前段時間，格力電器董事長董明珠說，“格力造芯片，沒有花國家一分錢。”這句話很快就上了熱搜。要知道，芯片是中國制造業(yè)的隱痛，國家多次以舉國之力來發(fā)展芯片，而格力能夠做到不花國家一分錢，足見其決心與毅力。
從2018年5月到今天，格力造芯已經(jīng)七年了。這七年來，頂住強大壓力的格力，不僅用事實打破了外界的質(zhì)疑，而且向高端芯片發(fā)起沖刺。自造芯以來，格力累計出貨芯片達2.6億顆。2022年9月，格力電器進入全球CPU芯片行業(yè)專利申請人前十名。同時，格力投資百億創(chuàng)建了亞洲首座全自動化第三代半導體(碳化硅)芯片工廠。這些成績對從零起步的格力來說格外難得。
當年格力宣布造芯，資本市場一片質(zhì)疑之聲，數(shù)年之后，在這場關乎國家產(chǎn)業(yè)安全的戰(zhàn)役中，格力竟然成為了首批“破局者”。
格力通過“設計-制造-封測-交付”的全鏈條布局，實現(xiàn)了空調(diào)芯片的100%自給自足，更帶動了國內(nèi)半導體設備企業(yè)的技術(shù)升級。那些曾經(jīng)被“卡脖子”的痛點，如今正化作中國科技自立自強的支點。
中國“芯”酸史
算起來，中國芯片起步并不晚。上個世紀50年代，在“一五計劃”前后，蘇聯(lián)象征性收取了文件復印費，便向中國轉(zhuǎn)讓了1100套工業(yè)企業(yè)及其他建設項目的資料，3500套制造各種機器的圖紙，950套技術(shù)資料和2950個專題的各種技術(shù)說明書。在蘇聯(lián)老大哥的幫助下，中國半導體研究取了突破性進展。
1956年，新中國發(fā)布首個中長期科技規(guī)劃——《1956—1967年科學技術(shù)發(fā)展遠景規(guī)劃》，規(guī)劃提出四項“緊急措施”，其中最關鍵的一項為“啟動最尖端的半導體技術(shù)研究”。在祖國的號召下，以王守武、黃昆、謝希德、夏培肅、高鼎三、吳錫九、林蘭英、黃敞等代表的半導體科學家回到國內(nèi)。這一年的北京東皇城根兒，在中國科學院應用物理研究所的一座小樓內(nèi)，我國的第一只晶體三極管誕生了。從此，我國與發(fā)達國家站在了同一起跑線，正式踏入了半導體新紀元的大門。
20世紀60年代，王陽元等帶領團隊制成中國第一個(批)硅平面型晶體管和中國第一塊(批)集成電路。1975年，中國大陸研制出了第一批1KB的DRAM，僅僅比英特爾晚了五年時間，但是比韓國要早四五年。這個時候，三星才剛剛進入半導體行業(yè)不足一年時間。那段時期，中國半導體技術(shù)與美歐日韓等發(fā)達國家的差距并不大，甚至在某些方面略有領先。
70年代，中國半導體行業(yè)由于種種原因開始逐漸落后。由于無法解決工藝技術(shù)、軟件設計問題，中國對日美的先進技術(shù)和設備高度依賴，全套生產(chǎn)線全部依靠進口。隨著芯片技術(shù)的更新迭代加快，我國“舉全國之力打殲滅戰(zhàn)”的弊端開始顯現(xiàn)。中國半導體產(chǎn)業(yè)沒有形成良性的商業(yè)閉環(huán)，在摩爾定律之下，短期的技術(shù)領先優(yōu)勢，很快被抹平，如果沒有持續(xù)迭代，就會被先進技術(shù)所取代。這導致嘔心瀝血研發(fā)出來的技術(shù)，等到量產(chǎn)時，早已過時。
1977年，鄧小平邀請30位科技界代表座談，王守武一句話道出中國半導體行業(yè)的心酸：“全國共有600多家半導體生產(chǎn)工廠，其一年生產(chǎn)的集成電路總量，只等于日本一家大型工廠月產(chǎn)量的十分之一。”
改革開放后，市場化浪潮下，中國半導體企業(yè)不得不自負盈虧，但半導體本就投入大、周期長，為了在短期內(nèi)獲得效益，中國企業(yè)不得不放棄自主研發(fā)，開始大量購買國外的技術(shù)和生產(chǎn)線。有報告稱，全國有33個單位引進了設備，由于技術(shù)迭代太快，建成投入使用的寥寥無幾。
