前段時間,格力電器董事長董明珠說,“格力造芯片,沒有花國家一分錢?!边@句話很快就上了熱搜。要知道,芯片是中國制造業(yè)的隱痛,國家多次以舉國之力來發(fā)展芯片,而格力能夠做到不花國家一分錢,足見其決心與毅力。
從2018年5月到今天,格力造芯已經七年了。這七年來,頂住強大壓力的格力,不僅用事實打破了外界的質疑,而且向高端芯片發(fā)起沖刺。自造芯以來,格力累計出貨芯片達2.6億顆。2022年9月,格力電器進入全球CPU芯片行業(yè)專利申請人前十名。同時,格力投資百億創(chuàng)建了亞洲首座全自動化第三代半導體(碳化硅)芯片工廠。這些成績對從零起步的格力來說格外難得。
當年格力宣布造芯,資本市場一片質疑之聲,數年之后,在這場關乎國家產業(yè)安全的戰(zhàn)役中,格力竟然成為了首批“破局者”。
格力通過“設計-制造-封測-交付”的全鏈條布局,實現了空調芯片的100%自給自足,更帶動了國內半導體設備企業(yè)的技術升級。那些曾經被“卡脖子”的痛點,如今正化作中國科技自立自強的支點。
格力造芯的 底層邏輯
一個以空調制造起家的企業(yè),為何要跨界踏入芯片制造這一陌生領域?造芯之路不僅技術門檻高、周期長,還需耗費巨額的資金、人力與物力,這一轉型讓眾多人士感到困惑不解。TCL集團董事長李東升也曾表示,“要造芯片,500億可能是不夠的?!钡髦檎J為,外界普遍懼怕芯片,是因為沒有信心,“(芯片)總是有培育成長的過程。沒有理由不能去做,也沒有理由規(guī)定誰能做,誰不能做。既然沒有這個規(guī)定,為什么格力不能做?”
人們對格力造芯的不理解,是因為沒有洞察到事物的本質。
空調行業(yè)是競爭最為激烈的賽道之一。從上個世紀90年代開始,中國空調產業(yè)經歷了一輪又一輪價格戰(zhàn)的洗禮,許多曾經輝煌一時的品牌都倒下了,如春蘭空調、志高空調等,只有格力一直屹立不倒,而且越戰(zhàn)越勇,銷售額一舉突破2000億元。為什么格力能穿越時間的長河久而彌堅?關鍵在于核心科技。
多年之后,互聯網大廠、電動車新勢力紛紛造芯,其底層邏輯與格力并無二致。其實,董明珠的想法很簡單,“芯片投這么多的錢,哪年能賺錢我也看不到。也許五年,甚至十年,但是我解決一個保障問題,對吧?天塌下來,我自供。要不然,別人沒芯片給你,空調做得再好也沒用,活不了?!?/p>
在家電的芯片和模塊中,IPM(智能功率模塊)和MCU(微控制器單元)是兩大核心部件。其中,IPM是變頻驅動的核心部件,它的重要性類似于心臟,負責控制電機的轉速和電流,保證空調的正常運行;MCU是類似于大腦,負責數據處理接收信號,最后發(fā)出指令。
2018年,IPM模塊一枚價格在30元左右,而遙控器的小芯片一枚價格約1元。以格力GMV6智能多聯機為例,一臺機組使用超過30顆控制芯片,一年算下來芯片的需求量高達2000萬顆。每年僅進口芯片一項支出,高達5億美金。IPM功率模塊和MCU芯片分別是空調的心臟和大腦,當它們停止工作或出現故障,結果是災難性的。但是,這兩大板塊,長期被瑞薩電子、德州儀器、英飛凌等海外芯片大廠壟斷,威脅著中國家電產業(yè)供應鏈的安全。
芯片是中國家電企業(yè)現在能力最缺失的一環(huán),重要性不言而喻。對格力來說,無論前路多么艱難,也要迎難而上。
從2000年到2018年,中國芯片行業(yè)經歷了跌宕起伏的十八年,殘酷的市場競爭磨煉了一大批技術人才,為格力造芯奠定了良好的基礎。
在芯片行業(yè)有一個法則:“在低谷時期辦廠”。2000年是中國芯片發(fā)展的一個重要節(jié)點,在此前后一大批歸國留學生開啟了創(chuàng)業(yè)征程,中芯國際即是代表;2018年是芯片行業(yè)另一個發(fā)展的拐點,一批各行業(yè)的龍頭企業(yè),根據自身發(fā)展的需要開始造芯,格力就是例子。
芯片行業(yè)與互聯網行業(yè)有著本質的區(qū)別。在互聯網行業(yè),很多一窮二白的年輕人,靠著一個網站或APP就能融到巨資,但在芯片行業(yè),幾乎不存在賺快錢的機會,一旦啟動,就意味著數百億的投資。如果沒有雄厚的資金實力,沒有強大的研發(fā)團隊,造芯就是一個偽命題。
