格力電器應不應該做芯片

格力 董明珠 空調 ARM 智能手機 析氏諮詢 2018-12-02

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在開始之前,我們先來回顧一下格里電器的“芯”聞往事:今年5月,董明珠在接受央視採訪時表示:“哪怕投資500億,格力也要把芯片研究成功!”。據其介紹,格力電器一年花在採購芯片上的錢就高達40億,並且重要的芯片大部分都依賴進口。


格力電器應不應該做芯片

圖1:圖片來源網絡


目前,格力電器每年花在採購芯片上的費用達到數十億人民幣,芯片採購自世界頂級的半導體供應商。格力電器近日在官方微信上發文稱,在股東大會上,董明珠表示,明年格力空調將率先用上自產的芯片。很多人認為,這是不切實際的幻想。根據國家企業信用信息公示系統顯示,2018年8月14日,珠海零邊界集成電路有限公司成立,註冊資本為10億元,法定代表人是董明珠,公司股東為珠海格力電器股份有限公司。資料顯示,珠海零邊界集成電路有限公司的經營範圍為:半導體、集成電路、芯片、電子元器件、電子產品的設計與銷售;通訊技術、物聯網技術、嵌入式軟件、計算機軟件、移動設備軟件開發與銷售;技術服務以及技術諮詢;上述產品的批發與進出口業務。系統顯示的該公司的5名管理層人員中,董明珠任董事長,李紹斌任董事兼經理,譚建明任董事,樑博任經理,廖建雄任監事。據傳格力電器早在2015年就已經成立半導體設計團隊,現在已經可以自主設計空調機主芯片,目前在研製高端的變頻驅動芯片和主機芯片。格力芯片公司不僅要實現芯片自主化,還要走出去,擴大外銷。

在格力開啟它的“造芯計劃”之後,引來了社會各界的一片片質疑,中國工程院院士倪光南認為,董明珠如果做芯片設計毫無問題,但要覆蓋包括製造在內的整個產業鏈不太現實。TCL董事長李東生認為,“格力投資500億元做芯片遠遠不夠。家電企業跳到陌生領域風險高,國內外芯片差距大,落後海外至少20到30年。”格力電器前董事長朱江洪認為,按照目前格力的狀況,除非後面還會採取什麼措施,不然按照現在的狀況,做芯片,最起碼對我而言,我是沒有太大的信心的。

面對多方的質疑,格力電器董事長董明珠對於自主研發芯片的態度非常堅定,並在不同場合表達了自主研發芯片的重要性。那麼問題來了:

為什麼格力電器造芯片不被看好?造“芯”到底難在何處?

對於多數人而言,使用空調或許已經習以為常,對其工作原理很多人也是知之甚少,更別提其使用到的芯片。相對於我們所熟知的智能手機芯片,空調芯片有著本質的區別,屬於模擬芯片範疇。雖然說空調用模擬芯片功能更加簡單,但是其在研發過程中也並非易事。其實家電企業做芯片並不是什麼新鮮事,包括格力電器在內,國內主流家電企業之前都或多或少嘗試芯片自主化。只是在“中美貿易戰”背景下,加之格力電器董事長董明珠的自帶話題性,才使得格力電器造芯片如此引人關注。


格力電器應不應該做芯片

圖2: 圖片來源網絡

其實,格力電器在芯片領域已經早有佈局,去年也成立了微電子部門,可以說在芯片設計方面並不是毫無基礎。目前,格力電器已經可以把IGBT封裝為變頻空調必備的IPM,但市場仍被德州儀器、意法半導體、日本瑞薩等企業壟斷,基本依賴進口。智能手機芯片為標準化的數字芯片,目前主要採用ARM核心架構,手機芯片廠商主要是對功耗、內核調教等方面進行設計優化,其中高通、蘋果等知名手機廠商都是採用這一模式。也正式由於數字芯片的IP化及模塊化,使得芯片廠商更加容易自主設計研發芯片,國內海思、展銳、小米等就是很好的案例。

而對於模擬芯片而言,需要將現實世界各種信息轉換為電信號或數字信號,需要多年的經驗積累和實踐驗證。由於沒有標準化參考,模擬芯片在設計過程中更多依賴工程師的經驗和理解。說了這麼多,大家應該也明白了,模擬芯片的設計更多依賴於企業的人才與技術積累,為此,行業內也有一種普遍的說法,培養一名優秀的數字IC工程師需要2到4年,而培養一名優秀的模擬集成電路工程師則需要5到10年,其中的難以程度可想而知。