90年代初，為了重振中國半導體產(chǎn)業(yè)，國家陸續(xù)推出了“908工程”(1993年推行)和“909工程”(1996年推行)。
“908工程”的重點是扶持當時市場化運營水平最高、同時具備DRAM研發(fā)能力的龍頭企業(yè)無錫華晶，目標是在1995年前將芯片制程突破1微米。然而，行政審批花了2年、向美國技術(shù)引進花了3年、建廠施工花了2年，待1997年生產(chǎn)線建成投產(chǎn)時，技術(shù)水平已落后國際主流四五代，月產(chǎn)僅800片。
為了防止重蹈覆轍，1995年國家出臺“909工程”，確定了中國電子工業(yè)有史以來最大的一筆投資規(guī)模——100億元，超過了此前國家對半導體產(chǎn)業(yè)投資的總和。其中重點扶持的企業(yè)是合資公司華虹NEC。1997年成立后，不到兩年時間，華虹NEC就建成并投片64MB的DRAM，當年實現(xiàn)盈利。但是好景不長。2000年末，全球半導體行業(yè)一片蕭條，DRAM價格降至一折。2001年，華虹NEC2001年虧損13.84億，全國上下一片嘩然。此后，華虹再也未能獲得國家資金的支持。
兩次重大戰(zhàn)役，并未取得預期成果。痛定思痛后，中國政府放開準入許可，民企、外企皆可享受優(yōu)惠政策。2001年前后，數(shù)百家芯片設計公司、純晶圓廠、芯片封裝廠涌入中國，建立起與全球產(chǎn)業(yè)鏈緊密結(jié)合的半導體工業(yè)體系。
然而，絕大分晶圓廠采取了“兩頭在外”模式：從國外進口設備和材料，使用國外客戶的芯片設計，向海外出口芯片。這種模式未能從根本上改變中國芯片產(chǎn)業(yè)的困境。在專利封鎖之下，中國芯片制程工藝開發(fā)緩慢，與國外先進制程的差距越來越大。
2013年，十幾位院士聯(lián)合上書，要求國家重新?lián)炱饘Π雽w的支持。2014年9月，國家集成電路產(chǎn)業(yè)基金掛牌成立，規(guī)模上千億。為了避免出現(xiàn)“909工程”集中力量辦大事的問題，國家大基金采取了“廣撒網(wǎng)式股權(quán)投資”的方式，尋找業(yè)內(nèi)好公司進行股權(quán)投資，但不干預生產(chǎn)經(jīng)營。
芯片行業(yè)涉及復雜而漫長的產(chǎn)業(yè)鏈，按照社會分工理論，在中國進行芯片生產(chǎn)、制造、銷售，更有效率，也更具成本優(yōu)勢?？墒牵v觀全球芯片產(chǎn)業(yè)鏈，美國設計領先、東亞制造稱雄、歐洲設備獨霸，中國是最大的芯片進口國，但在芯片產(chǎn)業(yè)鏈分工中卻處于底端。長期以來，中國企業(yè)所能獲得的芯片制程，至少比美國落后兩代。2018年美國一紙禁令，把這一條道路也給堵死了。
隨著美國對先進制程技術(shù)的限制越來越緊，中國科技企業(yè)開始了轟轟烈烈的造芯計劃，格力便是其中最具代表性的一個。
格力造芯的底層邏輯
2018年5月，美國祭出封殺大棒，格力順勢成立珠海零邊界集成電路有限公司，宣布正式進軍芯片領域。
一個以空調(diào)制造起家的企業(yè)，為何要跨界踏入芯片制造這一陌生領域?造芯之路不僅技術(shù)門檻高、周期長，還需耗費巨額的資金、人力與物力，這一轉(zhuǎn)型讓眾多人士感到困惑不解。TCL集團董事長李東升也曾表示，“要造芯片，500億可能是不夠的。”但董明珠認為，外界普遍懼怕芯片，是因為沒有信心，“(芯片)總是有培育成長的過程。沒有理由不能去做，也沒有理由規(guī)定誰能做，誰不能做。既然沒有這個規(guī)定，為什么格力不能做?”