尤其是高端芯片的研發(fā),更是如此。比如要做5納米的系統級芯片,需要向安謀(ARM)公司買內核、向Candence或Synopsys買軟件、向高通買專利、向臺積電(TSMC)協調產能,還要通過美國商務部這一關。中國企業(yè)造高端芯片,不僅要過五關斬六將下來,而且很有可能被“一鍵清零”。
如果看清楚這一現實,很多對格力的批評都會煙消云散。芯片產業(yè)鏈分工太細了,各鏈條有著清晰的楚河漢界,輕易跨出一步都要付出巨大的代價。曾經不可一世的芯片制造商英特爾,由于既做芯片研發(fā)、又做芯片代工,陷入顧此失彼的困境。2024年,英特爾全年虧損高達188億美元,差點被分拆、肢解。
有人做高端芯片,就必然有人做中低端芯片。在高度分工的芯片產業(yè)鏈中,格力選擇了一條最現實的路徑。當中芯國際、華為海思尋求先進制程、高性能計算芯片時,格力深耕家電應用場景,在最熟悉的領域撕開了一個巨大的缺口。
空調芯片與手機、電腦、汽車芯片不同,對體積、算力的要求并不苛刻,用成熟制程也能滿足市場需求。格力造芯,并非要與英偉達、英特爾、臺積電、高通、ARM等芯片巨頭進行技術競賽,而是首先用成熟制程來確保供應鏈的安全,然后再向更先進的制程進發(fā)。
事實上,格力造芯,并不是臨時起意,而是籌謀良久。早在2012年,格力將IGBT(功率半導體器件)封裝為變頻空調必須用的IPM(功率模塊),建成了全國第一條國產化IPM功率模塊。2015年,格力成立微電子研究所和功率半導體研究所,并在其2016年年報中披露要“研發(fā)自主知識產權芯片”,2018年宣布成立珠海零邊界集成電路有限公司,打造自有芯片,并對外銷售芯片。
芯片行業(yè)需要大量人才、技術積累,一旦供過于求,就會虧本。瑞薩就虧本多年,最終由日本政府控股。格力擁有其他芯片工廠不具備的優(yōu)勢,那便是它本身就是芯片采購大戶,其造芯失敗的幾率幾乎可以忽略不計。格力在芯片布局上已未雨綢繆多年,擁有了厚積薄發(fā)的條件。
零邊界初創(chuàng)時,團隊僅有50余人,卻面臨從芯片設計到量產的全鏈條挑戰(zhàn)。研發(fā)團隊只能以“啃硬骨頭”的精神,從基礎設計開始攻堅克難。工程師們甚至“三班倒”,夜以繼日地攻克難題,從MCU到功率半導體,每一個芯片設計都經過千百次的測試。
2019年,格力自主研發(fā)的主控類芯片終于大規(guī)模量產,實現了與進口芯片同等工規(guī)級品質。同年10月,上機臺數突破千萬,打破了國產芯片在空調領域的應用記錄。
高端芯片突圍
這一年,“芯片荒”成了制造業(yè)的高頻詞。手機、汽車、家電等行業(yè)集體陷入“無米下鍋”的窘境:華為Mate40系列因麒麟芯片庫存告急一機難求,大眾汽車因ESP芯片短缺減產5萬輛,甚至連蘋果都不得不承認Mac和iPhone面臨“供應受限”。
“芯片荒”同樣在空調行業(yè)上演。據業(yè)界人士分析,從2017年8月至2021年底,空調MCU芯片的交付時間分別從8周延長到25周以上、從2個月延長到半年,有的MCU產品甚至延長40周以上。更棘手的是,這場危機從消費電子蔓延到工業(yè)領域,55nm到22nm的成熟工藝與7nm以下先進制程同時告急,全球晶圓價格像坐了過山車般上漲15%,企業(yè)上演“囤貨大戰(zhàn)”。
但比缺貨更讓人心痛的,是核心技術的“肌無力”。國內高端芯片市場還是有80%得靠進口,光刻機、光刻膠這些關鍵設備與材料,都被歐美企業(yè)緊緊攥在手里。就像業(yè)內人士調侃的那樣:“我們能設計出5nm的圖紙,卻造不出5nm的芯片?!边@種“紙上談兵”的尷尬,徹底暴露了中國芯片產業(yè)“設計強、制造弱”的結構性短板。
在外部打壓與內部需求的雙重驅動下,中國芯片產業(yè)開始尋求主動突破。雖然先進制程還受著制約,但成熟制程產能、設計能力、封裝技術等領域,已經形成了全球競爭力。2025年3月,國際半導體協會的一份報告顯示,中國成熟制程(28nm及以上)芯片產能已占全球28%,將在2027年突破39%。2024年,中國芯片出口破萬億,直接拉低北美芯片價格2/3。
