九大家电巨头纷纷投资研发芯片

中国九大家电巨头涌入，家电“芯”战火重新燃起

中国家电巨头不断涌入芯片市场，不仅传统的彩电巨头海信、长虹、TCL、创维、康佳积极布局，白电巨头海尔、格力、美的、格兰仕也在不约而同的加入。一时间，家电芯片成为中国家电巨头热捧的领域。

但是中国家电巨头是家电芯片的后来者，技术积累相对薄弱，他们将如何与瑞萨电子、英飞凌、TI、东芝、NXP等国外家电芯片巨头比拼呢？中国家电巨头涉足芯片将面临哪些挑战？中国家电芯片该如何突围？

家电巨头格兰仕的合资公司跃昉科技推出其首款12nm多核高端工业级应用处理器NB-2，搭载了自研64位RISC-V核心。

▲跃昉科技SoC芯片产品——NB2

这是2022年开年以来，家电巨头亮出的又一“造芯”阶段性进展。自2022年1月起，美的、格力、海信接连宣布芯片研发及投产进度。美的自研MCU控制芯片2021年产量约1000万颗，预计2022年量产8000万颗；格力自研的EM32系列通用型工控类MCU年产量达数千万颗；海信则推出了国内第一颗全自研8K AI画质芯片……据芯东西统计，美的、格力、海信、海尔、格兰仕、TCL、创维、康佳、长虹等知名家电品牌均已通过下设芯片部门、成立子公司或投资芯片创企等方式，在芯片半导体领域积极布局。从2018年美国制裁华为起，实现芯片自主可控的呼声高涨，再加上缺芯潮带来的交货期延长、价格不断上涨等问题，引发全球各地对芯片供应链的担忧，实现芯片本土供应已成为家电圈的焦点话题。2020年12月，中国科学院微电子研究所主任王云在顺德举行的家电科技学术年会上提到一组数据，国内家电行业芯片市场约500亿人民币，本土配套率仅5%，家电芯片大量依赖进口。由此可见，中国家电业亟需补上核心关键零部件的空缺，家电巨头布局芯片不是“蹭热点”，有切实的产业需求。经过数年筹谋，各家家电巨头布局已久的芯片版图战果如何？真能啃下芯片这根硬骨头吗？缺芯潮蔓延到家电行业，家电巨头开始跨界造芯。
01.跨界造芯，白电四巨头稳抓控制与功率

家电巨头的自研芯片布局，与业务密不可分。从分类来看，家电芯片包括MCU主控芯片、电源管理芯片、连接芯片、驱动芯片和图像处理芯片等。白电巨头多布局MCU、IPM等控制类芯片，在空调、洗衣机、冰箱中犹如大脑般的存在；彩电巨头则更侧重于优化画质、显示处理的芯片研发。其中，海尔、海信相对最先进入芯片领域。早在2000年，海尔就成立了北京海尔集成电路设计有限公司、上海海尔集成电路有限公司。前者于2001年宣布研发成功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”，后者在2015年宣布正式量产首颗MCU芯片，并于同年更名为上海东软载波。除了MCU芯片、视频编解码芯片外，海尔也推出了IoT芯片、显示芯片、定制芯片等多类芯片产品。例如，面向IoT芯片领域，海尔成立海尔优家智能科技有限公司。随后在2017年6月和2019年3月，海尔优家联合网络芯片供应商瑞昱（Realtek）分别推出U+物联云解决方案U+云芯和云芯Ⅱ代HR3010。

▲海尔智联电视以海尔高清Hi2611M2高清解码芯片为主芯片

海信则于2005年注资5亿元成立青岛海信信芯科技有限公司，同年研制出第一颗拥有自主知识产权的数字视频处理芯片“信芯HiView”VPE1X，使同类进口芯片价格从每颗13美元下降到5美元。2017年，海信收购日本东芝电视，整合其画质芯片设计团队。2019年6月将芯片部门海信信芯和上海宏祐公司整合成立青岛信芯微电子公司。发展至今，其画质处理芯片已经迭代4次。可以看到，海信的芯片之路主要围绕着优化显示效果，实现了多个“全国首颗”，包括2015年推出4K 120HZ超高清画质引擎芯片、2022年1月发布全自研8K AI画质芯片等等。

