雖然外界爭(zhēng)議不斷，機(jī)器人大規(guī)模商用的時(shí)機(jī)尚未到來(lái)，但機(jī)器人公司積極尋求場(chǎng)景突破的同時(shí)，與半導(dǎo)體行業(yè)之間的關(guān)系密切起來(lái)。

近日，具身智能機(jī)器人初創(chuàng)公司智平方與吉利科技集團(tuán)旗下浙江晶能微電子有限公司（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“晶能微”）簽署戰(zhàn)略合作協(xié)議。雙方將基于智平方自研的端到端具身大模型Alpha Brain和通用智能機(jī)器人Alpha Bot（愛(ài)寶），打造面向半導(dǎo)體工廠的通用具身智能機(jī)器人解決方案。這是全球首次通用具身智能機(jī)器人在先進(jìn)半導(dǎo)體工廠進(jìn)行部署應(yīng)用。

除此之外，在本輪AI推理快速發(fā)展的背景下，智能機(jī)器人對(duì)芯片的需求也在激增。機(jī)器人行業(yè)與半導(dǎo)體行業(yè)，正逐漸走向深度融合、相互賦能的關(guān)系。

晶能微CEO潘運(yùn)濱接受21世紀(jì)經(jīng)濟(jì)報(bào)道記者專(zhuān)訪時(shí)指出，機(jī)器人是功率半導(dǎo)體行業(yè)的下一個(gè)大類(lèi)應(yīng)用場(chǎng)景。這一市場(chǎng)與汽車(chē)功率芯片的復(fù)用程度極高，且是成長(zhǎng)型藍(lán)海市場(chǎng)，雖然目前還未迎來(lái)通用機(jī)器人大規(guī)模商用的時(shí)刻，但與機(jī)器人公司共同成長(zhǎng)殊為重要。

半導(dǎo)體廠“最后5%”自動(dòng)化難題

“我們從去年開(kāi)始關(guān)注機(jī)器人行業(yè)的發(fā)展，認(rèn)為這將對(duì)智能制造領(lǐng)域產(chǎn)生比較大的影響?！迸诉\(yùn)濱告訴記者，目前芯片制造行業(yè)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了94%的自動(dòng)化率，但如果要繼續(xù)推進(jìn)剩下5%~6%的環(huán)節(jié)轉(zhuǎn)向自動(dòng)化，計(jì)算下來(lái)將花費(fèi)巨大，“算不過(guò)來(lái)賬”。

這是半導(dǎo)體行業(yè)普遍面臨的現(xiàn)狀，甚至在其他先進(jìn)制造行業(yè)也有類(lèi)似現(xiàn)象。他續(xù)稱(chēng)，對(duì)于這類(lèi)傳統(tǒng)自動(dòng)化無(wú)法解決的問(wèn)題，引入機(jī)器人將有辦法解決。

“傳統(tǒng)自動(dòng)化追求標(biāo)準(zhǔn)化、一致性，每天任務(wù)都一樣。但這一輪AI技術(shù)浪潮背后的核心是變化，每天面對(duì)的場(chǎng)景都在變化、持續(xù)成長(zhǎng)，這跟人類(lèi)很相似?！迸诉\(yùn)濱指出，基于這一觀察，他在思考，是否可以借助本輪浪潮，讓機(jī)器人在半導(dǎo)體廠跟著熟練工進(jìn)行技術(shù)學(xué)習(xí)，當(dāng)達(dá)到一定臨界點(diǎn)后，機(jī)器人的能力超過(guò)人類(lèi)工程師，就迎來(lái)了技術(shù)紅利期。屆時(shí)，人類(lèi)就可以專(zhuān)注做機(jī)器人的老師或監(jiān)督員。

這是受到“蘿卜快跑”自動(dòng)駕駛出租車(chē)遠(yuǎn)程監(jiān)控模式的啟發(fā)。潘運(yùn)濱指出，未來(lái)一旦實(shí)現(xiàn)一名人類(lèi)工程師操控2-3臺(tái)機(jī)器人在不同工廠場(chǎng)景執(zhí)行任務(wù)，預(yù)計(jì)將顯著實(shí)現(xiàn)降本增效。

根據(jù)晶能微與智平方的協(xié)議內(nèi)容，合作項(xiàng)目計(jì)劃分階段推進(jìn)產(chǎn)線智能化升級(jí)。在第一階段，由晶能微杭州基地“晶益半導(dǎo)”率先引入智平方旗下通用具身智能機(jī)器人系統(tǒng)“愛(ài)寶”。

依托智平方自主研發(fā)的端到端具身大模型AI2R Brain，通過(guò)持續(xù)學(xué)習(xí)半導(dǎo)體生產(chǎn)場(chǎng)景的多維數(shù)據(jù)，逐步實(shí)現(xiàn)晶圓裝載、耗材智能更換、精密零件分揀等高精度工藝環(huán)節(jié)的自動(dòng)化操作。分階段推進(jìn)產(chǎn)線智能化升級(jí)，最終構(gòu)建全流程自主運(yùn)行的無(wú)人化智能工廠體系。后續(xù)晶能微將在杭州、臺(tái)州、嘉興三大生產(chǎn)基地全面鋪開(kāi)。

只是目前即便如特斯拉旗下Optimus（擎天柱）或國(guó)內(nèi)眾多智能機(jī)器人廠商在探索“進(jìn)廠打工”，還處在初步探索階段，尚未進(jìn)入大規(guī)模應(yīng)用落地期，當(dāng)前階段機(jī)器人進(jìn)入半導(dǎo)體廠又有什么進(jìn)展？

