,缺乏自主创新能力,无法实现车载芯片的自给自足,过于依赖外部企业。



海外芯片技术“垄断”,国产芯片专利稀缺




事实上,“缺芯”早已成为我国前沿科技企业发展的短板所在。聚焦到芯片领域,国产芯片在技术设备、人才数量、专利数量等方面等都表现的不尽如人意,芯片专利技术成了国产芯片无法逾越的鸿沟。


公开资料显示,汽车芯片按种类可分为功能芯片 MCU、功率半导体IGBT、MOSFET、传感器及其他。根据中国汽车芯片产业创新战略联盟数据显示,2019年,我国自主汽车芯片产业规模仅占全球的4.5%。同时,我国汽车先进传感器、车载网络、三电系统、底盘电控、ADAS、自动驾驶等关键系统芯片进口率超90%。


据悉,芯片制作分为设计-加工-封装测试三个阶段。


上游的芯片设计领域技术难度最高,国内车企的进口率也最大。在拓墣产业研究院提供的2020年第三季度全球前十大IC设计公司营收排名榜单中,美国独占半壁江山,位居前十名的企业达到6家,此外来自中国台湾的企业有3家。而大陆的情况则不容乐观,哪怕是国产IC设计行业的“领头羊”华为海思,2020全年营收也没能进入全球前十。在国外企业的强势发展下,我国企业在芯片设计领域更显乏力。


虽然全球范围内生产芯片的企业不少,但只有极少数企业能够独立完成芯片制造的全部程序,大部分芯片设计企业则需要依靠代工厂完成生产。


根据拓墣产业研究院预测数据显示,目前,全球代工市场台积电、三星、格罗方德、联电和中芯国际基本占据了90%的市场份额。其中,台积电一家就占据了55.6%的市场份额,在其之下的三星,市占率则为16.9%,联电和格罗方德一直在你追我赶,分别以接近7%的市占比位居三四名,排名第五的中芯国际市占率仅为4.3%,尚不足台积电的零头。与偌大的国内市场需求量相比,中芯国际提供的市场份额完全不足以自给自足。


研发芯片并非易事,过高的生产成本没给芯片研发提供多少试错机会,企业在降低成本、保障效率的基础上,还要保证从设计到制造再到封装各环节都不能出错,极大挑战了技术人员的工作能力。国产芯片设计要想达到行业领先水平,绝非一朝一夕能做到的。作为下游的“消费者”——国产汽车制造企业能做的,只有在艰难的大环境下提升自己抵御风险的能力。


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芯片短缺未能解决,国产车企如何自救?





蔚来等国产造车新势力若想拓宽市场、提高自身抵御风险的能力,首先要做的就是技术创新,打破国外的技术壁垒。


我国芯片专利技术领域虽然起步较晚,但发展迅速。根据《国内半导体上市公司的海外发明授权量top10》数据显示,致力于制造业的中芯国际,拥有1382项海外发明授权,在所获发明授权量中占比17%,不仅专利数量喜人,而且中芯国际已经全面掌握14nm芯片技术,成为全球第五大芯片代工企业。据称,中芯国际已经打破美国的专利壁垒,成功研发出国产的N+1芯片生产技术,能支持中芯国际生产出10nm甚至7nm的芯片。此次技术突破虽然不能让中国彻底摆脱对美国芯片的依赖,但也给中国国产芯片制造业提供了巨大鼓舞,激励着国产芯片专利研发。


正如中国汽车工业协会副会长许艳华所说,打破芯片荒,车企可以采用本土已有符合车规级条件和稳定供货能力的芯片,包括车控类、车载类、传感器类、安全、网管类芯片,加快实现国产替代。同时,还要缩短芯片开发周期,降低开发风险,以此摆脱国外的技术枷锁。


许艳华还指出,应当发挥汽车工业协会、汽车芯片联盟等行业组织的作用,搭建芯片设计通用工具链的软件协同平台,降低开发成本、提高开发效率。与之相应的,政府有关部门也要支持建立芯片设计测试认证需要的共性设备仪器的国家级硬件平台建设,降低芯片企业开发能力建设成本。由此可见,解决“缺芯”问题,不仅需要车企内部自我提升,还需要凝聚全行业乃至全社会的力量。


不仅如此,提高芯片技术专利人才储备也势在必行。


对于这一“卡脖子”难题,国务院印发的《新时期促进集成电路产业和软件产业高质量发展的若干政策》中提出,要在2025年之前实现芯片自给率70%的目标。此外,各大高校和科研院所也加大了对光刻机等半导体卡脖子技术的研发,上海还专门建立了芯片制造基地,吸引越来越多的人才投入到芯片核心专利研发的领域中。而对于蔚来等汽车制造企业而言,如何招揽人才为自身发展助力也尤为重要。


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