伴隨技術(shù)革新、消費(fèi)結(jié)構(gòu)升級(jí)以及“Z世代”成為消費(fèi)市場(chǎng)的主力大軍等因素，綠色智能高端的家電產(chǎn)品消費(fèi)需求愈加旺盛，于智能家電而言，芯片猶如人體的各類器官，從電源芯片、功率芯片、驅(qū)動(dòng)芯片，再到主控器、通訊芯片等等，每一類芯片都不可或缺。

值得一提的是，近年來(lái)，隨著國(guó)產(chǎn)芯片正加速崛起，家電芯片的國(guó)產(chǎn)替代也成為必然趨勢(shì)。據(jù)海信視像近期披露公告顯示，擬分拆子公司信芯微至境內(nèi)上市，據(jù)悉，國(guó)內(nèi)最早造芯的家電企業(yè)中包括海爾、海信，此外近年來(lái)，各大家電巨頭，如美的、格力、TCL等家電品牌均積極布局半導(dǎo)體芯片領(lǐng)域。

然而，由于起步較晚，且市場(chǎng)長(zhǎng)期被日、美等國(guó)家所壟斷，家電芯片國(guó)產(chǎn)化率雖然在不斷提升，但與國(guó)外廠商相比仍存在較大的差距，與此同時(shí)，大規(guī)模生產(chǎn)需求與更高穩(wěn)定性要求，也逐漸演變?yōu)楫?dāng)下家電芯片國(guó)產(chǎn)替代的發(fā)展瓶頸，那么國(guó)產(chǎn)家電芯片該如何破局呢?

國(guó)際大廠占主導(dǎo)地位

目前，無(wú)論是MCU，還是IPM，特別中高端產(chǎn)品，大部分市場(chǎng)還是被國(guó)外芯片大廠把持著。

MCU方面，日本、德國(guó)和美國(guó)企業(yè)的份額最多，前四大芯片供應(yīng)商占據(jù)著76%以上的市場(chǎng)份額，它們是瑞薩電子、英飛凌、德州儀器（TI）和意法半導(dǎo)體（ST），此外，Microchip、恩智浦（NXP）和東芝處在第二梯隊(duì)。

空調(diào)MCU市占率排名前三的廠商分別為Renesas、英飛凌（收購(gòu)了MCU廠商Cypress）和 TI，三家市占率合計(jì)85%左右；冰箱MCU市占率排名前三的廠商是英飛凌、Renesas和 Eastsoft（東軟載波），三家市占率合計(jì)58.1%左右；洗衣機(jī)MCU市占率排名前三的廠商是英飛凌、Renesas和Sinowealth，三家市占率合計(jì)67.3%左右。

IPM更是中國(guó)本土芯片和模塊供應(yīng)鏈的軟肋，家電設(shè)備中，排名前三的IPM供應(yīng)商為三菱電機(jī)半導(dǎo)體、英飛凌和三墾電氣，這三家市占率合計(jì)在60%以上。


國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程

面對(duì)巨大的家電市場(chǎng)，以及高端化發(fā)展趨勢(shì)，為了抓住更多商機(jī)，中國(guó)本土相關(guān)芯片企業(yè)也在加緊研發(fā)進(jìn)程，爭(zhēng)取能從國(guó)際大廠手中奪得更多的中高端芯片市場(chǎng)份額。

以MCU為例，最近3年，國(guó)內(nèi)相關(guān)企業(yè)和芯片產(chǎn)品發(fā)展很快，主要得益于幾家重點(diǎn)芯片企業(yè)前幾年的鋪墊、驗(yàn)證，使得近3年，特別是2021年，迎來(lái)了出貨量的爆發(fā)。不過(guò)，在2022年，受技術(shù)壁壘、價(jià)格問(wèn)題和供需關(guān)系變化等因素影響，導(dǎo)致國(guó)內(nèi)一些廠商的MCU國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程有所放緩。

目前，中國(guó)本土家電MCU廠商，如中穎電子、比亞迪半導(dǎo)體、格力零邊界、美仁半導(dǎo)體等的產(chǎn)品市占率正在穩(wěn)步增長(zhǎng)，目前占比超過(guò)15%。

IPM方面，中國(guó)本土產(chǎn)品也保持著良好的發(fā)展勢(shì)頭，特別是在2022年，全球功率器件整體供不應(yīng)求，家電用IPM同樣如此，這一年，國(guó)內(nèi)IPM產(chǎn)能釋放，極大地緩解了國(guó)際大廠產(chǎn)能不足的困擾。本土企業(yè)，如士蘭微、斯達(dá)半導(dǎo)體、格力新元、美墾半導(dǎo)體等的IPM產(chǎn)品市占率達(dá)到10%左右。

