最近网上很热的大众缺芯片,12月起部分高端车型停产,影响二十万车型销量,按照均价20万计算,销售额预计影响400亿,毛利预计影响超过40亿。中国自产芯片之痛,从华为逐渐扩散到外资,或许会扩散到全制造业!
大众缺芯事件,据了解,是由于芯片短缺导致ESP(电子稳定程序系统)和ECO(智能发动机控制系统)两大模块无法生产。而国内主要的供应商是大陆集团和博世两家供应商,采用博世和大陆控制器的主机厂非常多,受到芯片断供影响的车企预计或不在少数。
那么回到正题,你知道汽车上哪些东西要用到芯片?一共需要多少芯片呢?
先上一张2011款途安的图片。传统零件需要三四十个。
详细清单见文末各控制器介绍。
几乎是所有需要电机和执行器的地方,都需要单独的控制器也叫控制电脑,里面主要的控制逻辑都由芯片来计算处理。随着智能化还有车联网以及自动驾驶的快速发展,这个控制器使用的数量还会成倍数的增加,比如说自动驾驶ADAs控制器,自动泊车控制器,高清摄像头,毫米波雷达,红外控制器,GPS和5G控制器,各种娱乐系统,传感器处理控制器等。尤其是自动驾驶控制器,需要处理毫秒级的采集图像数字处理能力,转化为控制逻辑,未来需要数10Tops的一个算力,高端芯片就代表了行业最好的集成化批量化能力,最好的品质管控,成本管理和技术性能水平。可以说芯片决定汽车未来,决定企业生死都不为过。这也是特斯拉为什么市值全球第一的原因,人家芯片远超行业,还是自制的!!
控制器搭载数量增长趋势
数据显示,2019年,全球汽车芯片市场规模约为475亿美元(约合人民币3122亿元),但我国自主汽车芯片产业规模不足150亿元,仅占全球市场份额的4.5%。
而纵观国内整车制造商中,稍微有点庆幸的是,比亚迪(一个我们不知道的低调的实力大牛公司)拥有自己的芯片生产工厂,比亚迪在芯片上不断投入取得了长足进步和突破。而其他绝大多数的车企芯片都由第三方零部件商供应。一旦市场出现上述情况,则意味着整个行业陷入停滞状态。地平线创始人兼首席执行官余凯曾指出,“以前,汽车的‘生死命门’是发动机,而未来的将是芯片。中国汽车用芯片进口率高达95%,已成为制约自主汽车产业发展的一大‘心病’。”
个人认为未来,除传统整车“三大件”外,建立属于自己的“芯片”供应链或将成为整车制造商的头等大事。
另外,从另外我所关注的汽车成本方面看,目前电子架构都是独立式的,分体式的,但是马斯克CEO看到了这个缺陷,各个控制器都独立为战,这就造成了极大的一个浪费,比如说控制器都有同样的一个开关电源,有信号处理滤波系统,有冗余的芯片处理能力,但是如果把这些都整合起来,也就是现在特斯拉所用的域控制器的理论,你会发现可以减少非常多的控制器,只要一个芯片就可以处理很多的一个信号,实现同样的多个功能,从而也可以减少控制器的数量和芯片的数量,从此减少成本,减少风险。另外随着芯片的和控制器的数量减少,线束也会大大的缩短。未来的生产过程中自动化是大趋势,但是制约自动化的一个因素就是线束工序。线束是一个柔软的零件很难实现自动化定位,必须靠人工干预,从而就造成了一个瓶颈工序,生产效率无法提高。如果减少线束的长度和布线,那么就可以极大地改善生产节拍,提高效率,最大程度控制生产成本,实现生产成本的大幅度降低。从这一点可以看到马斯克的眼光是多么的长远,他所做的目的其实都是真正围绕着控制成本增加收益,引领未来。
特斯拉一直在努力减少车身布线的长度。举例来说,Model S 的全车身线束总长大约 3 公里,Model 3 的线束总长仅为 1.5 公里。到了 Model Y 这款车型,据特斯拉在 2019 年一份专利申请文件显示,特斯拉研发出一种新的车辆布线架构,使得 Model Y 的线束总长度不超过 100 米。不要小看缩短线束带来的巨大变革——这使得机器人更容易组装汽车部件,从而提高生产效率。
这次篇幅有限。有感兴趣的话,下次科普下控制器相关基本知识!
