20年前，這樣一個(gè)標(biāo)題出來(lái)，你一定會(huì)覺(jué)得這是在說(shuō)壓縮機(jī)。20年后的今天，壓縮機(jī)這個(gè)空調(diào)和冰箱正兒八經(jīng)的“心臟”早已實(shí)現(xiàn)全面國(guó)產(chǎn)化，但這“心臟”的“心臟”以及變頻化、智能化之下許許多多家電的“心臟”——芯片，卻像20年前的壓縮機(jī)一樣，因?yàn)楣?yīng)問(wèn)題卡在了外資品牌這個(gè)“坎”上。

中國(guó)家電業(yè)的歷史似乎正在上演一幕熟悉的劇情。

20年前，廣東美芝、上海日立等合資壓縮機(jī)企業(yè)開(kāi)啟了艱苦卓絕的國(guó)產(chǎn)自主研發(fā)戰(zhàn)略，從而成就了GMCC和海立這樣的國(guó)產(chǎn)壓縮機(jī)龍頭品牌。20年后的今天，中國(guó)家電也該在缺“芯”的聲浪之中，讓芯片國(guó)產(chǎn)品牌全面替代外資品牌了。

是什么，讓家電也缺“芯”？

從中美貿(mào)易摩擦升級(jí)、華為遭遇芯片斷供開(kāi)始，芯片忽然成為舉國(guó)關(guān)注的焦點(diǎn)，半導(dǎo)體行業(yè)也因此被推上了風(fēng)口浪尖。造成家電用芯片缺貨的原因主要來(lái)自于需求端和供應(yīng)端兩大方面——在需求端，疫情后智能家電、變頻家電消費(fèi)量持續(xù)升高，導(dǎo)致MCU、IPM等芯片用量激增；在供應(yīng)端，就半導(dǎo)體行業(yè)本身而言，受新冠疫情影響，外資品牌生產(chǎn)受阻、國(guó)產(chǎn)品牌產(chǎn)能不足。

首先來(lái)看家電產(chǎn)業(yè)本身對(duì)芯片的需求。

根據(jù)中國(guó)家用電器協(xié)會(huì)的最新統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，2020年家電全行業(yè)累計(jì)主營(yíng)業(yè)務(wù)收入達(dá)到1.48萬(wàn)億元，雖然受新冠疫情影響導(dǎo)致銷(xiāo)售規(guī)模同比下降1.1%，但下半年的反彈力度巨大，多數(shù)品類(lèi)營(yíng)收恢復(fù)增長(zhǎng)。全年家用空調(diào)產(chǎn)量規(guī)模為1.5億臺(tái)，冰箱產(chǎn)量規(guī)模為9000萬(wàn)臺(tái)，洗衣機(jī)產(chǎn)量規(guī)模為7000萬(wàn)臺(tái)。

在這樣的巨量生產(chǎn)規(guī)模下，變頻產(chǎn)品和智能產(chǎn)品快速上量。以家用空調(diào)為例，自2020年7月1日實(shí)施新空調(diào)能效標(biāo)準(zhǔn)之后，變頻空調(diào)的內(nèi)銷(xiāo)占比快速提升，目前中國(guó)空調(diào)零售市場(chǎng)超過(guò)90%的產(chǎn)品均為變頻機(jī)型，而這一比例在一年前還僅為60%。與家電變頻化相比，更加全面滲透的則是帶有智能控制功能的智能產(chǎn)品，隨著移動(dòng)互聯(lián)深入人心，智能家電正全面、快速地普及。隨著政府引導(dǎo)、技術(shù)成熟、互聯(lián)網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展，以及各層次品牌的高度參與，預(yù)計(jì)到2024年，中國(guó)智能家電市場(chǎng)規(guī)模將突破7000億元。

在變頻和智能技術(shù)的升級(jí)下，家電要用到的芯片種類(lèi)也在增多。變頻和智能兩大需求的快速升高，意味著支撐變頻家電和匹配智能家電的各類(lèi)芯片都處在需求激增且會(huì)持續(xù)增長(zhǎng)的狀態(tài)。據(jù)多方參考數(shù)據(jù)，預(yù)計(jì)2021年僅大白電IPM需求量就將達(dá)到3億顆，同比增幅將超過(guò)40%；包括主控、觸控、顯示等在內(nèi)的各類(lèi)MCU總需求量也將達(dá)到5億顆，同比增幅在10%左右。

市場(chǎng)激增的需求，遭遇了芯片供應(yīng)的瓶頸。

造成芯片供貨瓶頸的原因，表面上看是受疫情影響導(dǎo)致半導(dǎo)體行業(yè)上游原材料短缺，深層次原因則是家電企業(yè)長(zhǎng)期依賴外資品牌的芯片供應(yīng)，缺少必要的國(guó)產(chǎn)芯片替代準(zhǔn)備。