除了以上提到的本土芯片企業(yè)，多個(gè)家電設(shè)備企業(yè)也在研發(fā)符合自家產(chǎn)品定位的芯片，以求通過(guò)量身定制進(jìn)一步優(yōu)化性能和能效，同時(shí)掌控關(guān)鍵零部件供應(yīng)鏈話語(yǔ)權(quán)。

據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，格力、美的、格蘭仕、海信、創(chuàng)維、海爾、康佳、TCL、長(zhǎng)虹等家電品牌都已經(jīng)成立了芯片設(shè)計(jì)部門，或通過(guò)投資初創(chuàng)芯片公司的方式，開(kāi)發(fā)家電芯片。

最具代表性的就是格力、美的、海爾和海信。

格力于2015年成立了微電子所和功率半導(dǎo)體所，2017年成立了微電子部門，開(kāi)始自研芯片。2018年8月，格力投入10億元成立珠海零邊界集成電路有限公司，專注設(shè)計(jì)以空調(diào)為主的家電MCU、AIoT SoC和功率器件，同年，格力還投入30億元，幫助聞泰科技收購(gòu)荷蘭功率器件龍頭安世半導(dǎo)體。

美的集團(tuán)于2018年成立了上海美仁半導(dǎo)體有限公司，開(kāi)始自研芯片。美仁半導(dǎo)體主攻MCU、功率器件、電源管理IC和IoT芯片。

2019年，美的與阿里云合作推出適配AliOS Things的定制芯片，還與三安光電合作成立了第三代半導(dǎo)體聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室，研發(fā)GaN和SiC功率器件。

美的特別看重IPM的研發(fā)，2004年就與當(dāng)時(shí)的國(guó)際整流器公司（已經(jīng)被英飛凌收購(gòu)了）、德州儀器和日本三洋等成立了變頻芯片聯(lián)合研發(fā)實(shí)驗(yàn)室，2014年在重慶建設(shè)IPM工廠，并在2019年實(shí)現(xiàn)IPM模塊量產(chǎn)。2021年初，該重慶IPM廠更名為美墾半導(dǎo)體技術(shù)有限公司。

相對(duì)于格力和美的，海爾和海信在芯片領(lǐng)域的布局更早。

2000年，海爾就成立了北京海爾集成電路設(shè)計(jì)有限公司、上海海爾集成電路有限公司，前者于2001年成功研發(fā)出數(shù)字電視MPEG-II解碼芯片“愛(ài)國(guó)者I號(hào)”，后者在2005年宣布量產(chǎn)首顆MCU芯片，該公司后來(lái)被東軟載波收購(gòu)。

2017和2019年，海爾旗下的優(yōu)家智能科技有限公司聯(lián)合瑞昱（Realtek）推出U+物聯(lián)云解決方案U+云芯和云芯Ⅱ代HR3010。

海信于2005年注資5億元成立了青島海信信芯科技有限公司，同年研制出數(shù)字視頻處理芯片“信芯HiView”VPE1X，使同類進(jìn)口芯片價(jià)格從每顆13美元下降到5美元。2017年，海信收購(gòu)日本東芝電視，整合其畫質(zhì)芯片設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)。2019年6月將芯片部門海信信芯和上海宏祐公司整合成立青島信芯微電子公司。發(fā)展至今，其畫質(zhì)處理芯片已經(jīng)迭代4次。

其它幾家家電企業(yè)也先后研發(fā)出了適于自家產(chǎn)品應(yīng)用的芯片，這里就不一一詳述了。

2022年，在白色家電MCU需求中，空調(diào)的需求量為4.3026億個(gè)，洗衣機(jī)為1.5314億個(gè)，冰箱冰柜為1.087億個(gè)。雖然疫情給家電行業(yè)帶來(lái)了一些影響，但整體來(lái)看并不嚴(yán)重。

盡管家電市場(chǎng)對(duì)MCU的需求量很大，但國(guó)內(nèi)家電廠商多年來(lái)依賴于進(jìn)口MCU芯片，主要來(lái)自日本（38.2%）和德國(guó)（25.1%）。2016年，空調(diào)、冰箱、洗衣機(jī)三大白電的芯片國(guó)產(chǎn)化率不到2%，近幾年，隨著國(guó)產(chǎn)MCU廠商的快速發(fā)展，技術(shù)和產(chǎn)品趨于成熟，家電MCU國(guó)產(chǎn)替代進(jìn)程加速，2019年國(guó)產(chǎn)MCU僅占比11.1%，2020年上升到12%，2021年，國(guó)產(chǎn)MCU占比迅速增加，達(dá)到17.4%，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，2022年占比約22%，預(yù)計(jì)2023年將達(dá)到27.2%。

2021年，家電國(guó)產(chǎn)IPM的全球市場(chǎng)份額約14.7%，這個(gè)成績(jī)雖然還不錯(cuò)，但遠(yuǎn)低于日本的71.3%，還有很大的成長(zhǎng)空間。

