特斯拉为什么不缺芯?

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全球产量降低近5,特斯拉联合芯片巨头,开发5纳米芯片!


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undefined扯下汽车缺芯遮羞布。

作者 |  James  编辑 |  晓寒

来源:车东西

2021年,缺芯问题依然折磨得车企生不如死。

研究机构AutoForecast Solutions数据显示,截至今年9月26日,缺芯造成全球汽车市场累计减产量达到893.4万辆,中国市场累计减产181.4万辆,占总量的20.3%。

受大环境影响,国内诸多车型出现停产缺货现象——车企造不出来、4S店是一车难求,一些车企甚至出现了高价买库存芯片、交付缺少部分零部件的车型的现象,在国内的大小行业活动和高管采访中,车企老板们面对销量下滑的问题,也全部将锅甩在了缺芯上面。

不管大小、新老车企,缺芯已然成了销量下滑、业绩不佳的遮羞布。

但仔细观察市场,在缺芯的大势之下每个企业受到的影响其实各不相同,特斯拉在缺芯严重的第三季度销量大增至了73%,Model Y更是以3.3万台的销量成为SUV市场销量第一名,把连续坐榜99个月的哈弗H6都落下了马。

表面上看,特斯拉作为小车企,每年产量还不如大企业的一款车型,所以受到缺芯的影响更小,但事实绝不这么简单。

一方面,热门新造车公司的产量远低于特斯拉,但依然受到了缺芯影响,所以规模小不是借口。另一方面,大众集团近期的高管会议上,集团CEO迪斯远程连线了马斯克,当众表扬特斯拉通过“研发新控制器来解决缺芯问题”的做法,则正说明特斯拉是用技术和运营能力在解决缺芯问题。

总而言之,当行业普遍缺芯的客观原因一致的时候,谁的主观能动性越强,谁就越能抵御风浪,实现逆势增长。

通过与行业人士的交流,以及参考海外研究机构的报告,车东西找到了特斯拉抵御缺芯难题的蛛丝马迹,试图回答“特斯拉为何不缺芯”这个关键问题。

本文福利:全球车企被缺芯搞的死去活来,特斯拉靠技术一枝独秀。产分享报告《特斯拉:全球电动智能化浪潮下最具价值车企》,公众号对话框回复【车东西0273】下载。

自研19款MCU 快速部署软件

2020年,一场新冠肺炎疫情让汽车行业遭受重创。首先是受疫情影响,工厂无法开工;然后是消费者信心下降,导致汽车销量降低。

当时,上游芯片厂商看到了个人电脑、手机、游戏机等市场一片繁荣,汽车市场短期内无法快速恢复。因此,汽车芯片的生产没有受到足够的重视。去年下半年,随着中国疫情逐渐好转,汽车行业逐渐恢复。

然而,行业汽车对市场需求判断失误,导致汽车芯片供需失衡。去年年底,第一轮缺芯潮爆发了。

第一轮缺芯潮影响了了包括大众集团、undefined等多家车企巨头。当时车东西调查发现,汽车行业内出现短缺的芯片主要是被动元器件以及MCU芯片。

而在2020年全年,特斯拉的年销量只有50万辆。作为一家全球性车企来说,这一销量并不算巨大,因此第一轮芯片短缺对特斯拉的影响有限。

2021年年初,上游芯片厂产能不足的情况仍然没有好转,加上美国得州发生暴雪,出现芯片厂电力紧缺;日本瑞萨电子工厂发生大火,部分产线停产……种种原因综合,汽车行业的MCU芯片陷入第二轮紧缺状态。

彼时,特斯拉Model Y在上海工厂实现量产交付,需求的增长,让特斯拉首次面临缺芯的困境。

特斯拉一季度财报公布后的电话会议上,特斯拉首次确认芯片出现短缺,主要缺口是微控制器芯片。今年2月,特斯拉在美国的弗里蒙特工厂甚至被迫关闭两天。有消息指出,当时弗里蒙特工厂的Model 3车型生产线停产两周。

马斯克在推特中说,零件短缺造成工厂关闭,但没有详细说明究竟是哪些零件出现了短缺。

实际上,今年一季度特斯拉出现零部件供应短缺之后,特斯拉的工程团队和软件团队就开始着手解决这些问题。

特斯拉在二季度财报中写道:特斯拉的团队快速反应,减轻了芯片短缺的后果。当时,特斯拉的电气和固件团队正在设计、开发、验证新的微控制器,种类则达到了19种。

因此,特斯拉在二季度财报中还写上了一句很有底气的话:“今年二季度,虽然半导体供应短缺仍在持续,但我们能进一步提升产量。”

重新研发的MCU能够让特斯拉摆脱供应不足的情况,但是有了新的硬件,软件怎么办?