▲海信第一块拥有自主知识产权并产业化的数字视频处理芯片“信芯”

格力“造芯”计划的亮剑更加高调。2018年，格力董事长董明珠在接受央视记者采访时放出豪言：“我一定要把芯片研究成功”，“我2022年投入100亿，明年投入100亿，三年投入300亿，甚至三年以后投入500亿，我没理由做不成。”

实际上，2015年，格力已成立微电子所和功率半导体所，并在其2016年年报中披露要“研发自主知识产权芯片”，2017年宣布成立了微电子部门，计划打造自有芯片。2018年8月，格力注资10亿元成立全资子公司珠海零边界集成电路有限公司，专注设计空调等家电的MCU芯片、AIoT SoC、功率器件芯片，计划到2022年底累计销量超1亿颗。同年，格力还投入30亿元巨资，助力手机ODM龙头闻泰科技收购荷兰功率半导体龙头安世半导体。2022年1月12日，格力在回答投资者问时称其用量较大的微控制器芯片、功率器件芯片皆已自主开发并大量投用，部分芯片已开发至第二代。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，主要应用于格力全系列空调产品。

▲工控类通用型32位微控制器芯片型号之一GM6601

相比之下，美的入局芯片领域的时间稍晚，于2018年下半年成立上海美仁半导体有限公司，正式开启自研芯片之路。美仁半导体主要产品覆盖MCU、功率、电源、IoT四个家电芯片系列。在此基础上，美的又于2019年与阿里云合作推出适配AliOS Things的定制芯片，并与三安光电合作成立第三代半导体联合实验室，研发GaN（氮化镓）、SiC（碳化硅）功率半导体。同时，针对实现家电变频功能的核心部件IPM（智能功率模块），美的在上游布局更深。美的先是在2004年与国际整流器公司、美国德州仪器、日本三洋等成立变频芯片联合研发实验室，后于2014年成立重庆IPM工厂，并在2019年实现IPM模块量产，年产值达亿元。2021年初，这家重庆IPM工厂摇身一变成为美垦半导体技术有限公司，面向芯片封测业务。2022年年初，美的集团相关负责人透露，该集团2022年目标出货8000万颗芯片。据悉，美仁半导体计划2024年实现汽车芯片的量产，首先应用于新能源汽车水泵的控制。

▲美仁半导体自研芯片

综合来看，MCU、IPM等控制类芯片以及视频编解码芯片、功率芯片、IoT芯片是海尔、海信、格力、美的这白电四巨头重点布局的芯片方向。

其中海尔进入芯片领域相对最早，覆盖芯片品类也更丰富；海信主攻画质芯片；格力不仅推进芯片研发，还参与国际功率半导体龙头的跨国并购交易；美的则在芯片设计之外的环节也有布局，立下进军汽车芯片的目标。
02.双管齐下，家电巨头的芯片投资版图

其他家电品牌亦在自研芯片之路上取得一些成果。早在1999年10月，TCL便与国投电子共同投资爱思科微电子公司，2021年，TCL投资10亿元成立半导体业务平台TCL微芯科技。创维和长虹正式入局芯片领域均始于2005年。5月，创维成立创维半导体有限公司，6月，长虹投资成立四川虹微技术有限公司。2011年，创维成立深圳创维半导体设计中心有限公司。除了自主研发外，创维还开展了多方合作，比如与晶宝利微电子科技有限公司合作视频IC芯片，与华南理工大学就OLED显示技术开展合作。