中國在成熟制程的絕對優(yōu)勢,正改寫全球半導體規(guī)則。中科院近期宣布突破DUV光源技術,無需氟氣且能耗降低70%,直指ASML的EUV光刻機壟斷。ASMLCEO曾嘲諷“給圖紙中國人造不出光刻機”,如今卻不得不承認:“中國正在關閉EUV的大門?!薄度战泚喼蕖肪W站直言:中國在不太先進的半導體領域取得長足進步,其迅速擴張正將市場價格降至此前“無法想象”的水平,讓全球制造商倍感壓力。
尤其在碳化硅芯片上,中國擁有了不可替代的優(yōu)勢。碳化硅被稱為第三代半導體材料,具有高擊穿場強、高飽和電子漂移速率、高熱導率等優(yōu)良特性,是制造用于航空航天、電動汽車、渦輪機和數據中心基礎設施中所使用的高壓功率半導體的關鍵材料。2023年,美國碳化硅晶圓售價高達1500美元一片,而今,中國的價格已低至每片500美元。更關鍵的是,中國不僅擁有足夠多的碳化硅,而且創(chuàng)建了一個完整的本土設備和材料生態(tài)系統,完全不需要美國公司來進行制造。
格力在碳化硅芯片上,格局大開大合。它不僅是信念最堅定的一個,也是投入最多的一個。在碳化硅芯片工廠的建設上,“董明珠速度”再一次得到淋漓盡致的體現。
2024年底,格力的碳化硅芯片工廠成為了各大媒體爭相報道的焦點。這座由格力斥資近百億元打造的全球第二、亞洲首座全自動化第三代半導體(碳化硅)芯片工廠,以其驚人的建設速度創(chuàng)造了一項奇跡。從2022年12月打樁動工,到僅用10個月時間完成廠房建設與設備移入,再到建成通線僅耗時388天,格力創(chuàng)造了半導體建廠通線的最快速度紀錄。
更引人注目的是,該工廠關鍵核心工藝的國產化設備導入率超過了70%,同時融入了人工智能、大數據等前沿技術,實現了智能化生產線與大數據分析系統的無縫對接,80%的核心設備均實現國產化。這不僅填補了國內高端半導體制造的空白,更讓格力在全球半導體版圖上刻下了中國印記。
董明珠在接受媒體采訪時自豪地表示:“亞洲第一座全自動化的碳化硅工廠,整個芯片的制造過程全由格力自主完成,且?guī)缀?00%的人才都是格力自己的?!?/p>
經過五年的奮戰(zhàn),格力在這場芯片產業(yè)的激烈較量中,交出了一份近乎完美的答卷。從2018年宣布造芯至今,格力芯片業(yè)務如同開掛一般,出貨量逐年飆升。截止2024年底,格力芯片的總出貨量突破2.6億顆。
格力不僅實現了內部芯片的自主供應,而且開始對外提供芯片解決方案。格力自主研發(fā)的MCU芯片,已廣泛應用于智能家居、工業(yè)自動化、健康醫(yī)療配套等多個領域,實現了對進口芯片的全面替代。
截至2024年底,格力已經申請了芯片和功率器件相關發(fā)明專利超600件,“低功耗芯片制備方法”“碳化硅歐姆接觸結構”等技術更是達到了國際先進水平。同時,格力還通過投資聞泰科技、三安光電等企業(yè),構建起從材料、設計到制造的完整產業(yè)鏈。與中車時代電氣、長安汽車成立的湖南國芯半導體,更是瞄準了車規(guī)級芯片市場。
2025年,格力芯片迎來前所未有的發(fā)展春天。隨著智能家居、新能源汽車市場的蓬勃興起,碳化硅芯片的需求量與日俱增。格力順勢而為,計劃將碳化硅工廠的產能提升至50萬片/年,并積極探索光伏逆變器、儲能系統等新興應用領域。
如今,中國芯片產業(yè)正穩(wěn)步從“進口替代”邁向“自主可控”,在第三代半導體、車規(guī)級芯片等領域展現出彎道超車的強勁勢頭。這場沒有硝煙的戰(zhàn)爭,勝負將取決于技術創(chuàng)新的深度、產業(yè)鏈協同的廣度,以及全球化與自主化之間的智慧平衡。格力在半導體制造領域的全面突破,代表著中國科技在自立自強道路上實現了關鍵一躍。
未來,隨著格力芯片工廠的擴建和技術迭代,這顆“中國芯”或將成為全球半導體版圖中不可忽視的力量。而“讓世界愛上中國造”,這一愿景或將成為格力閃耀全球的獨特標識。
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