在討論這個話題之前我們先看看當今全球半導體產業(yè)的商業(yè)模式。
當今全球半導體產業(yè)有兩種商業(yè)模式,一種是IDM(Integrated Device Manufacture,集成器件制造)模式,像英特爾這種,從設計到制造、封裝測試,以及投向消費市場一條龍全包的企業(yè),稱為IDM公司;另一種是垂直分工模式,有的半導體公司只做設計這塊,并沒有fab(工廠),通常就叫做Fabless,例如ARM公司、NVIDIA和高通等;當然,還有的公司只做代工,只有fab,不做設計,稱為Foundry(代工廠),這種新模式出現(xiàn)的標志是1987 年臺灣積體電路公司(簡稱"臺積電",TSMC)的成立。所以從現(xiàn)在的半導體企業(yè)總體來看,就可以分為IDM、Foundry、Fabless以及Fab-lite(介于IDM和Fabless之間)這四種形式了。
放眼全行業(yè),出現(xiàn)垂直分工模式的根本原因有以下兩點:
首先,半導體制造業(yè)具有規(guī)模經濟性特征,適合大規(guī)模生產。隨著制造工藝的進步和晶圓尺寸的增大,單位面積上能夠容納的IC 數(shù)量劇增,成品率顯著提高。擴大生產規(guī)模會降低單位產品的成本,提高企業(yè)競爭力。
其次半導體產業(yè)所需的投資十分巨大,沉沒成本高。一般而言,一條8 英寸生產線需要8 億美元投資,一條12 英寸生產線需要12~15 億美元的投資,而且每年的運行保養(yǎng)、設備更新與新技術開發(fā)等成本也會占總投資的20%。這意味著除了少數(shù)實力強大的IDM廠商有能力擴張外,其他的廠商根本無力擴張。
簡單講完了半導體行業(yè)商業(yè)模式的變遷之后,我們回過頭來再看看汽車行業(yè)。早在1886年,德國發(fā)明家卡爾·本茨制造出世界上第一臺內燃機為動力的三輪運輸工具,他將其命名為"motor wagen"。此后,1887年由哥德利布·戴姆勒研發(fā)出了第一臺四輪汽車,汽車工業(yè)的歷史正式拉開了帷幕。而1888年-1893年,卡爾·本茨以及其家人一共銷售出去了只有25輛奔馳車,當時每輛車的成本為約600金馬克(150美元),而售價約4000金馬克(1000美元)。當時美國農場工人的每周工作約65小時,收入7美元,購買一臺奔馳車需要工作25.6個月;而到了1908年,美國人亨利·福特的T型車在大工業(yè)化的背景下,將汽車制造的勞動時間從12.5小時/人縮短到了1.5小時/人,而到1916年的時候,福特T型車售價降低至360美元/輛,美國工人工作6.5個月就可以攢下購買一輛當時的福特model-T汽車。工業(yè)化的大背景以及先進的流水線作業(yè)方式,讓汽車普及勢不可擋。2017年,全球汽車銷量達到9680.44萬輛成就汽車史上年度銷量數(shù)據(jù)的巔峰。
從1886年卡爾·本茨的發(fā)明開始至今,汽車行業(yè)已經過去了133個年頭了,如今年銷售量接近一億輛,儼然已經成為影響全球經濟的關鍵環(huán)節(jié)。但是作為汽車行業(yè)的龍頭企業(yè)們,活的到底怎么樣呢?剛剛過去的2018財年,豐田汽車公布了它的經營業(yè)績。豐田集團2018財年銷售額為302256億日元(約合人民幣18534億元),比去年同期增加8461億日元(約合人民幣519億元),同比增加2.9%。營業(yè)利潤為24675億日元(約合人民幣1513億元),比去年同期增加676億日元(約合人民幣42億元),同比增加2.8%。凈利潤為18828億日元(約合人民幣1155億元),比去年同期減少6111億日元(約合人民幣375億元),同比減少24.5%。
而另外一個汽車行業(yè)巨頭2018年的業(yè)績又如何呢?大眾集團2018年財報顯示。2018年,大眾在全球范圍內共交付新車1083萬輛,同比增0.9%。營業(yè)額2358億歐元,同比增長了63億歐,同比漲幅5%。大眾集團營業(yè)利潤為139.2億歐元(約合158億美元),比上年增長0.7%。