仍以家用空調(diào)為例，據(jù)《電器》記者不完全統(tǒng)計(jì)，在變頻空調(diào)壓縮機(jī)和直流風(fēng)機(jī)的IPM供給中，國(guó)產(chǎn)IPM占比僅為10%，包括英飛凌、意法半導(dǎo)體在內(nèi)的外資品牌占據(jù)絕大部分市場(chǎng)空間。而在智能空調(diào)的MCU供應(yīng)占比中，瑞薩、飛思卡爾等外資品牌同樣占據(jù)了超過(guò)90%的市場(chǎng)空間。

國(guó)內(nèi)某著名家電企業(yè)智能產(chǎn)品負(fù)責(zé)人表示，這一態(tài)勢(shì)的形成，有明確的歷史原因。國(guó)外芯片產(chǎn)業(yè)起步早、驗(yàn)證成熟。此前，中國(guó)家電企業(yè)的芯片供應(yīng)十分穩(wěn)定，一顆芯片的匹配從研發(fā)到生產(chǎn)需要很長(zhǎng)時(shí)間的驗(yàn)證、測(cè)試，并需要取得第三方專業(yè)機(jī)構(gòu)的認(rèn)證。更換一顆成本僅10元的MCU芯片，既耗時(shí)又費(fèi)錢(qián)，同時(shí)還要承擔(dān)引發(fā)產(chǎn)品質(zhì)量波動(dòng)的風(fēng)險(xiǎn)。因此，在外資芯片穩(wěn)定的供應(yīng)保障下，家電企業(yè)輕易不會(huì)冒險(xiǎn)更換芯片。

家電企業(yè)的“不輕易冒險(xiǎn)”，令本就起步較晚的國(guó)產(chǎn)芯片供應(yīng)長(zhǎng)期以來(lái)處于分工細(xì)、產(chǎn)能低、投資小的狀態(tài)。即使近年來(lái)國(guó)產(chǎn)芯片企業(yè)持續(xù)升級(jí)技術(shù)性能和可靠性，但面對(duì)市場(chǎng)激增的訂單，仍然在各自的上市公司財(cái)報(bào)中明確提及：產(chǎn)能不足。

因此，在供應(yīng)端，面對(duì)外資品牌供應(yīng)吃緊的情況，國(guó)產(chǎn)芯片企業(yè)出現(xiàn)了巨大的市場(chǎng)機(jī)會(huì)，但短期內(nèi)卻無(wú)法快速提升供應(yīng)量。業(yè)內(nèi)人士普遍預(yù)計(jì)，芯片供貨緊張的情況要到2022年下半年才會(huì)緩解。在這一過(guò)程中，各個(gè)家電企業(yè)正在加快國(guó)產(chǎn)芯片的替代驗(yàn)證工作，但顯然，這一挑戰(zhàn)并非易如反掌。

新時(shí)代的家電，對(duì)芯片提出了更高的要求

事實(shí)上，家電產(chǎn)品的芯片需求雖然談不上尖端，但性能要求卻不低。《電器》記者從多方采訪中得知，隨著家電在物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、大數(shù)據(jù)分析以及直流變頻技術(shù)等領(lǐng)域需求的升級(jí)，家電企業(yè)對(duì)MCU等芯片的技術(shù)要求也在提高。

第一，是對(duì)MCU處理能力和存儲(chǔ)空間要求更高。在節(jié)能、低噪、物聯(lián)、感知等眾多控制性能的需求下，傳統(tǒng)的8位MCU無(wú)論是芯片的運(yùn)算能力、存儲(chǔ)空間，還是外設(shè)接口，都已無(wú)法滿足需求，而32位的MCU將成為主流。

第二，要求MCU具有低功耗的無(wú)線連接和數(shù)據(jù)安全保護(hù)等性能。在無(wú)線連接成為智能家電標(biāo)配的情況下，如何將無(wú)線通信功耗降得更低、穩(wěn)定性更出色，以及做到完備的數(shù)據(jù)安全保護(hù)成為重點(diǎn)方向。

第三，高度集成化。智能家電的觸控、屏顯模塊用量增多，主控MCU的集成化設(shè)計(jì)將向整合數(shù)字與模擬的混合電路方向發(fā)展，向集成觸摸控制、屏幕顯示、多電壓輸出驅(qū)動(dòng)等模塊，實(shí)現(xiàn)顯示和觸摸控制的人機(jī)交互功能趨勢(shì)發(fā)展，高集成度成為家電MCU的必然趨勢(shì)。

這些都為國(guó)產(chǎn)芯片企業(yè)提出了新的要求，但目前國(guó)產(chǎn)芯片行業(yè)的現(xiàn)狀是，拼命研發(fā)符合新趨勢(shì)的芯片產(chǎn)品的同時(shí)，還要縮短本身與外資品牌之間的差距。