<2011款途安整车控制电脑清单>
1—节气门控制单元(J338),安装位置在发动机进气歧管左侧(仅用于带发动机编号字母CFBA的汽车);2—节气门控制单元(J338),安装位置在发动机前部左侧(仅用于带发动机编号字母CSRA的汽车);3—转向辅助控制单元(J500),安装位置在转向助力器中间下部;4—安全气囊控制单元(J234),安装位置在换挡杆前面中央通道上;5—ABS控制单元(J104),安装位置在发动机舱内右侧纵梁后部[仅适用于带有防抱死制动系统(ABS)的车辆];安装位置在发动机舱内右纵梁后部[仅适用于带制动防抱死系统(ABS)和电控行车稳定系统(ESP)的车辆];6—新鲜空气鼓风机控制单元(J126),安装位置在新鲜空气鼓风机下部(仅适用于带Climatronic自动空调的车辆);7—右A柱插座,安装位置在右A柱上;8—副驾驶员侧车门控制单元(J387),安装位置在副驾驶员侧车门上;9—Climatronic控制单元(J255),安装位置在仪表板中部,收音机上方(仅适用于带Climatronic自动空调的车辆);10—空调器控制单元(J301),安装位置在仪表板中部,收音机上方(仅适用于带电动调节风门的空调器);11—移动电话操作电子装置控制单元(J412),安装位置在副驾驶员地毯下面(仅适用于带移动电话的车辆);12—右B柱插座,安装位置在右B柱上;13—右后车门控制单元(J389),安装位置在右后车门上;14—燃油泵控制单元(J538),安装位置在后座垫右侧下方(仅用于带发动机编号字母CFBA的汽车);15—驻车辅助控制单元(J446),安装位置在右侧D柱下部[仅适用于带驻车距离报警(后)的车辆];16—滑动天窗控制单元(J245),安装位置在滑动天窗前方车顶内(仅适用于带折叠式滑动天窗的车辆);17—左后车门控制单元(J388),安装位置在左后车门上;18—左B柱插座,安装位置在左B柱上;19—可加热前座椅控制单元(J774),安装位置在驾驶员座椅下面(仅适用于带座椅加热的车辆);20—多功能方向盘控制单元(J453),安装位置在方向盘内(仅适用于带多功能方向盘的车辆);21—转向柱电子装置控制单元(J527),安装位置在转向柱上部;22—诊断接口(U31),安装位置在仪表板下面左侧;23—驾驶员侧车门控制单元(J386),安装位置在驾驶员侧车门上;24—车载电网控制单元(J519),安装位置在仪表板左侧下方;25—数据总线诊断接口(J533),安装位置在仪表板左侧车载电网控制单元车身控制单元支架上;26—驻车辅助系统控制单元(J791),安装位置在仪表板左侧车载电网控制单元车身控制单元支架上(仅适用于带驻车转向辅助系统的车辆);27—左A柱插座,安装位置在左A柱上;28—仪表板中的控制单元(J285),安装位置在仪表板左侧;29—收音机及导航系统带显示单元的控制单元(J503),安装位置在仪表板中间(仅用于带收音机导航系统RNS315的汽车);30—刮水器电动机控制单元(J400),安装位置在排水槽左侧;31—发动机控制单元(J623),安装位置在发动机舱排水槽中部;32—双离合器变速箱机电装置(J743)(仅适用于带双离合器变速箱0AM的车辆),安装位置在变速箱前部;33—散热器风扇控制单元(J293),安装位置在散热风扇左侧;34—弯道灯和大灯照明距离调节控制单元(J745),安装位置在仪表板左侧油门踏板上方(仅适用于带气体放电灯大灯的车辆)