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圖3:圖片來源網絡


具體來說,我們所熟知的手機處理器是一種標準化的數字芯片,ARM開發出核心架構,手機芯片企業拿來在功耗、內核調配等方面進行設計優化,再交給芯片代工廠用標準化的製造工藝製造,即是臺積電開發的10nm工藝可以同時為華為海思、高通和蘋果等生產手機處理器。空調芯片與手機芯片有很大的不同,它是一種模擬芯片,模擬芯片需要將現實世界的各種信息轉換為電信號或數字信號,而由於現實世界的複雜性導致模擬芯片的設計遠較數字芯片複雜的多,而且這類芯片的設計過程更多依賴於技術研發工程師的經驗而缺乏標準化設計,同時模擬芯片更強調高可靠性、低耗電、穩定性等,其設計就更為複雜了。


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圖4: 圖片來源網絡


模擬芯片的製造工藝需要為不同的芯片企業進行定製,這就要求芯片設計企業在花費大量資源和時間研發芯片的同時還需要耗費大量時間和資源與芯片代工廠研發相應的定製化工藝,因此導致芯片代工廠並不願意為小型模擬芯片企業代工,國外的一些芯片代工廠往往選擇與大客戶共同合作研發定製化工藝或是由芯片設計企業自帶工藝。全球模擬芯片之王--德州儀器(TI)不但是一家擁有強大技術研發實力的模擬芯片企業,它同時還擁有三家12英寸晶圓廠,從芯片設計到芯片製造方面形成一條完整的鏈條。模擬芯片的這些特點讓全球的模擬芯片市場形成了多家長久以來位於業內領先地位的模擬芯片企業如德州儀器、ADI等,並形成一種特殊的門檻,讓中國等新興國家的芯片產業雖然在數字芯片行業取得較大進展的情況下,在模擬芯片行業卻難以挑戰歐美企業,中興受阻很重要的一個原因就是依賴美國企業提供的模擬芯片。對於開發標準化程度較高的手機處理器,華為從2009年研發出K9到2014年推出完美的麒麟920花了近5年時間,可見研發一枚芯片是相當不容易的,而且在此之前早在2005年它就研發出手機基帶,積累了較多的芯片研發能力。對於格力來說,它當前的空調芯片主要依賴進口,自身並無太多的芯片研發能力,雖然它說在過去兩三年已積累了一些芯片研發實力,不過顯然它與2009年之前的華為在芯片技術研發能力方面的差距還是較大的,在這樣的情況下要在短時間內研發出一枚成熟的空調芯片並不容易。相比起手機芯片可以採用標準化工藝生產,格力在研發出芯片之後還需要找芯片代工廠,與芯片代工廠開發定製化工藝,然而由於格力的空調芯片能為芯片代工廠提供的收入有限,這成為它的又一個難題。格力表示其空調芯片的採購額大約在40億元左右,華為海思2017年的銷售額大約為387億元,然而即使如此臺積電依然優先選擇為蘋果提供芯片代工服務,格力空調芯片的規模更小還要芯片代工廠專門與它合作開發定製化工藝,芯片代工廠的意願顯然會更低。


格力電器應不應該做芯片

圖5:圖片來源網絡


格力的芯片技術基礎較為薄弱,空調芯片的開發難度大,找芯片代工廠合作研發定製化工藝存在難度又需要時間,對比來說,其開發空調芯片面臨的困難是相當多的,如果具體到空調芯片而言,在節能化、智能化及模塊化的趨勢下,更是需要將各種控制單元集成到單一器件中,這又進一步增加了其開發難度。對於格力電器而言,想要研發空調芯片在數字部分難度不大,但是想要突破電機類控制的核心模擬部分,還有相當大的挑戰。而這也是,空調芯片領域重要的技術門檻。對於家電企業造芯片這件事,並不是近幾年才出現的。實際上自1999年以來,家電巨頭們已經不止一次嘗試探索芯片領域,但是真正意義上成功的並不多。這與我國半導體產業整體水平有著密切關係。首先,芯片是一個非常燒錢的領域,並且需要長期投入,同時也面臨著前期投入無法收回的風險。而且直到現在國內無論是技術、人才還是教育都遠遠跟不上企業的需求,芯片研發需要專業的人才,特別是在模擬芯片領域。目前國內在高端人才方面還比較欠缺,於此同時人才儲備也相對不足。由此可見,格力電器研製芯片,人才問題也是繞不開的坎。另外,芯片研發最重要的是有十年坐穿冷板凳的決心,這門生意就是慢工出細活,不可急於求成,這些都是格力面對的困難。

雖然困難重重,格力為何如此堅持造“芯”,造“芯“成功能夠帶來哪些益處?