近期,大众集团CEO迪斯在内部会议上,请来马斯克线上参会,就谈到了特斯拉快速部署软硬件的话题。

马斯克说:“我是一名工程师,除了汽车之外,我还对供应链、物流和生产流程很着迷。”

迪斯则透露,特斯拉相比汽车行业内其他企业更迅速地应对了芯片短缺问题,其团队在2~3周内重写了软件,无论是老硬件还是新硬件,特斯拉的软件都能适配。

正是有这19种全新的MCU,特斯拉能够在今年二季度保持产量增加。

四大秘诀曝光 供应商看好特斯拉未来

实际上,特斯拉不缺芯的秘诀并非仅有一个,在研究机构undefined看来,特斯拉拥有四大秘诀。

日前,推特上曝光了一份摩根士丹利的研究报告,这篇报告由摩根士丹利首席分析师Adam Jonas起草。报告指出,特斯拉在今年三季度的交付量达到24.1万辆,相比预期的22.2万辆高出9%。正因为特斯拉有能力避免因缺芯停产,因此才创造了公司历史上产销量和财务数据表现最好的一个季度。

报告说道:“特斯拉三季度交付量不是重点。重点在于特斯拉如何找到足够的芯片造车?”

报告认为,特斯拉能够确保供应共有四大原因。

第一,特斯拉拥有强大的垂直整合能力。报告指出,特斯拉可能是全球垂直整合程度最高的OEM厂商,因此特斯拉能够更早地了解到供应链的情况,并采用多家供应商保证供应。与此同时,特斯拉的售价透明,任何消费者提车的价格都是一样的,不会有渠道溢价。

事实确实如此,早在今年一季度,特斯拉在面临停产之时,就已经开始研发替代MCU芯片和固件,并且最终解决MCU芯片短缺问题。

第二,特斯拉拥有自研芯片的能力。特斯拉最知名的自研芯片就是其自动驾驶芯片,其单颗芯片AI算力能够达到36TOPS,每辆特斯拉都配备两颗芯片。正是这两颗自动驾驶芯片,让特斯拉的L2级自动驾驶功能长期都是行业标杆。

报告指出,特斯拉将最新一代的处理器应用于车辆,能够在其供应链中建立强大的通信联系。

因此,在面对芯片短缺时,特斯拉能够快速响应,芯片团队有能力自研或者寻求替代芯片。而在汽车行业内,大多数企业都不具备自研芯片能力,一旦出现芯片短缺,只能寻求供应商协助,车企自身没有任何替代方案。

第三,特斯拉拥有很强的谈判能力。摩根士丹利的研究人员在向零部件供应商调查了解时发现,特斯拉拥有相比其他车企更雄心勃勃的企业文化。与此同时,特斯拉加速开发内源技术,让众多供应商保持警觉。

在面对行业内普遍芯片短缺现状,特斯拉的谈判能力在一定程度上能够确保优先供应。

第四,特斯拉的规模还不算巨大,但供应商看好特斯拉的发展。报告指出,相对于传统车企巨头来说,特斯拉的规模相对较小,同时购买人群相对较小,因此受芯片短缺影响并不明显。与此同时,众多供应商看好特斯拉的发展。即便特斯拉现在年产规模并不大,但供应商认为未来几年内特斯拉将成为一个“大客户”。如果几年后特斯拉每年产量能够达到现在的几倍,现在于特斯拉维系好关系,未来才能够持续稳定得到特斯拉的订单,更有长远价值。

在汽车“新四化”背景下,供应商已经看到了智能电动汽车必然是未来的大趋势。因此,供应商对汽车行业的探索一定程度上会参考特斯拉需求的零部件。因此,在特斯拉在上海建设工厂之后,不少国内供应商都希望在特斯拉工厂附近建厂,更好服务特斯拉,在智能电动车领域占领一席之地。

