摘要：芯片短缺和蔚来临时停产的背后，其实是汽车产业结构性转型的问题。缺芯危机，或启动汽车工业的供应链变革。供应链层面的压力如影随形，汽车工业需要对供应链风险“穿透式”管理。
2021开年以来，在全球汽车产业面临“缺芯”的背景下，中国汽车公司普遍也不轻松，蔚来汽车最先在供应链压力之下宣布“停产5天”(主要涉及合肥江淮汽车工厂)。
新闻关注度不高的汽车芯片，近期突现极度短缺，直接被卡脖子的汽车公司包括大众、沃尔沃、通用、福特、特斯拉、本田、日产、现代等一线国际品牌。其中，德国大众预计，第一季度因为芯片短缺少生产10万辆汽车，公司发言人甚至公开表示将考虑向准备不周的博世、大陆等一级供应商索赔。日本丰田也因为芯片缺货，出现产能下降。韩国现代放低身段向三星、SK求援。中国大陆也积极行动，工信部春节前加班加点，与主要汽车芯片供应企业代表交流调节产能。
汽车市场的“缺芯”危机从欧美国家开始，逐渐蔓延到日本、韩国，现在已冲击到了中国。哪怕国内有充分时间应对这一轮供应链紧张局面，但蔚来汽车作为新能源车领域的造车新秀，难免还会有准备不足。
有人认为这是“手机业打仗，汽车业遭殃”，可是，2020年全年中国手机销量只有3.08亿(2019年是3.89亿)，国内手机厂商普遍也没想到会芯片缺货。芯片供给紧张，为什么传统的汽车产业巨人德国大众、日本丰田与新兴的造车势力特斯拉、蔚来都不能免疫?其中一定有更深刻的因由。
不仅仅是“缺芯”问题
先于蔚来汽车遭受“缺芯”困扰的，是大众和特斯拉，德国大众今年面临全球减产10万辆车，特斯拉汽车则直接产品减产提价。不过，这些汽车公司面临的都不仅是“缺芯”问题，背后更深刻的因由是汽车产业转型之痛。
德国大众作为年销售量超过1000万辆的全球顶级汽车厂商，供应链管理无疑是很成熟的，被关键零部件卡脖子的事情一般很少发生，即使供应链管理一时有疏漏，也会有可靠的预备解决方案。像现在这样被动面临“缺芯”减产而一筹莫展的情况，实属罕见。其实有一个背景特别值得注意：2021年1月，大众集团CEO赫伯特·迪斯开通Twitter发出的第一条信息就是向伊隆·马斯克下战书，声称要抢走特斯拉的一部分市场份额。
德国大众早在2019年就公开宣称“电动交通是唯一可行的技术”，并且发布了一个叫“Electric for All”的转型战略，即“为所有人开发电动化产品”。德国大众很早就有了一个洞察：绝大部分民众想要的是便宜的交通工具，而不是酷炫的黑科技试验品，大众集团应该在便宜的中小型电动车上发力，这才是全球电动车产业最大的突破口。这跟蔚来汽车的远景和定位是高度相似的。
那么，汽车电动化意味着什么?“软件定义汽车”将会是新能源车“箭在弦上的产业变革”。自动驾驶(或者辅助驾驶)已经是新能源电动车的标准配置，安全性一定是其中的最大关键，好的自动驾驶系统(软件)必然对硬件系统要求严苛。正如计算机科学家(图灵奖得主)Alen Kay所言：“认真写软件的人，应该自己做硬件。”国内新能源车领域也有一个共识：“(汽车)一定要做软件硬件一体，像苹果(手机)一样的东西，才可能最终有效率、有壁垒。”
中金证券在研究报告中断言：“汽车芯片，将处于新能源车浪潮的制高点。”过去买汽车主要考虑的，可能是发动机、车身材料，未来，汽车的真正价值不取决于这些了，肯定会出现新型纤维材料代替钢材，车会越来越轻，需要的动力也会越来越少，最重要的，是安装在车里的软件和电子产品。尤其是2020年后的新产品对算力的要求显著增加，从前的汽车芯片主要控制发动机和车内电子设备，但是2020年后的新车都带有辅助驾驶功能，还新增了电池管理、驱动力和制动力的控制、转向控制、图像处理、人工智能等芯片，远比之前对芯片的需求量大。在公路上跑的，已经不是汽车了，而是一个装着轮子的芯片集合。现在的汽车芯片应用到什么程度?哪怕一枚车钥匙也得靠芯片运作，只要你的汽车带有遥控钥匙，就必含芯片。