與進(jìn)口家電芯片仍有差距

近些年，經(jīng)過(guò)國(guó)內(nèi)廠商的不懈努力，家電芯片國(guó)產(chǎn)化率雖然有所提升，但是與國(guó)外廠商相比仍有較大的差距。

根據(jù)產(chǎn)業(yè)在線數(shù)據(jù)，2021年，日本廠商在全球家電IPM市場(chǎng)占比超70%，日德廠商主導(dǎo)全球家電MCU市場(chǎng)。美仁芯片副總經(jīng)理封為時(shí)表示，國(guó)外芯片企業(yè)有著先發(fā)優(yōu)勢(shì)，包括技術(shù)、制造等，國(guó)內(nèi)芯片企業(yè)追趕需要一定的時(shí)間。

而且，家電芯片極具價(jià)格敏感性，作為后來(lái)者的國(guó)內(nèi)家電芯片廠商難以打造性價(jià)比優(yōu)勢(shì)。中國(guó)家電研究院副院長(zhǎng)曲宗峰表示，雖然國(guó)產(chǎn)家電芯片沒(méi)有明顯的技術(shù)短板，在功能的先進(jìn)性上也可以達(dá)到國(guó)外芯片的水平，但實(shí)際應(yīng)用規(guī)模不夠大，使用時(shí)間不夠長(zhǎng)，因此不具備明顯的性價(jià)比優(yōu)勢(shì)。

此外，國(guó)產(chǎn)家電芯片缺少市場(chǎng)的數(shù)據(jù)來(lái)證明國(guó)產(chǎn)芯片可以做得比進(jìn)口芯片更好。封為時(shí)表示，對(duì)國(guó)內(nèi)芯片企業(yè)來(lái)講，國(guó)產(chǎn)替代最大的瓶頸是作為后來(lái)者缺乏足夠充分的市場(chǎng)數(shù)據(jù)證明自己可以做得和進(jìn)口芯片一樣，甚至更好，所以家電廠商對(duì)大批量的采用相對(duì)謹(jǐn)慎。

封為時(shí)舉例道，美仁在2020年就推出了可以比肩進(jìn)口品牌的主控MCU，但在前期推廣應(yīng)用中，由于缺乏足夠數(shù)量的市場(chǎng)應(yīng)用數(shù)據(jù)，客戶不敢大量采購(gòu)使用美仁的芯片。美仁沒(méi)有放棄，積極配合客戶完成了各項(xiàng)嚴(yán)苛的可靠性測(cè)試、板級(jí)測(cè)試、整機(jī)測(cè)試、長(zhǎng)運(yùn)測(cè)試，以及長(zhǎng)達(dá)一年的試產(chǎn)試銷，最終用優(yōu)于進(jìn)口芯片的市場(chǎng)失效率贏得了客戶的信心和訂單。

相應(yīng)地，國(guó)產(chǎn)家電芯片穩(wěn)定性、可靠性以及一致性缺乏足夠多實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的支撐。TCL空調(diào)研發(fā)中心總經(jīng)理熊軍就表示，國(guó)產(chǎn)家電芯片最大的瓶頸就是如何有足夠的數(shù)據(jù)去支撐它的質(zhì)量、穩(wěn)定性、一致性。

對(duì)此曲宗峰也指出，可靠性、可信、可度量是家電芯片國(guó)產(chǎn)替代的瓶頸和關(guān)鍵，因?yàn)榧译姰a(chǎn)品是耐用消費(fèi)品、數(shù)量大，如果出現(xiàn)批次性的問(wèn)題，企業(yè)的成本壓力會(huì)比較大；而且家電產(chǎn)品預(yù)期壽命長(zhǎng)，空調(diào)、冰箱、洗衣機(jī)使用壽命基本都在10年以上，所以家電廠商非常注重家電芯片的可靠性。

更進(jìn)一步來(lái)看，國(guó)產(chǎn)家電芯片生態(tài)不夠健全，兼容性方面不如進(jìn)口家電芯片。家電廠商如果變更家電芯片需要投入大量的研發(fā)資源，一旦國(guó)產(chǎn)家電芯片不能滿足家電廠商現(xiàn)有平臺(tái)的標(biāo)準(zhǔn)，不能兼容現(xiàn)有軟件平臺(tái)，可能就會(huì)增加成本，降低效率。