人們對格力造芯的不理解，是因為沒有洞察到事物的本質(zhì)。
空調(diào)行業(yè)是競爭最為激烈的賽道之一。從上個世紀90年代開始，中國空調(diào)產(chǎn)業(yè)經(jīng)歷了一輪又一輪價格戰(zhàn)的洗禮，許多曾經(jīng)輝煌一時的品牌都倒下了，如春蘭空調(diào)、志高空調(diào)等，只有格力一直屹立不倒，而且越戰(zhàn)越勇，銷售額一舉突破2000億元。為什么格力能穿越時間的長河久而彌堅?關鍵在于核心科技。
多年之后，互聯(lián)網(wǎng)大廠、電動車新勢力紛紛造芯，其底層邏輯與格力并無二致。其實，董明珠的想法很簡單，“芯片投這么多的錢，哪年能賺錢我也看不到。也許五年，甚至十年，但是我解決一個保障問題，對吧?天塌下來，我自供。要不然，別人沒芯片給你，空調(diào)做得再好也沒用，活不了。”
在家電的芯片和模塊中，IPM(智能功率模塊)和MCU(微控制器單元)是兩大核心部件。其中，IPM是變頻驅(qū)動的核心部件，它的重要性類似于心臟，負責控制電機的轉(zhuǎn)速和電流，保證空調(diào)的正常運行;MCU是類似于大腦，負責數(shù)據(jù)處理接收信號，最后發(fā)出指令。
2018年，IPM模塊一枚價格在30元左右，而遙控器的小芯片一枚價格約1元。以格力GMV6智能多聯(lián)機為例，一臺機組使用超過30顆控制芯片，一年算下來芯片的需求量高達2000萬顆。每年僅進口芯片一項支出，高達5億美金。IPM功率模塊和MCU芯片分別是空調(diào)的心臟和大腦，當它們停止工作或出現(xiàn)故障，結(jié)果是災難性的。但是，這兩大板塊，長期被瑞薩電子、德州儀器、英飛凌等海外芯片大廠壟斷，威脅著中國家電產(chǎn)業(yè)供應鏈的安全。
芯片是中國家電企業(yè)現(xiàn)在能力最缺失的一環(huán)，重要性不言而喻。對格力來說，無論前路多么艱難，也要迎難而上。
從2000年到2018年，中國芯片行業(yè)經(jīng)歷了跌宕起伏的十八年，殘酷的市場競爭磨煉了一大批技術(shù)人才，為格力造芯奠定了良好的基礎。
半導體行業(yè)人才培養(yǎng)周期長，技術(shù)領軍人物大多是博士以上學歷，冷板凳一坐就是十年。在上世紀90年代，中國芯片之所以發(fā)展緩慢，原因在于人才的斷層。文革浩劫讓半導體的教授們吃盡苦頭，他們哪還有心力培養(yǎng)人才。等到改革開放后，那些留學歸國的芯片人才走上歷史的舞臺，中國芯片的新時代才真正到來。
在芯片行業(yè)有一個法則：“在低谷時期辦廠”。2000年是中國芯片發(fā)展的一個重要節(jié)點，在此前后一大批歸國留學生開啟了創(chuàng)業(yè)征程，中芯國際即是代表;2018年是芯片行業(yè)另一個發(fā)展的拐點，一批各行業(yè)的龍頭企業(yè)，根據(jù)自身發(fā)展的需要開始造芯，格力就是例子。
芯片行業(yè)與互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)有著本質(zhì)的區(qū)別。在互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)，很多一窮二白的年輕人，靠著一個網(wǎng)站或APP就能融到巨資，但在芯片行業(yè)，幾乎不存在賺快錢的機會，一旦啟動，就意味著數(shù)百億的投資。如果沒有雄厚的資金實力，沒有強大的研發(fā)團隊，造芯就是一個偽命題。