由此可见，芯片供应紧缺对新能源车企业打击极大。特斯拉在今年第一季度也有不同程度的停产情况，涉及车型主要是Model 3，涉及工厂主要是加州弗里蒙特工厂(年产能50万辆)。今年特斯拉电动车原本已经在中国、日本、欧洲14次下调各种车型价格，但第一季度末突然宣布将中国市场ModelY、美国市场Model3的车型价格进行上调，普遍认为这是芯片紧缺导致生产成本的提升。但是，知名调查公司GLJ Research创始人戈登·约翰逊(Gordon Johnson)表示：“考虑到2020年第四季度特斯拉库存过剩，而且从未能够卖出所有产能，特斯拉目前是需求不足，而不是产能受限。”真相可能要比外界想象的复杂得多。
对于蔚来汽车而言，芯片紧缺更是对公司供应链管理的一次压力测试。蔚来汽车CEO李斌曾经从自己的角度做过一个总结：一家新型造车公司需要面对的“坎”主要是什么。
融资不算是坎，因为“朋友圈比较大”。在蔚来汽车的投资者中，包括京东创始人刘强东、腾讯创始人马化腾、小米创始人雷军等，也有一线投资机构比如淡马锡、红杉等。定义产品也不算是坎。“车是娘肚子里就决定了能卖多少台。”定义产品其实是考验创业者的判断，“你的品牌到底定位在哪里，你卖给谁，这个车不仅展望当下，更重要的是展望将来。如果定义错了，就没有机会了。”
供应链管理是很大一道坎。定义产品和研发产品基本上都是自己公司的团队在做。但是到了供应链这个环节，就需要依赖别人去做。大家信不信任你，愿不愿意把最好的产品给你，把最强的团队配置给你，把产能留给你，愿意以什么样的成本给你，都是问题。而且，对于一家造车公司而言，一级供应链的合作伙伴有200家左右，很多都是全球大供应商。这道坎的核心，就是要让这些供应链企业相信你真正有造车的能力。
蔚来汽车显然还在爬坡过坎之中，目前阶段，蔚来汽车面临的缺芯困境，不仅仅是关键零部件的供货不稳，更是供应链管理节奏遭遇的长期挑战。
启动汽车工业供应链变革
供应链是一种现代的、最高级的分工。汽车工业、芯片企业的供应链生态也不是谁设计出来的，而是自发演化出来的。不过，外界很少真正看到汽车供应链、芯片供应链之间长期存在的节奏落差，蔚来汽车作为新兴造车势力可能还未能适应这一节奏落差。
汽车工业的供应链节奏
汽车工业很早就开始推崇始于日本丰田的“一分钟库存”模式，目的是削减一切占用资源、现金流的环节。20世纪60年代开始，丰田力推精益管理制度，具体而言就是“准时制”，争取在每个环节都抹掉不必要的时间和资源浪费。其实，这是在模仿超市控制进、销、存的方法，零售业的销售和库存周转速度是非常快的。后来，包括“准时制”“一分钟库存”在内的精益管理制度被普及于整个汽车工业，美国汽车公司施行了这种精益管理方式以后，库存减少了一半以上。
最近10年，精益管理在新能源电动车领域出现了更加深刻的升级迭代。比如，特斯拉有一个特别出名的“4 小时供货圈”，据说在美国，特斯拉负责电池的Giga1工厂到加州Fremont汽车制造工厂，地图导航车程4小时10分。在中国，电池供应商LG化学的南京工厂到上海工厂，车程同样是4小时10分。“4小时朋友圈”的做法显示特斯拉对供应链管理的精准、高效和严苛。
蔚来汽车有一则官宣：“解放创造了中国品牌的第一个 5 万辆;上海大众是国内合资品牌的第一个 5 万辆;吉利是自主品牌轿车的第一个五万辆;而蔚来是国内新兴造车势力(智能电动领域)的第一个 5 万辆。”要保证蔚来与江淮工厂的造车能力，同样是通过对供应链和制造体系的把控，提升制造效率。