加快提升國(guó)產(chǎn)替代率

在國(guó)內(nèi)外環(huán)境不確定性加大的情形下，加速國(guó)產(chǎn)替代已成為國(guó)內(nèi)家電芯片廠商的新命題。

首當(dāng)其沖的是要提升可靠性，這是國(guó)產(chǎn)家電芯片高品質(zhì)的保證。有專家指出，要做到可靠性應(yīng)該從芯片設(shè)計(jì)、制造以及應(yīng)用等方面下手。在芯片設(shè)計(jì)時(shí)要做到穩(wěn)定、可靠，定義產(chǎn)品時(shí)要將防水、防潮、防塵、防靜電、防機(jī)械損傷、防應(yīng)力等考慮在內(nèi)。而后在芯片制造過(guò)程中也需要穩(wěn)定性、一致性，將抗靜電、抗干擾以及抗熱負(fù)荷、熱損傷等方面實(shí)現(xiàn)協(xié)同，才有可能在家電產(chǎn)品應(yīng)用中保證可靠性。

封為時(shí)建議，國(guó)產(chǎn)家電芯片公司作為后來(lái)者，應(yīng)該充分利用后發(fā)的優(yōu)勢(shì)，樹(shù)立起立足高端爭(zhēng)做一流產(chǎn)品的企業(yè)目標(biāo)。在芯片定義、設(shè)計(jì)、生產(chǎn)制造、測(cè)試等各個(gè)環(huán)節(jié)嚴(yán)加把控，通過(guò)提供性能更好、可靠性更高、供貨更加靈活的產(chǎn)品贏得客戶。在做好產(chǎn)品品質(zhì)的同時(shí)，國(guó)產(chǎn)家電芯片公司還應(yīng)該努力提高技術(shù)支持的水平、能力以及響應(yīng)時(shí)間，全面提升客戶的滿意度。

對(duì)于國(guó)產(chǎn)芯片的引進(jìn)，家電廠商建立家電芯片可靠性的防火墻亦至關(guān)重要。熊軍指出，作為家電廠商，如果要引進(jìn)國(guó)產(chǎn)芯片，不僅需要建立完善的可靠性測(cè)試、驗(yàn)證平臺(tái)，還需要對(duì)原有的硬件平臺(tái)進(jìn)行新的設(shè)計(jì)。同時(shí)，為了確保應(yīng)用國(guó)產(chǎn)芯片家電產(chǎn)品在市場(chǎng)上能夠穩(wěn)定推進(jìn)，家電廠商會(huì)設(shè)置一些階梯上量的策略，分批次、階梯投放市場(chǎng)。此外，家電廠商在使用國(guó)產(chǎn)家電芯片過(guò)程中需要把握好節(jié)奏，確保國(guó)產(chǎn)家電芯片穩(wěn)定可靠的基礎(chǔ)上再上市，并且在上市過(guò)程中要及時(shí)發(fā)現(xiàn)和解決問(wèn)題。

曲宗峰對(duì)“兩路并進(jìn)”進(jìn)行了總結(jié)，一方面，國(guó)內(nèi)家電芯片公司要堅(jiān)持長(zhǎng)期投入，加大研發(fā)投入，彌補(bǔ)制造短板，保證產(chǎn)品功能全面領(lǐng)先性，性能穩(wěn)定性且產(chǎn)品一致性，使國(guó)產(chǎn)家電芯片具有可靠性、可信、可度量；另一方面，加速家電芯片國(guó)產(chǎn)替代不僅需要國(guó)家政策的引導(dǎo)，還需要行業(yè)上下游的協(xié)同創(chuàng)新，讓更多的下游廠商更大規(guī)模地使用國(guó)產(chǎn)家電芯片，使我國(guó)家電芯片能夠在市場(chǎng)占比上實(shí)現(xiàn)更大突破。如果這兩方面都能做好，甚至品質(zhì)優(yōu)于進(jìn)口家電芯片，國(guó)產(chǎn)家電芯片有望在全球家電市場(chǎng)全面普及。

還要看到的是，隨著家電產(chǎn)品智能化發(fā)展，對(duì)家電芯片提出了更高的要求。熊軍指出，現(xiàn)在智能家電產(chǎn)品的需求越來(lái)越多元化，不僅需要高效化、小型化、集成化，還需要功能更加全面。這就要求家電芯片設(shè)計(jì)時(shí)能夠集成更多的功能，例如，目前很多家電芯片設(shè)計(jì)時(shí)就把一些外圍的電路集成到芯片中，有助于提升產(chǎn)品的可靠性。同時(shí)，現(xiàn)在智能化、IoT、聯(lián)網(wǎng)以及用戶數(shù)據(jù)學(xué)習(xí)都需要家電芯片更高的運(yùn)算能力，并支持在線升級(jí)以及數(shù)據(jù)收集、學(xué)習(xí)以及智能決策。

從全局來(lái)看，國(guó)產(chǎn)家電芯片替代進(jìn)口芯片更重要的還在于確保好成本競(jìng)爭(zhēng)力、供應(yīng)保障以及交期。顯然，如果國(guó)產(chǎn)家電芯片能夠解決進(jìn)口家電芯片這些痛點(diǎn)，則有助于進(jìn)一步加速國(guó)產(chǎn)替代進(jìn)程。