简化车辆部件 软件功能更重要

今年7月~8月,全球车企迎来了第三轮缺芯潮。主要原因是马来西亚新冠肺炎疫情爆发,导致芯片测封厂无法开工,这就导致芯片制造的最后一个环节无法完成。而特斯拉也在此轮芯片短缺中受到影响,车辆交付时间延长。不过,特斯拉还有自己的绝招——实现相同功能的前提下简化配置。

国内市场中,特斯拉Model 3标准续航升级版的交付时间为6~10周,高性能版会在第四季度交付。特斯拉Model Y标准续航版交付时间达到6~10周,长续航版会在第四季度交付,高性能版预计第四季度开始交付。

车东西分析,特斯拉对车辆电子电气架构的升级、简化硬件配置,在一定程度上,也能避免芯片短缺造成的影响。

据了解,现阶段一辆汽车往往需要40~80个微控制器,加上传感器、计算芯片等,整车的芯片数量可能超过1000个,加上数千个二极管、三极管等分立器件,以及数万个电阻、电容等被动器件,整车电子元器件的数量将非常高。并且,豪华车型、智能车型,其所需的电子元器件更多。

在众多的芯片中,只要有一颗供应不足,车辆就无法制造。

而特斯拉,正是让汽车变得更简单的先锋。特斯拉Model 3和Model Y两款车型,没有传统汽车的仪表,也没有大量的实体按钮,所有的信息、娱乐都显示在一块中控屏幕上。与此同时,此前有媒体报道称,特斯拉首款车型Model S拥有长达3公里的线束,而如今的Model Y车型,整车线束仅有大约100米。

大幅简化的车辆内饰,以及更先进的电子电气架构,让特斯拉整车的计算相对更加集中。而目前,全球只有较少车型已经升级了域控制器电子电气架构,大多还以ECU为分布式计算单元。这就让车内芯片用量、线束用量显著增加。

特斯拉对电子电气架构的升级,让车辆的大多数计算集中在车机电脑(特斯拉MCU 2)以及自动驾驶电脑(特斯拉Hardware 3)中,减少线束用量的同时,也减少了分布于车辆的芯片用量。

此外,特斯拉也在让L2级自动驾驶变得更简单。今年5月,特斯拉布局已久的纯视觉感知上线,随即特斯拉取消了美产Model 3和Model Y车型的毫米波雷达,整车仅有摄像头感知。

而毫米波雷达,正是第三轮缺芯潮中的主角。

车东西此前了解到,马来西亚部分芯片工厂停工,给博世ESP/IPB、VCU、TCU等系统的芯片供应造成非常大的影响。

博世中国副总裁徐大全在个人朋友圈中表示,某半导体芯片供应商工厂因新冠肺炎疫情影响,已有20多人因病疫牺牲,3000多人的工厂已有上百人感染新冠病毒。

与此同时,朋友圈的配图写着“楼,6层,跳还是不跳?带上领导还是不带?”更是令人揪心。

今年9月,国内造车新势力企业undefined交付7094辆,环比下滑24.8%,没能与蔚来、小鹏并肩迈入月交付万台的大关。出现短缺的正是毫米波雷达中的一颗定制芯片。这颗芯片还不能用通用计算芯片代替,结果就导致毫米波雷达无法生产,新车无法如期交付。

实际上,毫米波雷达芯片的短缺仅仅是汽车行业大规模芯片短缺的一个缩影,电子电气架构过于复杂,也是当今汽车行业芯片短缺的重要原因之一。

面向未来,汽车将实现中央计算的电子电气架构,届时,车内芯片的用量会不断减少,我们也将看到电子部件更加集中的智能汽车。

结语:应对缺芯 特斯拉仍是行业标杆

2020年~2021年,汽车行业虽然面临新冠肺炎疫情、芯片短缺等多种挑战,但智能座舱、L2级自动驾驶、电动汽车正在成为汽车行业最大的增长点。汽车“新四化”正在成为行业共识的今天,芯片正在成为汽车内最核心的部件之一。

作为造车新势力的头部,特斯拉的创新不仅局限于驾驶体验,对汽车制造也有更多有价值的探索。因此,应对全年的芯片短缺,特斯拉并没有出现规模减产、无法交付的情况。

与此同时,今年三季度undefined毛利率达到30.5%,在汽车行业内几乎无人能敌。这能够说明,应对行业普遍的芯片短缺上,特斯拉仍然是行业标杆。

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