蔚来汽车官方的说法是“蔚来工厂能够每3分钟下线一台车，1小时产20台车，每辆车从金属板材拼接成车架时开始，就会产生一个射频的身份证，这个身份证是唯一的，且会一直跟着这辆车到下线。关于这辆车接下来在涂装、总装、后装方方面面需要的独特配置，通过电脑已经分配到了每一个工位，装配工人只需要拿起离他最近的一个零部件装上就可以了。这套系统可以指挥上百家供应商实现零库存的及时配货，让车辆以每三分钟一台的速度生产，且每台均可实现定制化。”
注意其中的几个关键词——“上百家供应商”“零库存的及时配货”“每三分钟一台的速度生产”“每台均可实现定制化”。汽车制造的供应链精益管理已经实现了惊人的效率，但是天下没有免费的午餐，严苛的供应链管理节奏存在一个库存漏洞——精益库存管理越是精细，那一根弦就绷得越紧，几乎没有任何“容错空间”。
“容错空间”几乎被封死了，哪一层都不想压库存，弹性越来越低，一旦面临危机，断供随时可能发生。这就是蔚来汽车面临缺芯问题的行业背景，同时更紧绷的，是芯片供应链的“容错空间”也非常有限。
芯片企业的供应链节奏
疫情前后，各个领域对芯片的需求不断增加，而且需求增长的速度超过了芯片企业的产能扩张速度。比如，现在每个学校都在布局线上教学、考试系统，每个企业(政府、事业单位)都在完善线上办公、会议系统，要求更清晰的连接画面，更低的延迟，更好的网络基础设施。这就是一个需求的无底洞。而且，人们在室内的时间更多，视频、娱乐也更需要芯片。
芯片企业产能扩张的速度赶不上需求增长，最重要的是，芯片企业更愿意将产能分给消费级芯片，而不是车规级芯片(汽车芯片)。汽车芯片的标准严苛远超过手机芯片：汽车芯片不一定追求多么高的技术先进程度，但一定要可靠耐用。很好理解，手机的发热、遇冷条件要比汽车的工况条件好得多，况且手机还有过热和过冷关机保护功能，但是，汽车芯片的工作温度(发动机周边是-40℃~150℃，乘客舱是-40℃~85℃)非常有挑战性，而且汽车芯片长期伴随整车生命周期，不像手机平均2年一换。另外，汽车芯片要求湿度、霉尘、水、有害物质腐蚀等的标准都远高于手机芯片，同时还得经得起冲撞、震动等。
目前，汽车芯片市场面临长期演化而来的垄断格局。全球汽车芯片供应商主要包括瑞萨电子、恩智浦、东芝、英飞凌、德州仪器等，这些芯片供应商不直接生产芯片、不与车企进行联系，而是将设计方案递交给台积电、三星，以及中芯国际等芯片代工厂进行量产，再由博世、大陆集团等零部件供应商出售给车企。关键就卡在芯片的代工厂环节上。
汽车芯片分为控制类(MCU和AI芯片)、功率类、传感器和其他，根据麦肯锡近年的统计数据，纯电动汽车的半导体成本为704美元，比传统汽车的350美元高出1倍，其中功率半导体成本高达387美元，占55%。MCU的制程普遍在40nm以下，台积电占所有汽车MCU约70%的市场份额。功率类制程在90nm以上，生产模式以IDM为主(厂商自己设计和生产)，部分产品逐步开始国产替代。台积电能够给到的最快生产周期就是40~50天，不过近期尝试采用了一种叫做SuperHotRun的方法，将生产周期缩短一半，大概20~25天就能交付。
汽车芯片的整个供应链格局当中有三个制约因素。
首先是节奏制约，芯片生产是一项极其庞大、复杂的系统过程，各个工艺阶段要保持均衡性，生产周期的缩短势必造成上游原材料(比如8英寸和12英寸晶圆、负责传输功率的MOSFET、和滤波有关的钽电容、负责线路连接的ABF基板，以及PVC材料、玻璃、金属、塑料)的供给不足，生产成本也就会水涨船高，芯片价格随之快速上涨，造车企业能否接受?