▲创维智能电视芯片Hi3751 V600

与之类似，长虹旗下的四川虹微技术有限公司专注于MCU芯片、数字音视频处理SoC芯片等，并在2013年7月，与中科院声学所联合宣布国内首款复合型智能语音芯片研发成功。康佳在2018年成立半导体科技事业部，同年其控股子公司康芯威在合肥成立。据公开信息显示，康芯威的主要产品包括SSD和eMMC存储芯片等，第一款嵌入式存储主控芯片KS6581A于2020年实现规模量产。2022年1月，康芯威进一步引入战略投资者增资扩股，提高研发能力。格兰仕在2019年9月联手赛昉科技（StarFive，原SiFive China）推出基于开源指令集架构RISC-V的IoT芯片BF-细滘、NB-狮山，并于2020年1月与赛昉科技、千兆跃共同投资成立合资公司广东跃昉科技，于2020年9月发起成立“中国芯”开源芯片生态合作联盟。近日，跃昉科技推出了最新的SoC芯片产品——NB2，面向边缘计算、深度学习、机器视觉及语音处理等多类应用，是目前业内第一款基于RISC-V架构的边缘智能高端处理器。除了下设部门、成立子公司之外，许多家电巨头也将目光转向投资国内芯片公司。▲家电巨头在半导体领域的投资统计（截至2022年2月）
由图表可见，几乎每个家电巨头都从很早就开始了半导体行业的投资，只是孰多孰少的问题，投资版图覆盖MCU主控芯片、电源管理芯片、连接芯片、驱动芯片和图像处理芯片等多类家电芯片。TCL的芯片投资版图覆盖显示芯片、AI芯片、通讯芯片等多个领域。康佳则专注于存储芯片、电源管理芯片等，并成立半导体行业投资公司，加大布局。格兰仕选择与技术优势明显的半导体企业合作，基于RISC-V开源指令集架构，打造SoC芯片产品。
03.缺芯潮席卷家电业高端零部件仍受制于人

从掌握主导权的角度，家电巨头自研芯片已是必然之举，不仅有助于通过量身定制进一步优化性能和能效，而且提高了家电核心零部件的自给率。在2021中国暖通空调产业发展峰会的预见未来论坛上，产业在线供应链事业部的分析师欧阳怀说：“从2017年8月至2021年底，微控制器和逻辑芯片的交付时间分别从8周延长到25周以上、从2个月延长到半年，有的MCU产品甚至延长40周以上。”无论是交货期延长，还是核心零部件涨价，都难免令长期以较低利润率运营的家电生产商头疼。国内家电企业已经布局的芯片业务，一定程度上帮助缓解了全球缺芯潮下芯片供应的压力。由于仅需成熟制程工艺，家电的大部分微电子器件已经可以在大陆的芯片代工厂生产。然而外有意法半导体、德州仪器等海外芯片巨头，内有一众耕耘多年的国产芯片龙头，半路跨界的家电巨头，要想兼顾自主性与性价比并非易事。一方面，随着消费者对家电节能、智能、互联的需求提升，芯片的功能需求随之变化；另一方面，家电企业在芯片技术上的专业程度和聚焦程度，很难快速赶上专注已久的芯片厂商。为此，投入更多资金、加大研发力度，是家电巨头们避不开的功课。充足资金储备、海量家电销量，都是家电巨头研发芯片的优势。但从近年其研发投入增长情况来看，投入研发的程度、难度可能仍是“杯水车薪”。如下表所示，家电巨头研发投入不断增长，美的、海尔、TCL、格力在2021年前三季度的研发投入均超过40亿元。其余家电企业的研发投入虽然有所增长，但体量较小。

▲2020年、2021年第三季度家电巨头研发投入

相比于动辄上千亿的营收，家电企业的研发占比显然算不上“多”。在家电下乡政策激励下，家电企业的产品销量持续攀升，2021年前三季度，美的营收2629.43亿元，同比增长20.75%；格力营收1395.49亿元，同比增长9.48%；海尔营收1700亿元，同比增长31%……

