20年前，這樣一個標題出來，你一定會覺得這是在說壓縮機。20年后的今天，壓縮機這個空調(diào)和冰箱正兒八經(jīng)的“心臟”早已實現(xiàn)全面國產(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年前的壓縮機一樣，因為供應問題卡在了外資品牌這個“坎”上。

中國家電業(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企業(yè)開啟了艱苦卓絕的國產(chǎn)自主研發(fā)戰(zhàn)略，從而成就了GMCC和海立這樣的國產(chǎn)壓縮機龍頭品牌。20年后的今天，中國家電也該在缺“芯”的聲浪之中，讓芯片國產(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、華為遭遇芯片斷供開始，芯片忽然成為舉國關注的焦點，半導體行業(yè)也因此被推上了風口浪尖。造成家電用芯片缺貨的原因主要來自于需求端和供應端兩大方面——在需求端，疫情后智能家電、變頻家電消費量持續(xù)升高，導致MCU、IPM等芯片用量激增；在供應端，就半導體行業(yè)本身而言，受新冠疫情影響，外資品牌生產(chǎn)受阻、國產(chǎn)品牌產(chǎn)能不足。

首先來看家電產(chǎn)業(yè)本身對芯片的需求。

根據(jù)中國家用電器協(xié)會的最新統(tǒng)計數(shù)據(jù)，2020年家電全行業(yè)累計主營業(yè)務收入達到1.48萬億元，雖然受新冠疫情影響導致銷售規(guī)模同比下降1.1%，但下半年的反彈力度巨大，多數(shù)品類營收恢復增長。全年家用空調(diào)產(chǎn)量規(guī)模為1.5億臺，冰箱產(chǎn)量規(guī)模為9000萬臺，洗衣機產(chǎn)量規(guī)模為7000萬臺。

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日實施新空調(diào)能效標準之后，變頻空調(diào)的內(nèi)銷占比快速提升，目前中國空調(diào)零售市場超過90%的產(chǎn)品均為變頻機型，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、技術成熟、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，預計到2024年，中國智能家電市場規(guī)模將突破7000億元。

在變頻和智能技術的升級下，家電要用到的芯片種類也在增多。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芯片都處在需求激增且會持續(xù)增長的狀態(tài)。據(jù)多方參考數(shù)據(jù)，預計2021年僅大白電IPM需求量就將達到3億顆，同比增幅將超過40%；包括主控、觸控、顯示等在內(nèi)的各類MCU總需求量也將達到5億顆，同比增幅在10%左右。

市場激增的需求，遭遇了芯片供應的瓶頸。

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

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

國內(nèi)某著名家電企業(yè)智能產(chǎn)品負責人表示，這一態(tài)勢的形成，有明確的歷史原因。國外芯片產(chǎn)業(yè)起步早、驗證成熟。此前，中國家電企業(yè)的芯片供應十分穩(wěn)定，一顆芯片的匹配從研發(fā)到生產(chǎn)需要很長時間的驗證、測試，并需要取得第三方專業(yè)機構(gòu)的認證。更換一顆成本僅10元的MCU芯片，既耗時又費錢，同時還要承擔引發(fā)產(chǎn)品質(zhì)量波動的風險。因此，在外資芯片穩(wěn)定的供應保障下，家電企業(yè)輕易不會冒險更換芯片。

家電企業(yè)的“不輕易冒險”，令本就起步較晚的國產(chǎn)芯片供應長期以來處于分工細、產(chǎn)能低、投資小的狀態(tài)。即使近年來國產(chǎn)芯片企業(yè)持續(xù)升級技術性能和可靠性，但面對市場激增的訂單，仍然在各自的上市公司財報中明確提及：產(chǎn)能不足。

因此，在供應端，面對外資品牌供應吃緊的情況，國產(chǎn)芯片企業(yè)出現(xiàn)了巨大的市場機會，但短期內(nèi)卻無法快速提升供應量。業(yè)內(nèi)人士普遍預計，芯片供貨緊張的情況要到2022年下半年才會緩解。在這一過程中，各個家電企業(yè)正在加快國產(chǎn)芯片的替代驗證工作，但顯然，這一挑戰(zhàn)并非易如反掌。

新時代的家電，對芯片提出了更高的要求

事實上，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?！峨娖鳌酚浾邚亩喾讲稍L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等領域需求的升級，家電企業(yè)對MCU等芯片的技術要求也在提高。

第一，是對MCU處理能力和存儲空間要求更高。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無論是芯片的運算能力、存儲空間，還是外設接口，都已無法滿足需求，而32位的MCU將成為主流。

第二，要求MCU具有低功耗的無線連接和數(shù)據(jù)安全保護等性能。在無線連接成為智能家電標配的情況下，如何將無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)安全保護成為重點方向。

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的集成化設計將向整合數(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)動等模塊，實現(xiàn)顯示和觸摸控制的人機交互功能趨勢發(fā)展，高集成度成為家電MCU的必然趨勢。

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

家電企業(yè)研發(fā)負責人普遍認為，起步較晚的國產(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，國產(chǎn)芯片企業(yè)大多是Fabless模式，即開發(fā)設計，晶圓制造和封裝都是分工外包，這也造成技術設計與品質(zhì)保障上的脫節(jié)。

“其實一些芯片企業(yè)的產(chǎn)品已經(jīng)達到與外資品牌一爭高下的水平，他們?nèi)钡氖羌译娖髽I(yè)給予的機會。”某家電微電機企業(yè)技術負責人表態(tài)說，“我們一直在小批量測試國產(chǎn)芯片，但諱莫如深?！?/p>

現(xiàn)在，面對芯片供應緊張的瓶頸，國產(chǎn)芯片的使用走到了前臺，家電企業(yè)對用中國“芯”的遮遮掩掩已沒有必要。

配上中國“芯”，雙管齊下

事實上，在眾多國產(chǎn)半導體企業(yè)加速拓展家電市場的同時，家電企業(yè)已經(jīng)開始對自主研發(fā)芯片進行全面布局。

美的空調(diào)自2010年開始研發(fā)IPM，至2020年已實現(xiàn)IPM模塊內(nèi)部半導體芯片自主研發(fā)，2021年美的集團投資成立美墾半導體技術公司。而美的集團的另一重大舉措，是美的機電事業(yè)群旗下的美仁半導體。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年預計可以完成1200萬顆銷售規(guī)模，2022年力爭突破5000萬顆。

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，該公司專注設計開發(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1000萬臺空調(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了全球著名的半導體公司安世半導體。

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)動芯片出貨量超過4000萬顆，累計出貨已達到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100億元在順德建設世界級開源芯片基地，自主設計研發(fā)生產(chǎn)進程，研發(fā)基于RISC-V開源架構(gòu)的AIoT SOC芯片。

最新的家電整機企業(yè)涉足半導體的動態(tài)則是2020年5月22日，TCL科技與TCL實業(yè)共同設立TCL微芯，TCL微芯將作為公司半導體業(yè)務平臺，圍繞集成電路芯片設計、半導體功率器件等領域?qū)ふ耶a(chǎn)業(yè)拓展機會。

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

有意思的是，這一幕似曾相識，20年前，面對外資壓縮機供應緊張的局面，家電企業(yè)紛紛開啟國產(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，輔以眾多國產(chǎn)半導體企業(yè)的支持。技術門檻并不高的家電芯片，國產(chǎn)化之路已不再遙遠。