其次是配给制约，就是芯片代工厂更愿意将产能分配给谁，给手机厂商，给家电厂商，还是给汽车厂商?汽车芯片的设计周期更长、风险更大，而且客户导入的时间周期也比消费芯片长很多，但是，车规级芯片的用量又没有办法和消费级芯片相比，在抢芯片制造产能的时候，汽车芯片不占据优势。
最后是技术制约，就算没有芯片断供，国内造车企业也在考虑汽车芯片的自主可控，包括蔚来、比亚迪、上汽、广汽、北汽等都有行动。此外，华为已经发布了旗下的 AI处理器 Ascend 910，用于MDC智能驾驶平台的自研。可是，自主替代在短期内还是困难重重，车规级芯片的开发难度要比消费级大得多，光测试认证就要三五年，成本也要高得多。
对供应链风险“穿透式”管理
根据媒体报道，蔚来汽车2021年第一季度出货稳定增长，相比去年同期增长4倍以上，超过了2万辆。蔚来汽车已经从0到1拿到新能源车行业的门票，但是从1到N的整个过程，供应链层面的压力测试是如影随形的。
传统燃油车企业开始加快“电动化”“电子化”“AI化”进程，诸如特斯拉、比亚迪等成熟的电动车企业也在不断迭代产品、夯实前方销售和后方供应链体系。蔚来汽车的生存价值和竞争优势在哪里?蔚来汽车CEO李斌认为，“蔚来汽车的商业模式建立在极致的用户体验上”。
比如，特斯拉电动车采取“充电”模式，而蔚来汽车采取“换电”模式，一台蔚来汽车电站完成换电大概在4分钟左右，相较之下，特斯拉电动车充满电的时间是45分钟。如果车主在高速公路上要给汽车充电(换电)，特斯拉车主会久等(可能还要排队)，蔚来车主因为更省时间而体验更好。蔚来汽车依靠好的用户体验和口碑赢得新的用户，官方数据显示蔚来用户的转介率约50%(通过转介绍成交的用户占所有成交用户的比例)。
蔚来官方信息显示：蔚来汽车已经实现了正的单车毛利率，汽车销售毛利率接近10%，主要由于物料采购成本的下降，以及产量的快速增长摊薄了固定成本。也可以说，这是供应链管理带来的效益。
电动汽车的三大核心：系统电机、电池和电控，国内都有了相对稳定的供应。2015年之前国内在最关键的电机领域大概只有30个左右的中小型供应企业，今天国内企业几乎做到了95%的国产化。在很难的电池技术上，今天中国出现了世界第一的锂电池供应商宁德时代，加上世界排名前五的比亚迪，电池的自给率已经很高了。最难做的，是汽车电控用的IGBT芯片，2015年之前中国的IGBT芯片是完全依靠进口的，现在已经取得突破，比如比亚迪从研发到量产IGBT芯片用了12年时间，技术已经稳定成熟，可以预期国内企业不久也会赢得不错的市占率。综合看来，蔚来汽车的核心零部件供应在很大程度上可以依靠国内，电机、电控、电池大约占新能源车成本的四分之三。
可是，极端复杂的零部件供应链体系，对汽车工业始终构成压力，包括蔚来汽车在内的新锐造车企业，经历此次“缺芯”困境以后，可能会像成熟的汽车制造企业那样对供应链风险实施“穿透式”管理。
比如，德国宝马在此次危机中，直接绕过一级供应商向芯片代工厂下单。日本丰田在2008年金融危机之后，建立了一个名叫“救援”的供应链系统，将大约6800个零部件的供应链信息存入数据库中，使得公司能够深入了解供应商层级。丰田汽车每天、每周和每月，都会与产业链上的各级供应商沟通，频繁下达产量计划，“穿透式”摸清供应链的实底，规避潜在风险。
蔚来汽车CEO李斌已经洞察到汽车产业的结构性变化，“自动驾驶、智能化和电动汽车要连到一起来看”，软件定义汽车，汽车成为带轮子的芯片集合，蔚来汽车的芯片供应链如何进化迭代，值得长期关注。
作者：周倩
本文发表于《中国工业和信息化》杂志2021年4月刊总第33期
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