▲2020年家电巨头及科技企业研发投入占比

目前多数家电厂商在芯片领域的布局主要在芯片设计领域，并未涉足更为“卡脖子”的芯片制造，尚在高端核心零部件市场缺乏竞争力。根据智库服务机构前瞻产业研究院发布的数据，当前超74%的国内MCU芯片市场长期被瑞萨电子、意法半导体等海外芯片厂商占据，中国MCU市场90%左右的利润仍掌握在国外芯片大厂手里。据业内人士透露，当前格力、美的等量产的主要为中低端MCU芯片，在国内已有较为成熟的替代方案，相比向外采购不能形成价格上的优势。如果家电企业不能快速迈向高端芯片设计研发，难免会有重复造轮子之嫌。

相比之下，在被称作“屏幕之眼”的电视芯片领域，家电巨头冲高端市场的步调更快一些。这一芯片领域长期被我国台湾芯片设计龙头联发科所主导，电视芯片被用在三星、索尼、小米、OPPO、海信、长虹、TCL等国内外各大主流电视品牌中。

2021年11月，联发科推出了全球首款采用7nm工艺的8K智能电视芯片。时隔2个月后，海信首颗自研8K AI画质芯片也相继发布，该公司还在海信视像互动平台上透露，其支持8K分辨率的超高清显示画质处理芯片已经开始生产。
04.结语：跨界造芯战火延绵自主研发任重道远

在数字化浪潮席卷的当下，家电巨头需要寻求多元化发展，而入局芯片正是其破局路径之一。中国家用电器协会执行理事长姜风曾在2021年AWE高峰论坛上谈道，“十四五”期间，中国家电产业由原来追求速度的粗放型发展模式向创新驱动发展转型，将成为必由之路。这其中，自主研发芯片有望为这一转变提供来自底层的支撑。在一系列政策引导及资金扶持下，迎来了新一轮芯片自主研发和创业潮，但在许多关键芯片领域，要在高端市场比肩国际水平，依然道阻且长。芯片研发离不开长期主义与多方合作，只有着眼长远，做好人才、研发的持续积累，才有可能在自主研发这条道路上钻得更深、走得更远。从近期披露的成绩来看，家电巨头们的造芯之路已陆续步入正轨，至于如何进一步探索高端芯片、掌握家电芯片的话语权，仍有待时间来验证。缺芯潮蔓延到家电行业，家电巨头开始跨界造芯。

中国家电巨头涌入芯片领域

近年来，中国家电行业掀起了芯片投资热潮，不管是彩电巨头，还是白电巨头，纷纷涌入芯片领域。家电巨头入局芯片已经成为行业常态。

其实，彩电对图像处理、计算能力要求较高，彩电厂商芯片研发的动力更强。早在2005年6月，海信就成功研发出中国首颗拥有自主知识产权并产业化的数字视频处理芯片——信芯，结束了我国彩电无 “中国芯”的历史。

在过去十几年间，海信在芯片领域持续投入，取得了众多成果。海信已研发出了支持5000分区的Mini-LED背光控制芯片、8K驱动的TCON芯片、业内首颗支持叠屏功能的ASIC芯片、智能语音芯片、蓝牙芯片、AI视觉芯片等，其中TV TCON芯片累计出货超1亿颗。

与此同时，长虹、创维、TCL、康佳等彩电厂商也在积极跟进，入局芯片领域。四川长虹旗下的爱联科技是物联网模块提供商，已实现5G工业互联网模组、超小体积5G通信模组的产业化。创维投入大量的人力、物力、财力开发出变色龙AI独立画质芯片、蜂鸟AI芯片，提高了创维电视的画质水平。TCL科技拟与TCL实业合资设立TCL半导体科技（广东）有限公司，围绕集成电路芯片设计、半导体功率器件等进行投资，重点开发驱动芯片、AI语音芯片并扩大半导体功率器件产能。康佳不仅在盐城布局存储芯片封装测试基地，还在重庆组建光电研究院，试图突破Micro LED芯片，引领下一代显示技术。