尤其是高端芯片的研發(fā)，更是如此。比如要做5納米的系統(tǒng)級芯片，需要向安謀(ARM)公司買內(nèi)核、向Candence或Synopsys買軟件、向高通買專利、向臺積電(TSMC)協(xié)調(diào)產(chǎn)能，還要通過美國商務部這一關。中國企業(yè)造高端芯片，不僅要過五關斬六將下來，而且很有可能被“一鍵清零”。
如果看清楚這一現(xiàn)實，很多對格力的批評都會煙消云散。芯片產(chǎn)業(yè)鏈分工太細了，各鏈條有著清晰的楚河漢界，輕易跨出一步都要付出巨大的代價。曾經(jīng)不可一世的芯片制造商英特爾，由于既做芯片研發(fā)、又做芯片代工，陷入顧此失彼的困境。2024年，英特爾全年虧損高達188億美元，差點被分拆、肢解。
有人做高端芯片，就必然有人做中低端芯片。在高度分工的芯片產(chǎn)業(yè)鏈中，格力選擇了一條最現(xiàn)實的路徑。當中芯國際、華為海思尋求先進制程、高性能計算芯片時，格力深耕家電應用場景，在最熟悉的領域撕開了一個巨大的缺口。
空調(diào)芯片與手機、電腦、汽車芯片不同，對體積、算力的要求并不苛刻，用成熟制程也能滿足市場需求。格力造芯，并非要與英偉達、英特爾、臺積電、高通、ARM等芯片巨頭進行技術(shù)競賽，而是首先用成熟制程來確保供應鏈的安全，然后再向更先進的制程進發(fā)。
事實上，格力造芯，并不是臨時起意，而是籌謀良久。早在2012年，格力將IGBT(功率半導體器件)封裝為變頻空調(diào)必須用的IPM(功率模塊)，建成了全國第一條國產(chǎn)化IPM功率模塊。2015年，格力成立微電子研究所和功率半導體研究所，并在其2016年年報中披露要“研發(fā)自主知識產(chǎn)權(quán)芯片”，2018年宣布成立珠海零邊界集成電路有限公司，打造自有芯片，并對外銷售芯片。
芯片行業(yè)需要大量人才、技術(shù)積累，一旦供過于求，就會虧本。瑞薩就虧本多年，最終由日本政府控股。格力擁有其他芯片工廠不具備的優(yōu)勢，那便是它本身就是芯片采購大戶，其造芯失敗的幾率幾乎可以忽略不計。格力在芯片布局上已未雨綢繆多年，擁有了厚積薄發(fā)的條件。
美國的封殺大棒，客觀上加速了格力的造芯進程。一方面是芯片禁令讓中國家電業(yè)集體覺醒，另一方面是家電智能化初露崢嶸，芯片重要性不斷凸顯。董明珠意識到，如果不及時布局芯片，格力將在新一輪的智能化浪潮中處于被動地位。
零邊界初創(chuàng)時，團隊僅有50余人，卻面臨從芯片設計到量產(chǎn)的全鏈條挑戰(zhàn)。研發(fā)團隊只能以“啃硬骨頭”的精神，從基礎設計開始攻堅克難。工程師們甚至“三班倒”，夜以繼日地攻克難題，從MCU到功率半導體，每一個芯片設計都經(jīng)過千百次的測試。
2019年，格力自主研發(fā)的主控類芯片終于大規(guī)模量產(chǎn)，實現(xiàn)了與進口芯片同等工規(guī)級品質(zhì)。同年10月，上機臺數(shù)突破千萬，打破了國產(chǎn)芯片在空調(diào)領域的應用記錄。
高端芯片突圍
2021年后，美國對華芯片技術(shù)封鎖再度升級，中芯國際、長江存儲等領軍企業(yè)被納入實體清單，先進制程設備與技術(shù)獲取渠道受限。同時，美國借《芯片與科學法案》之名，力推全球供應鏈“去中國化”，明令獲補貼企業(yè)十年內(nèi)不得在華擴建28nm以下產(chǎn)能，企圖扼殺中國高端芯片制造的生機。
