【导读】伴随技术革新、消费结构升级以及“Z世代”成为消费市场的主力大军等因素，绿色智能高端的家电产品消费需求愈加旺盛，于智能家电而言，芯片犹如人体的各类器官，从电源芯片、功率芯片、驱动芯片，再到主控器、通讯芯片等等，每一类芯片都不可或缺。
值得一提的是，近年来，随着国产芯片正加速崛起，家电芯片的国产替代也成为必然趋势。据海信视像近期披露公告显示，拟分拆子公司信芯微至境内上市，据悉，国内最早造芯的家电企业中包括海尔、海信，此外近年来，各大家电巨头，如美的、格力、TCL等家电品牌均积极布局半导体芯片领域。
然而，由于起步较晚，且市场长期被日、美等国家所垄断，家电芯片国产化率虽然在不断提升，但与国外厂商相比仍存在较大的差距，与此同时，大规模生产需求与更高稳定性要求，也逐渐演变为当下家电芯片国产替代的发展瓶颈，那么国产家电芯片该如何破局呢?
家电芯片国产替代提速
我国是全球最大的家电制造基地，每年生产全球绝大部分彩电、冰箱、洗衣机、空调等家电产品，但核心的家电芯片却一直依赖进口，国内家电厂商也“不走寻常路”，很早就开始尝试自主设计芯片。
早在2000年，海尔就成立北京海尔集成电路设计有限公司，2001年就研发出首枚可商品化生产的超大规模集成电路数字电视MPEG-II解码芯片“爱国者I号”。2005年，海信成立青岛海信信芯科技有限公司，研制出我国第一颗拥有自主知识产权的数字视频处理芯片“信芯HiView”VPE1X，在产业化层面取得了相应的突破和成就。
近年来，华为芯片禁令、中美贸易摩擦不断以及美国限制出售芯片等措施，让中国家电品牌厂商感受到前所未有的芯片断供风险，他们都不约而同地加码设立家电芯片研发部门或者成立家电芯片公司，加速推动自主芯片研发。如美的成立美仁半导体、格力成立珠海零边界集成电路有限公司、TCL科技投资成立TCL微芯科技（广东）有限公司等等。甚至有家电厂商也在引进国内其他公司设计的家电芯片，以实现国产替代。
这些家电芯片企业凭借终端应用优势，不断突破技术瓶颈，在家电芯片领域获得快速成长。美仁半导体在短短的四年间已研发出主控MCU、触控MCU、变频MCU、功率芯片、电源芯片等，其中主控MCU MR88F001单颗芯片已累计发货超过1000万颗，目前市场失效率跻身国际一流水平、远远优于同类国产芯片。海信自2015年发布4K 120Hz超高清画质引擎芯片以来，经历了5次技术迭代，并于2022年1月发布中国首颗全自研8K AI画质芯片，这代表了国内单颗画质芯片的最高处理能力。格力子公司珠海零边界开发的EM32系列通用型工控类32位MCU年产量达数千万颗。
伴随着家电企业及芯片设计企业涌入家电芯片市场，家电芯片国产化率也在不断提高。中国家电研究院副院长曲宗峰表示，2016年，我国三大白电（冰箱、洗衣机、空调）芯片国产化率不到2%，尤其高端芯片几乎全部依赖进口。但在近五六年来，家电芯片国产替代呼声高涨，国产化率逐年上升，2021年家电MCU国产化率已经达到17.4%，预计2022年有望达到22%。
与进口家电芯片仍有差距
近些年，经过国内厂商的不懈努力，家电芯片国产化率虽然有所提升，但是与国外厂商相比仍有较大的差距。
根据产业在线数据，2021年，日本厂商在全球家电IPM市场占比超70%，日德厂商主导全球家电MCU市场。美仁芯片副总经理封为时表示，国外芯片企业有着先发优势，包括技术、制造等，国内芯片企业追赶需要一定的时间。
而且，家电芯片极具价格敏感性，作为后来者的国内家电芯片厂商难以打造性价比优势。中国家电研究院副院长曲宗峰表示，虽然国产家电芯片没有明显的技术短板，在功能的先进性上也可以达到国外芯片的水平，但实际应用规模不够大，使用时间不够长，因此不具备明显的性价比优势。
此外，国产家电芯片缺少市场的数据来证明国产芯片可以做得比进口芯片更好。封为时表示，对国内芯片企业来讲，国产替代最大的瓶颈是作为后来者缺乏足够充分的市场数据证明自己可以做得和进口芯片一样，甚至更好，所以家电厂商对大批量的采用相对谨慎。