与彩电企业不同，白电巨头此前对自研芯片的意愿不强，一直从第三方采购。但是随着AIoT技术的演进，使套系化家电、家居一体化成为家电行业新的发展趋势，白电巨头开始入局芯片领域，从芯片层面考虑跨产品、跨平台之间的互动。

近几年，美的、海尔、格兰仕、格力等白电巨头非常热衷芯片，纷纷设立芯片公司，试图从芯片层面提高产品体验。美的旗下美仁半导体公司已经研发出主控MCU芯片、触控MCU芯片、变频MCU芯片等，并应用在空调、暖通及楼宇、冰箱、洗衣机、厨房和热水等上。海尔研发出专为智慧家庭深度定制的IoT芯片——云芯Ⅱ代，并率先应用到出口东南亚、南亚的海尔智能空调上。格兰仕携手跃昉科技自研“BF-细滘”芯片、“NB-狮山”（试片芯片），其中BF-细滘”芯片已经在5个微波炉机型测试，很快将可正式应用。格力旗下珠海零边界集成电路有限公司已经研发出MCU主控芯片、AI芯片、功率器件等，其中空调内机、遥控器、线控器的MCU芯片都已经量产，功率器件也已应用于空调、洗衣机、冰箱、风机、洗碗机等产品中。

家电巨头涉足芯片是历史必然

家电厂商涉足芯片是AIoT时代的需要。进入AIoT时代之后，家电产品更加注重智能化、互联化，如果不同家电芯片没有形成统一接口，就不便于资源管理或者采购，也不利于不同部门之间的同步开发。例如，一个板子上的多颗芯片很可能来自不同的芯片设计厂商，这增加了产品设计和研发的难度。但是如果家电厂商自己做芯片，家电产品应用需求在芯片设计阶段已经考虑到了，家电产品研发效率会大幅提高。

家电厂商涉足芯片更是历史的必然趋势。华为芯片禁令之后，中美科技战升温，中国家电巨头也感到危机重重，担忧未来芯片供应风险，因为中国家电芯片本土化率仅5%，绝大部分芯片主要依赖进口。一位家电巨头芯片相关负责人刘新（化名）也指出，“大白电芯片国产化率非常低，估计在几个百分点的水平”。如果美国扩大芯片禁令，中国家电巨头可能同样面临巨大的威胁。

中国家电巨头意识到了只有保证芯片自主可控，才能在未来的市场竞争中拥有更大的胜算。刘新指出，家电企业入局芯片，有利于降低供应风险，保证供应链安全。自去年第三季度以来，全球芯片供应链紊乱使芯片短缺，限制了家电厂商的发展。“因为缺一颗几块钱的芯片，几千元的产品，甚至几万、几十万元的产品都做不出来，让这些家电厂商陷入被动的局面”。

中国家电巨头也相信自己能培育出优秀的家电芯片企业。回顾历史，日立、索尼等国外不少家电芯片厂商是从家电企业的应用场景中孵化出来的，同样中国家电企业也有机会培育出一些优秀的家电芯片企业。着眼当前，芯片是中美科技战的焦点，家电芯片本土化是必然趋势，拥有巨大的市场前景，是一个值得入局的赛道。家电厂商对芯片应用场景具有透彻的理解，拥有足够大的出海口，芯片能快速通过测试验证以及上量，更有可能研发出适合家电应用场景的各类制定化芯片，弥补第三方芯片厂商通用芯片的不足。

从产品创新角度来看，家电企业涉足芯片、核心部件，有助于产品创新。过去传统意义上的家电产品创新都是一些功能性的创新，例如，如何降本？如何提高效率？但是未来家电产品的创新更多的来自底层技术的创新，例如，IoT的连接创新、功能性的创新以及控制层面的创新等，这些都需要对底层技术拥有深入的理解。