作為全球汽車產業(yè)的兩大龍頭企業(yè),2018財年豐田汽車對應的利潤率約為6.2%,而大眾集團2018年大致的凈利潤率為5.9%。兩大龍頭企業(yè)如此,凈利潤率不足營業(yè)收入的1/10,可想而知其他綜合競爭能力遠不如豐田、大眾的汽車企業(yè)的境況如何。比如同為日本汽車企業(yè)的本田、日產情況更為艱難。自從戈恩被捕,雷諾-日產聯(lián)盟就陷入了危機,本田則已經幾乎沒有賺錢的車型了。相比而言,在美國市場特斯拉,已經開始快速地對同級別、同價位區(qū)間的競品燃油車型造成嚴重的傷害。雖然今年一季度,特斯拉銷量大幅下跌,重陷虧損。但進入二季度,其Model 3重新躋身美國市場上最暢銷的乘用車之列。汽車銷售跟蹤網(wǎng)站GoodCarBadCar數(shù)據(jù)顯示,4月,Model 3在美國最暢銷的汽車中排名第9,這是其自2018年12月以來首次進入前十名。去年12月,該車型在美國市場的銷量為25250輛,排名第五。雖然截止目前為止,特斯拉依然處于虧損狀態(tài),但是電動汽車的趨勢已經不可逆轉了。而隨著中國工廠的竣工日益臨近,特斯拉虧損的局面或許會停止。而中國新能源汽車在前四個月也報出了同比超過100%的增長率。另一方面,燃油汽車前四個月在中國的表現(xiàn)卻是另一番景象,2019年1-4月,汽車銷量為198萬輛,同比下跌14.5%。
什么原因造成現(xiàn)在這種窘境的呢?如果仔細觀察的話,近十幾年來汽車動力總成技術并沒有什么大的變化。筆者一位朋友早在16年前曾經重金買過一臺純進口的日產風度轎車,到目前為止這輛車依然在服役,唯一的問題就是真皮座椅上由于多年的使用磨損出現(xiàn)了數(shù)條開裂,其他的問題幾乎沒有。日常在北京上下班使用依然可以達到8L/100km的油耗水平,而發(fā)動機啟動后經常不被察覺,無數(shù)次在轉動車鑰匙啟動發(fā)動機的時候才發(fā)現(xiàn)發(fā)動機在運轉,其搭載的3.0 v6自然吸氣發(fā)動機,最大功率147kW。而目前同級別的日產天籟采用2.0T渦輪增壓發(fā)動機最大功率也就提升到185kW。油耗沒有什么太大的變化,最大功率提升了不到40kW,2.0T的動力線性程度永遠無法與V6相比擬。至于智能化配置可以說有進步,但是很小。這個小例子就能說明燃油汽車將近20年的發(fā)展有哪些變化。可以說傳統(tǒng)汽車產業(yè)的最大變化就是在外形和內飾上,每一款新車大量的開發(fā)成本(20億人民幣左右)堆積在換一個更好看的外殼,改一個更漂亮有質感的內飾。至于說其他的,變化可以說是微乎其微,哪怕是算上德系倡導的小排量渦輪增壓技術,以及90年代末的豐田為核心的油電混動技術,我們依然可以說現(xiàn)代汽車工業(yè)在這將近20年的歲月里幾乎沒有什么大的提升和變化。而電動化、智能化、網(wǎng)聯(lián)化、共享化等所謂的汽車產業(yè)"新四化",也僅僅是最近兩年才開始提倡。而相比傳統(tǒng)汽車的"不變",電動汽車的變革可謂是日新月異,從綜合續(xù)航里程不到300公里,到目前的500公里以上,從技術角度來看,單續(xù)航里程這一項指標突破800km基本上在兩到三年即可達成(動力電池系統(tǒng)能量密度240Wh/kg),而充電效率的局限除了線纜的溫度控制之外,也只是基礎設施建設需要快速跟進,300kW以上充電功率,10分鐘充電行駛400公里以上將很快出現(xiàn)。
解決了目前市場最為詬病的兩大痛點之后,電動汽車全面爆發(fā)的時代就會飛一般的撲面而來。留給燃油汽車還有多長時間呢?在不考慮成本因素的前提下,3年基本上可以達成。那唯一能夠阻止電動汽車全面替代燃油汽車的核心問題在哪里呢?是續(xù)航里程?800公里完全不是問題;是充電效率?30分鐘充滿,10分鐘充電行駛400公里以上,也沒毛病;是操控性能?電動汽車可以輕松秒殺燃油汽車;是加速時間?燃油汽車除非改用渦輪風扇發(fā)動機可以趕超;是熱失控?熱管理可以緩解,電解液材料的改良很快解決這樣的問題;這些都不是問題。
其實核心的問題在于成本,除了全球電動汽車銷量的快速提升,規(guī)模化帶來了成本的快速下降之外,核心零部件標準化將成為殺死燃油汽車的最后一根稻草。