這一年，“芯片荒”成了制造業(yè)的高頻詞。手機、汽車、家電等行業(yè)集體陷入“無米下鍋”的窘境：華為Mate40系列因麒麟芯片庫存告急一機難求，大眾汽車因ESP芯片短缺減產(chǎn)5萬輛，甚至連蘋果都不得不承認Mac和iPhone面臨“供應受限”。
“芯片荒”同樣在空調(diào)行業(yè)上演。據(jù)業(yè)界人士分析，從2017年8月至2021年底，空調(diào)MCU芯片的交付時間分別從8周延長到25周以上、從2個月延長到半年，有的MCU產(chǎn)品甚至延長40周以上。更棘手的是，這場危機從消費電子蔓延到工業(yè)領域，55nm到22nm的成熟工藝與7nm以下先進制程同時告急，全球晶圓價格像坐了過山車般上漲15%，企業(yè)上演“囤貨大戰(zhàn)”。
但比缺貨更讓人心痛的，是核心技術(shù)的“肌無力”。國內(nèi)高端芯片市場還是有80%得靠進口，光刻機、光刻膠這些關鍵設備與材料，都被歐美企業(yè)緊緊攥在手里。就像業(yè)內(nèi)人士調(diào)侃的那樣：“我們能設計出5nm的圖紙，卻造不出5nm的芯片。”這種“紙上談兵”的尷尬，徹底暴露了中國芯片產(chǎn)業(yè)“設計強、制造弱”的結(jié)構(gòu)性短板。
在外部打壓與內(nèi)部需求的雙重驅(qū)動下，中國芯片產(chǎn)業(yè)開始尋求主動突破。雖然先進制程還受著制約，但成熟制程產(chǎn)能、設計能力、封裝技術(shù)等領域，已經(jīng)形成了全球競爭力。2025年3月，國際半導體協(xié)會的一份報告顯示，中國成熟制程(28nm及以上)芯片產(chǎn)能已占全球28%，將在2027年突破39%。2024年，中國芯片出口破萬億，直接拉低北美芯片價格2/3。
中國在成熟制程的絕對優(yōu)勢，正改寫全球半導體規(guī)則。中科院近期宣布突破DUV光源技術(shù)，無需氟氣且能耗降低70%，直指ASML的EUV光刻機壟斷。ASMLCEO曾嘲諷“給圖紙中國人造不出光刻機”，如今卻不得不承認：“中國正在關閉EUV的大門。”《日經(jīng)亞洲》網(wǎng)站直言：中國在不太先進的半導體領域取得長足進步，其迅速擴張正將市場價格降至此前“無法想象”的水平，讓全球制造商倍感壓力。
尤其在碳化硅芯片上，中國擁有了不可替代的優(yōu)勢。碳化硅被稱為第三代半導體材料，具有高擊穿場強、高飽和電子漂移速率、高熱導率等優(yōu)良特性，是制造用于航空航天、電動汽車、渦輪機和數(shù)據(jù)中心基礎設施中所使用的高壓功率半導體的關鍵材料。2023年，美國碳化硅晶圓售價高達1500美元一片，而今，中國的價格已低至每片500美元。更關鍵的是，中國不僅擁有足夠多的碳化硅，而且創(chuàng)建了一個完整的本土設備和材料生態(tài)系統(tǒng)，完全不需要美國公司來進行制造。
在第一二代半導體材料的發(fā)展上，我國起步慢于其他國家，也落后于一些發(fā)達國家，且面臨著不可控的制裁。由于存在巨大的不確定性，超車難度極大。在第三代半導體材料上，中國與發(fā)達國家處在同一起跑線上，我國有望實現(xiàn)技術(shù)上的彎道超車，徹底擺脫“卡脖子”的局面。在碳化硅半導體產(chǎn)業(yè)上，中央和地方政府給予了高度重視，出臺了多項產(chǎn)業(yè)發(fā)展扶持政策。