封为时举例道，美仁在2020年就推出了可以比肩进口品牌的主控MCU，但在前期推广应用中，由于缺乏足够数量的市场应用数据，客户不敢大量采购使用美仁的芯片。美仁没有放弃，积极配合客户完成了各项严苛的可靠性测试、板级测试、整机测试、长运测试，以及长达一年的试产试销，最终用优于进口芯片的市场失效率赢得了客户的信心和订单。
相应地，国产家电芯片稳定性、可靠性以及一致性缺乏足够多实时监测数据的支撑。TCL空调研发中心总经理熊军就表示，国产家电芯片最大的瓶颈就是如何有足够的数据去支撑它的质量、稳定性、一致性。
对此曲宗峰也指出，可靠性、可信、可度量是家电芯片国产替代的瓶颈和关键，因为家电产品是耐用消费品、数量大，如果出现批次性的问题，企业的成本压力会比较大；而且家电产品预期寿命长，空调、冰箱、洗衣机使用寿命基本都在10年以上，所以家电厂商非常注重家电芯片的可靠性。
更进一步来看，国产家电芯片生态不够健全，兼容性方面不如进口家电芯片。家电厂商如果变更家电芯片需要投入大量的研发资源，一旦国产家电芯片不能满足家电厂商现有平台的标准，不能兼容现有软件平台，可能就会增加成本，降低效率。
国内家电厂商如何破局?
针对国产家电芯片发展瓶颈，张孝荣表示，家电产品是耐用消费品，使用寿命长生产规模大，对芯片的稳定性、可靠性以及兼容性要求较高，这是家电芯片国产替代的瓶颈。国产家电芯片生态尚未形成，芯片研发资源不足未来需要更多资金投入。
另外，群智咨询(Sigmaintell)传感器分析师杨圣心对记者表示，目前国产家电芯片存在两大难点。首先是技术差距，一方面家电芯片的技术门槛不算高，但知识产权等问题对研发有一定阻碍;另一方面随着智能家电发展，对家电芯片的性能要求也在日渐提高，随着自主研发进程的推进，国产家电芯片的性能表现已经逐渐追赶上进口产品，但是由于后发劣势，性价比的提升仍需要时间。
其次，是国产家电芯片进入家电供应链的门槛，即使与进口产品性能、价格类似，要在客户端导入也需要较长时间的验证和数据积累，这也需要时间和家电厂商的积极配合。
值得一提的是，近年来，为应对缺芯带来的挑战，国内家电巨头们开始纷纷进行造芯布局。据悉，从业务布局来看，各家所专攻的细分市场各有不同，比如海信主做SoC、TCON芯片，美的、格力主做MCU，康佳主做Micro/Mini LED芯片，其子公司康盈则布局存储芯片等等。
不过从家电巨头整体布局来看，杨圣心认为，由于芯片行业对产业链的依赖特性，TCL对全产业链的布局更有助于长期优势的建立。相比其他家电企业，TCL除了芯片设计外，还拥有上游材料(中环)和半导体制造(环鑫)，由于家电企业造芯的重要目的之一是强化供应链安全，因此最重要的是制造能力。相对来说TCL的宏观优势相比其他家是较为明显的。
此外，杨圣心还告诉记者，目前国产家电芯片的替代，有两个核心问题要解决，一个是建立完善的国产化供应链，一个是做到与海外产品相当的性能和价格。第一点上，家电企业自研芯片一般用于自身产品，从供应上看，难以确保稳定拿到晶圆制造产能，从需求上看产品通用性较低。
第二点上，设计具有竞争力的芯片投入较高，家电企业本身起步晚，技术积累少，自研芯片的投入回报不成正比。因此整体上看，自研芯片作为家电企业提高自主研发能力、确保供应链安全的手段是有必要的，但仍应与国内芯片设计厂商加强技术和商业方面的合作，利用现有产业链生态，实现科学发展。
从整个半导体产业链的角度来看，国产化问题并不止于此，比如说芯片制造能力;以及从产业更具体的角度，人才培养、成本竞争力、供应保障与交期问题等。实则仅是“可靠性“这一个问题，就不只是芯片企业需要考量的——在面对更复杂的系统时，可靠性问题还会更为复杂…这些都是需要产业链上下游协同的。
“家电芯片的国产替代是必然趋势。”张孝荣也说道，他还表示，国产家电芯片企业要坚持长期投入，加大研发投入，弥补制造短板，在技术提升和品质保障前提下降低成本，以此鼓励市场多用国货，国产替代才能在市场上获得更大突破!
来源：贤集网
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