說起核心零部件標準化,我們先看看目前的現(xiàn)狀。電動汽車成本占比最高的核心零部件一定是動力電池組,但是目前組成動力電池組最核心的動力電池單體有多少種規(guī)格呢?中國2017年有31種、2018年有16種,可以說每一個整車企業(yè)、每一個電池企業(yè)都在制定其自己的動力電池單體規(guī)格標準。國外,特斯拉電池單體的規(guī)格從18650(18mm*65mm 圓柱形)改到21700(21mm*70mm 圓柱形)。不同的單體規(guī)格在電池生產環(huán)節(jié)帶來的全行業(yè)的成本消耗就非常驚人。假如全球動力電池采用唯一的規(guī)格會怎樣呢?就象很多年前的螺栓之類的緊固件一樣,國際標準出現(xiàn)之后,緊固件的生產加工成本大幅度的降低。其實是動力電池模組標準化,標準化的動力電池模組帶來生產成本降低的同時,也為動力電池全生命周期梯次利用以及再循環(huán),創(chuàng)造了非常有價值的基礎。舉例:目前動力電池行業(yè)普遍按2000次完整循環(huán)之后不低于80%容量來設定,而按照500公里單次循環(huán)里程計算,一般一輛出租車在8年報廢之后動力電池容量還在80%以上,進入下一個利用梯級還能用非常長的時間。而在動力電池報廢之后,標準化模組(單體)專用拆解設備也能夠高效、低成本地回收其中的主要金屬成分。
然而,目前推動全球動力電池標準化的并非各國政府,而是全球新能源汽車動力電池領域的幾大龍頭企業(yè)。按照今年1-4月份中國國內的動力電池裝機量來計算,比亞迪+寧德時代已經占據(jù)了中國動力電池裝機量的近80%,在中國想要推動動力電池標準化的進程,非寧德和比亞迪莫屬。而這也將成為中國新能源汽車未來雄霸全球的核心競爭力之一。除了動力電池標準化之外,核心零部件中最重要的就是三電系統(tǒng)中的電驅動(含電機控制器)、高壓充配電(OBC、DC-DC、PDU)設備。目前而言,全行業(yè)中比亞迪已經實現(xiàn)了3+3的標準化高集成模塊,據(jù)說下一個階段通過進一步系統(tǒng)集成將高壓充配電和電驅動兩大模塊再進一步合二為一。另外,在功率半導體領域,目前國內能夠在前端芯片設計、加工、封裝等環(huán)節(jié)全覆蓋的車規(guī)級功率半導體也就比亞迪一家。而新一代SiC mosfet的大規(guī)模應用也將進一步提升電驅動+高壓力充配電的集成度以及功率密度。
雖然目前包括大眾、寶馬、豐田等諸多的傳統(tǒng)汽車制造商,還在想盡辦法建設自有的動力電池產能,但是未來的商業(yè)格局,目前來看已經基本確定。新能源汽車領域未來將會出現(xiàn)一個或幾個核心動力系統(tǒng)供應商,為全球整車企業(yè)提供動力電池(模組、pack)等標準化組件 ,將出現(xiàn)一個或幾個能夠提供動力系統(tǒng)完整解決方案的供應商。而只有在標準化的前提下,產能高度集中在幾家行業(yè)龍頭企業(yè)手中,才能實現(xiàn)高速技術迭代以及成本迅速降低。最終實現(xiàn)直接與燃油汽車對抗甚至于徹底替代的市場格局。而目前在動力電池領域只有中國的寧德時代、比亞迪,國外的LG化學、三星SDI有機會。至于松下,要么在特斯拉解決成本問題之后一飛沖天,大概率的是在特斯拉徹底拋棄現(xiàn)有技術路線之后迅速沒落。而系統(tǒng)方案解決供應商目前全球范圍只有比亞迪一枝獨秀。
為什么會出現(xiàn)這樣看起來有些出人意料的局面?在統(tǒng)治了汽車行業(yè)上百年之后,那些汽車豪強難道沒有意識到要預防中國汽車的崛起?我們固然可以認為中國對新能源的扶植力度起到了關鍵作用,但行走在傳統(tǒng)能源軌道上的歐美巨象們很難轉身也是無可逃避的事實,包袱越重,越難轉向。而比亞迪無需太多顧慮,又或者說從一開始,帶著科技公司基因投身汽車產業(yè)就是為了等待這個結局。我們可以看到,比亞迪在汽車產業(yè)中,少有的做到了新能源產業(yè)鏈的垂直整合,是新能源的"IDM"。20余年的技術積累,現(xiàn)在也已經開始結出碩果。賣到25萬的唐DM熱銷,賣到10萬的元EV成了月銷過萬的爆款,比亞迪的新能源產品憑借技術過硬,已經得到了市場的認可。
而專精的更大收獲還在于,當時機到來時能夠彎道超車。在這屆深港澳車展上,奔馳和比亞迪分工合作的產物騰勢Concept X概念車亮相,代表了這家新能源合資品牌未來產品的走向。騰勢Concept X概念車打造的過程中,奔馳負責設計和市場,比亞迪負責技術,我們可以理解為在這場國際分工中,比亞迪成了技術核心價值的主導。這意味著,在新能源領域,中國技術已經排到前列,占據(jù)全球分工的重要一席!