家電企業(yè)研發(fā)負(fù)責(zé)人普遍認(rèn)為，起步較晚的國(guó)產(chǎn)芯片整體水平仍與外資品牌存在一定差距。這些差距主要體現(xiàn)在產(chǎn)品整體性能參數(shù)不高、大批量生產(chǎn)后的產(chǎn)品一致性和穩(wěn)定性不足、產(chǎn)能不足。此外，國(guó)產(chǎn)芯片企業(yè)大多是Fabless模式，即開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)，晶圓制造和封裝都是分工外包，這也造成技術(shù)設(shè)計(jì)與品質(zhì)保障上的脫節(jié)。

“其實(shí)一些芯片企業(yè)的產(chǎn)品已經(jīng)達(dá)到與外資品牌一爭(zhēng)高下的水平，他們?nèi)钡氖羌译娖髽I(yè)給予的機(jī)會(huì)。”某家電微電機(jī)企業(yè)技術(shù)負(fù)責(zé)人表態(tài)說(shuō)，“我們一直在小批量測(cè)試國(guó)產(chǎn)芯片，但諱莫如深。”

現(xiàn)在，面對(duì)芯片供應(yīng)緊張的瓶頸，國(guó)產(chǎn)芯片的使用走到了前臺(tái)，家電企業(yè)對(duì)用中國(guó)“芯”的遮遮掩掩已沒(méi)有必要。

配上中國(guó)“芯”，雙管齊下

事實(shí)上，在眾多國(guó)產(chǎn)半導(dǎo)體企業(yè)加速拓展家電市場(chǎng)的同時(shí)，家電企業(yè)已經(jīng)開(kāi)始對(duì)自主研發(fā)芯片進(jìn)行全面布局。

美的空調(diào)自2010年開(kāi)始研發(fā)IPM，至2020年已實(shí)現(xiàn)IPM模塊內(nèi)部半導(dǎo)體芯片自主研發(fā)，2021年美的集團(tuán)投資成立美墾半導(dǎo)體技術(shù)公司。而美的集團(tuán)的另一重大舉措，是美的機(jī)電事業(yè)群旗下的美仁半導(dǎo)體。該公司成立于2018年，目前提供的MCU包括主控MCU、觸控MCU和變頻MCU，2021年預(yù)計(jì)可以完成1200萬(wàn)顆銷(xiāo)售規(guī)模，2022年力爭(zhēng)突破5000萬(wàn)顆。

2018年8月，格力電器成立全資子公司珠海零邊界集成電路有限公司，該公司專注設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)空調(diào)等家電的主控芯片和功率器件芯片。2020年，格力自研芯片已匹配超過(guò)1000萬(wàn)臺(tái)空調(diào)。此外，格力電器還是聞泰科技的第二大股東，而聞泰科技正是借助格力的入股資金成功收購(gòu)了全球著名的半導(dǎo)體公司安世半導(dǎo)體。

海信在2019年6月成立青島信芯微電子科技有限公司。2020年，海信自主研發(fā)的TCON 屏端驅(qū)動(dòng)芯片出貨量超過(guò)4000萬(wàn)顆，累計(jì)出貨已達(dá)到1億顆，并成功覆蓋了從高清到8K超高清全系產(chǎn)品。

格蘭仕在2020年1月成立躍科技，首期投資100億元在順德建設(shè)世界級(jí)開(kāi)源芯片基地，自主設(shè)計(jì)研發(fā)生產(chǎn)進(jìn)程，研發(fā)基于RISC-V開(kāi)源架構(gòu)的AIoT SOC芯片。

最新的家電整機(jī)企業(yè)涉足半導(dǎo)體的動(dòng)態(tài)則是2020年5月22日，TCL科技與TCL實(shí)業(yè)共同設(shè)立TCL微芯，TCL微芯將作為公司半導(dǎo)體業(yè)務(wù)平臺(tái)，圍繞集成電路芯片設(shè)計(jì)、半導(dǎo)體功率器件等領(lǐng)域?qū)ふ耶a(chǎn)業(yè)拓展機(jī)會(huì)。

業(yè)界專家分析稱，家電整機(jī)企業(yè)投資半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)有兩大優(yōu)點(diǎn)，其一是投資規(guī)模大，這解決了此前國(guó)產(chǎn)芯片企業(yè)普遍投資規(guī)模小，產(chǎn)品一致性低的難題；其二是自配套測(cè)試便捷高效，加速驗(yàn)證國(guó)產(chǎn)芯片產(chǎn)業(yè)鏈的穩(wěn)定性，提升國(guó)產(chǎn)芯片產(chǎn)業(yè)信心。

有意思的是，這一幕似曾相識(shí)，20年前，面對(duì)外資壓縮機(jī)供應(yīng)緊張的局面，家電企業(yè)紛紛開(kāi)啟國(guó)產(chǎn)替代和自配模式，20年后的今天，家電企業(yè)再次紛紛“造芯”，從自配套做起，輔以眾多國(guó)產(chǎn)半導(dǎo)體企業(yè)的支持。技術(shù)門(mén)檻并不高的家電芯片，國(guó)產(chǎn)化之路已不再遙遠(yuǎn)。