格力在碳化硅芯片上，格局大開大合。它不僅是信念最堅定的一個，也是投入最多的一個。在碳化硅芯片工廠的建設上，“董明珠速度”再一次得到淋漓盡致的體現(xiàn)。
2024年底，格力的碳化硅芯片工廠成為了各大媒體爭相報道的焦點。這座由格力斥資近百億元打造的全球第二、亞洲首座全自動化第三代半導體(碳化硅)芯片工廠，以其驚人的建設速度創(chuàng)造了一項奇跡。從2022年12月打樁動工，到僅用10個月時間完成廠房建設與設備移入，再到建成通線僅耗時388天，格力創(chuàng)造了半導體建廠通線的最快速度紀錄。
更引人注目的是，該工廠關鍵核心工藝的國產(chǎn)化設備導入率超過了70%，同時融入了人工智能、大數(shù)據(jù)等前沿技術(shù)，實現(xiàn)了智能化生產(chǎn)線與大數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)的無縫對接，80%的核心設備均實現(xiàn)國產(chǎn)化。這不僅填補了國內(nèi)高端半導體制造的空白，更讓格力在全球半導體版圖上刻下了中國印記。
董明珠在接受媒體采訪時自豪地表示：“亞洲第一座全自動化的碳化硅工廠，整個芯片的制造過程全由格力自主完成，且?guī)缀?00%的人才都是格力自己的。”
經(jīng)過五年的奮戰(zhàn)，格力在這場芯片產(chǎn)業(yè)的激烈較量中，交出了一份近乎完美的答卷。從2018年宣布造芯至今，格力芯片業(yè)務如同開掛一般，出貨量逐年飆升。截止2024年底，格力芯片的總出貨量突破2.6億顆。
格力不僅實現(xiàn)了內(nèi)部芯片的自主供應，而且開始對外提供芯片解決方案。格力自主研發(fā)的MCU芯片，已廣泛應用于智能家居、工業(yè)自動化、健康醫(yī)療配套等多個領域，實現(xiàn)了對進口芯片的全面替代。
截至2024年底，格力已經(jīng)申請了芯片和功率器件相關發(fā)明專利超600件，“低功耗芯片制備方法”“碳化硅歐姆接觸結(jié)構(gòu)”等技術(shù)更是達到了國際先進水平。同時，格力還通過投資聞泰科技、三安光電等企業(yè)，構(gòu)建起從材料、設計到制造的完整產(chǎn)業(yè)鏈。與中車時代電氣、長安汽車成立的湖南國芯半導體，更是瞄準了車規(guī)級芯片市場。
2025年，格力芯片迎來前所未有的發(fā)展春天。隨著智能家居、新能源汽車市場的蓬勃興起，碳化硅芯片的需求量與日俱增。格力順勢而為，計劃將碳化硅工廠的產(chǎn)能提升至50萬片/年，并積極探索光伏逆變器、儲能系統(tǒng)等新興應用領域。
如今，中國芯片產(chǎn)業(yè)正穩(wěn)步從“進口替代”邁向“自主可控”，在第三代半導體、車規(guī)級芯片等領域展現(xiàn)出彎道超車的強勁勢頭。這場沒有硝煙的戰(zhàn)爭，勝負將取決于技術(shù)創(chuàng)新的深度、產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同的廣度，以及全球化與自主化之間的智慧平衡。格力在半導體制造領域的全面突破，代表著中國科技在自立自強道路上實現(xiàn)了關鍵一躍。
未來，隨著格力芯片工廠的擴建和技術(shù)迭代，這顆“中國芯”或?qū)⒊蔀槿虬雽w版圖中不可忽視的力量。而“讓世界愛上中國造”，這一愿景或?qū)⒊蔀楦窳﹂W耀全球的獨特標識。
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