潘運(yùn)濱告訴記者，行業(yè)普遍認(rèn)為通用機(jī)器人進(jìn)工廠大約需要3~5年會(huì)發(fā)展相對(duì)成熟，但目前對(duì)于半導(dǎo)體廠來(lái)說(shuō)，已經(jīng)可以開(kāi)始投入使用并帶來(lái)商業(yè)效益，讓半導(dǎo)體廠最擔(dān)心的人員人源污染和良率損失問(wèn)題都能得到一定程度解決。

功率芯片的增量機(jī)會(huì)

隨著智能機(jī)器人轉(zhuǎn)向電驅(qū)路線演進(jìn)，這也成為半導(dǎo)體行業(yè)的新增量機(jī)會(huì)。晶能微就提到希望實(shí)現(xiàn)“造芯者亦用芯”的目標(biāo)。

企查查顯示，晶能微電子成立于2022年，包括吉利科技集團(tuán)、吉利資本、錢(qián)江摩托、李書(shū)福持股平臺(tái)等合計(jì)持股超過(guò)60%。成立至今經(jīng)歷了四輪融資，股東方包括華登國(guó)際、高榕資本、秀洲翎航基金等。

潘運(yùn)濱對(duì)記者分析，晶能微主要聚焦功率半導(dǎo)體市場(chǎng)，旗下半導(dǎo)體廠的產(chǎn)品主要用于新能源汽車(chē)和光伏儲(chǔ)能行業(yè)，這是公司業(yè)務(wù)的基本盤(pán)。公司成立之時(shí)，汽車(chē)芯片市場(chǎng)剛剛度過(guò)芯片最為緊俏的時(shí)期（大約在2021年），因此公司正受益于新能源汽車(chē)行業(yè)的成長(zhǎng)。

機(jī)器人行業(yè)雖未大規(guī)模商用，但晶能微電子已看到潛在機(jī)會(huì)。隨著機(jī)器人負(fù)載能力、靈活度提升，對(duì)芯片的小型化、散熱效率和電磁兼容性要求日益嚴(yán)苛。公司目前主業(yè)與機(jī)器人市場(chǎng)所用功率芯片的復(fù)用程度很高，大約達(dá)80%。

“機(jī)器人所需的電機(jī)、電池、電控、圖像傳感器等相關(guān)芯片，在汽車(chē)場(chǎng)景都能找到對(duì)應(yīng)產(chǎn)品。以機(jī)器狗為例，大約每個(gè)關(guān)節(jié)需6顆功率芯片，整機(jī)用量高達(dá)72顆?！迸诉\(yùn)濱指出，這對(duì)于功率半導(dǎo)體行業(yè)意味著新增量空間，目前，公司已經(jīng)與杭州頭部?jī)杉覚C(jī)器人公司開(kāi)展過(guò)技術(shù)交流，并開(kāi)始著手相關(guān)芯片產(chǎn)品設(shè)計(jì)。

他對(duì)記者表示，機(jī)器人中采用的功率器件一般為24V電源系統(tǒng)，未來(lái)可能會(huì)演進(jìn)到48V或96V，最適合的器件是中低壓硅基MOSFET和氮化鎵中低壓器件。因此晶能微對(duì)于氮化鎵市場(chǎng)，一方面布局覆蓋機(jī)器人所需的100-150V器件產(chǎn)品，另一方面面向車(chē)載充電OBC的650V推進(jìn)研發(fā)。

近些年來(lái)，隨著碳化硅芯片快速迭代發(fā)展、成本持續(xù)降低，也在打開(kāi)更多功率芯片市場(chǎng)應(yīng)用空間。

潘運(yùn)濱對(duì)21世紀(jì)經(jīng)濟(jì)報(bào)道記者表示，碳化硅在高壓場(chǎng)景下的能源轉(zhuǎn)換效率顯著優(yōu)于硅基器件，尤其適用于新能源汽車(chē)的800V甚至1000V高壓架構(gòu)，可大幅提升充電效率?！疤蓟杼娲鶬GBT已是必然趨勢(shì)，長(zhǎng)期看將成為高壓領(lǐng)域的主流?！?/p>

當(dāng)前，全球主要碳化硅玩家都在積極建設(shè)工廠擴(kuò)充產(chǎn)能，并加速向8英寸晶圓商用邁進(jìn)，由此也引發(fā)市場(chǎng)對(duì)于該領(lǐng)域?qū)⒚媾R產(chǎn)能過(guò)剩的擔(dān)憂(yōu)。潘運(yùn)濱預(yù)計(jì)，在今年下半年可能會(huì)面臨一輪6英寸碳化硅晶圓價(jià)格戰(zhàn)，明年可能會(huì)出現(xiàn)8英寸碳化硅晶圓價(jià)格戰(zhàn)，但晶能微電子堅(jiān)持“技術(shù)（性能）領(lǐng)先+成本控制”策略以應(yīng)對(duì)。

他對(duì)記者指出，目前全球?qū)μ蓟栊酒氖褂昧恐写蠹s有80%用于新能源汽車(chē)市場(chǎng)，中國(guó)是其中關(guān)鍵主力，因此中國(guó)碳化硅廠商面對(duì)全球競(jìng)爭(zhēng)具備成本和效率優(yōu)勢(shì)。

潘運(yùn)濱坦言：“預(yù)計(jì)在2027年碳化硅行業(yè)會(huì)出現(xiàn)一輪整合，格局將初步確定。最終存活的企業(yè)需在性能和成本上兼具優(yōu)勢(shì)?！?/p>