中怡康时代大家电事业部总经理彭显东认为，家电厂商入局芯片领域主要有三个原因：第一，家电厂商发展规模基本上已经达到瓶颈，如果要继续增加营收和利润就需要寻找新的增长点，所以家电厂商朝着家电行业产业链延伸；第二，全球半导体产业供需不平衡导致家电芯片短缺，给家电厂商带来巨大的供应压力，家电厂商纷纷涉足制程要求不高的家电芯片，试图缓解芯片短缺难题；第三，目前，资本和政策都向上游供应链倾斜，家电厂商为了提高在资本市场的估值，获得政府相应的补贴，进军芯片领域，例如，2020年部分家电企业的盈利主要靠政府补贴。

家电巨头该如何布局芯片领域？

家电巨头入局芯片虽然是大的发展趋势，但是他们仍将面临品牌竞争、高产业生态门槛、高技术门槛等挑战。

彭显东指出，品牌竞争可能会限制家电厂商芯片的出海口。不同家电厂商之间存在市场竞争关系，一般家电厂商不会采用竞争对手的芯片，所以家电厂商涉足芯片之后存在市场推广的难题，前期只能通过自己的品牌、产品与消费者互动，具有一定的市场局限性。

现有家电芯片产业生态也会拉高家电厂商的进入门槛。非大陆的家电芯片厂商布局较早，已经形成较高的产业生态门槛，后来者要与这些厂商竞争不具备优势。例如，Mstar、Amlogic布局智能电视芯片较早，通过长期的耕耘已经与上下游企业形成较为完善的产业生态链，占据绝大部分市场份额，后来者很难与之竞争。

家电厂商一时很难攻克高技术门槛的家电芯片，仍需要依赖国外厂商。李杰表示，家电芯片种类丰富，家电厂商更可能做一些MCU或者有IP授权的一些芯片，不一定会涉足技术门槛较高的芯片种类。例如，家电产品中的射频芯片不仅要考虑到兼容性、可靠性、稳定性，还需要兼容环境干扰、电磁干扰等，家电厂商可能不会去啃这类“硬骨头”。

面临众多挑战，中国家电巨头该如何布局芯片业务呢？

要提高家电芯片的本土化率，首先要坚持要有信心。目前虽然很多家电厂商做芯片，但是他们的家电芯片主要还是外购，搭载自己芯片的家电产品并不多。中国家电厂商应该改变这种不自信的态度，将自己的芯片引入到高、中、低端家电产品中，加快国内家电芯片发展步伐。

其次，家电芯片应该与应用场景相结合。家电芯片要根据消费者需求、应用场景不断改进，赋予家电产品新的亮点。例如，索尼X1芯片每年都会升级，给索尼电视带来新的功能或者亮点，提高索尼电视的市场竞争力。

再次，国内头部家电厂商不可能每一家都做芯片，中国家电厂商应该结合各自的优势，共同出资成立芯片类合资公司，实现技术共享，并开发一些通用属性较强的芯片。

家电厂商要做好芯片必须要有一个好的设计团队、优质的制造资源以及对应用场景充分的理解。目前，市场上拥有大量的家电芯片设计厂商，但是受制于晶圆制造资源吃紧，根本无法满足下游应用市场的需求，所以作为Fabless，不仅要根据家电厂商客户的需求设计出合格的芯片，还需要与上游晶圆制造厂建立良好的稳定的合作关系，以保证芯片的生产、供应。

更为重要的是，家电厂商要从行业的角度做芯片，保持市场的开放性，避免成为自己的配套厂商。刘新指出：“核心零部件业务定位是家电核心部件供应链厂商，而不是内部配套厂商，所以赢得了国内外客户的信赖。同样，做芯片将沿用这种思路，也将基于行业需求进行研发。”

参考链接

https://mp.weixin.qq.com/s/7CN3y3w5o5zhtwG5ydRDjw

http://m.eeworld.com.cn/ic_article/106/533495.html