對於這個問題,我們首先從格力電器的年報中找答案,廢話不多說,直接上數據:


格力電器應不應該做芯片


各位注意了,從上表可以看出格力電器無論收入還是成本,空調業務的佔比都超過了95%,不折不扣的專研,作為消費行業來說,這樣的數據的不錯的,也是無可厚非的,但是空調不是普通的消費品,它也有周期性,它的週期與房地產行業,以及國民收入的增長週期都是息息相關的,雖說消費屬性可以抵消部分週期變化,但是週期影響確實不可避免的。說到這,各位看官應該明白了,格力如果想要降低行業波動風險,減弱週期屬性,多元化是必由之路。

說到多元化,我想格力手機是不得不提的話題了——這個董小姐和雷布斯10億賭約衍生出的話題,當初格力做手機就被很多人所不看好,結果確實也是一地雞毛(手機全賣給自己人了),但是,董小姐的思路或許並沒有錯,畢竟如果手機起步了,格力的多元化之路可以有個好的開頭。不過,無論手機還是芯片,按照格力現在的現金流、盈利能力、企業文化,我相信只要有個好的基礎,它一定可以做到行業前列。

其次,我們先來看看格力的廣告詞——格力,掌握核心科技,那麼格力到底有沒有掌握核心科技呢?對於這個問題,我們得首先從空調的產品構成來說,空調組成包括壓縮機,冷凝器,蒸發器,四通閥,單向閥毛細管組件等機件與空調主機芯片、變頻芯片等芯片組成,在這些構件裡,大部分機件包括壓縮機(珠海凌達是格力電器子公司)格力都可以自產,只是作為空調大腦和感官的大量芯片卻是格力所不及的。所以從嚴謹的角度來看,格力還沒有完全掌握核心科技。

同時,恰恰是格力目前沒有掌握的模擬芯片行業,它的行業毛利率卻是空調構件裡面最高的,甚至高過格力空調整機的毛利率。相反,雖說壓縮機等機件構成了空調大部分的構造成本,但是壓縮機行業目前毛利率並不高,競爭也是傾向白熱化,若沒有強大空調整機企業的銷量支撐的,空調壓縮機企業那將更難。那麼芯片對於空調整機企業來說,重要性與誘惑不言而喻。況且,目前空調核心芯片技術基本都掌握在德州儀器、ADI、意法半導體等少數巨頭手上,加上這次的中興事件,如鯁在喉的感覺大部分空調整機企業應該都可以感同身受。實際上,不光空調模擬芯片,目前,全球模擬芯片市場主要被國外模擬ic巨頭佔據,我們來看個數據,2017年全球銷售額中,前十的企業已經佔據了59%,從銷售額方面來看,德州儀器屬於當之無愧的行業霸主,其TMS320系列處理器芯片更是在空調應用領域經久不衰。


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圖6:圖片來源網絡


在國內市場,它們同樣威猛無比,前五大廠商全為歐美跨國公司,2016年,德州儀器、恩智浦、英飛凌、思佳訊以及意法半導體分佈佔據我國模擬IC市場12.4%、6.3%、5.9%、5.3%以及5.2%的市場份額,同時這些企業的模擬ic毛利率也常年保持在50%以上。與此相對的事實卻是,根據WSTS數據,2016年中國模擬芯片市場規模達到1994.9億元,同比增長13.55%,佔全球模擬芯片銷售額的62%。從下游應用結構來看,模擬IC在國內主要應用在網絡通信、消費電子、計算機、汽車電子以及工業控制等領域,分佈佔比40%、27%、9%、9%以及12%,這麼大的市場,如此高的毛利率,再加上長期國家政策支持,國產替代只是時間問題。這麼寬的賽道,對於各家有想法的企業來說都適合那句古話——海闊憑魚躍,天高任鳥飛。


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