搶占下一個(gè)藍海：智能機器人與半導體廠(chǎng)正“雙向奔赴”

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

　　近日，具身智能機器人初創(chuàng )公司智平方與吉利科技集團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和通用智能機器人Alpha Bot（愛(ài)寶），打造面向半導體工廠(chǎng)的通用具身智能機器人解決方案。這是全球首次通用具身智能機器人在先進(jìn)半導體工廠(chǎng)進(jìn)行部署應用。

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

　　晶能微CEO潘運濱接受21世紀經(jīng)濟報道記者專(zhuān)訪(fǎng)時(shí)指出，機器人是功率半導體行業(yè)的下一個(gè)大類(lèi)應用場(chǎng)景。這一市場(chǎng)與汽車(chē)功率芯片的復用程度極高，且是成長(cháng)型藍海市場(chǎng)，雖然目前還未迎來(lái)通用機器人大規模商用的時(shí)刻，但與機器人公司共同成長(cháng)殊為重要。

　　半導體廠(chǎng)“最后5%”自動(dòng)化難題

　　“我們從去年開(kāi)始關(guān)注機器人行業(yè)的發(fā)展，認為這將對智能制造領(lǐng)域產(chǎn)生比較大的影響?！迸诉\濱告訴記者，目前芯片制造行業(yè)已經(jīng)實(shí)現了94%的自動(dòng)化率，但如果要繼續推進(jìn)剩下5%~6%的環(huán)節轉向自動(dòng)化，計算下來(lái)將花費巨大，“算不過(guò)來(lái)賬”。

　　這是半導體行業(yè)普遍面臨的現狀，甚至在其他先進(jìn)制造行業(yè)也有類(lèi)似現象。他續稱(chēng)，對于這類(lèi)傳統自動(dòng)化無(wú)法解決的問(wèn)題，引入機器人將有辦法解決。

　　“傳統自動(dòng)化追求標準化、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，每天面對的場(chǎng)景都在變化、持續成長(cháng)，這跟人類(lèi)很相似?！迸诉\濱指出，基于這一觀(guān)察，他在思考，是否可以借助本輪浪潮，讓機器人在半導體廠(chǎng)跟著(zhù)熟練工進(jìn)行技術(shù)學(xué)習，當達到一定臨界點(diǎn)后，機器人的能力超過(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)注做機器人的老師或監督員。

　　這是受到“蘿卜快跑”自動(dòng)駕駛出租車(chē)遠程監控模式的啟發(fā)。潘運濱指出，未來(lái)一旦實(shí)現一名人類(lèi)工程師操控2-3臺機器人在不同工廠(chǎng)場(chǎng)景執行任務(wù)，預計將顯著(zhù)實(shí)現降本增效。

　　根據晶能微與智平方的協(xié)議內容，合作項目計劃分階段推進(jìn)產(chǎn)線(xiàn)智能化升級。在第一階段，由晶能微杭州基地“晶益半導”率先引入智平方旗下通用具身智能機器人系統“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)持續學(xué)習半導體生產(chǎn)場(chǎng)景的多維數據，逐步實(shí)現晶圓裝載、耗材智能更換、精密零件分揀等高精度工藝環(huán)節的自動(dòng)化操作。分階段推進(jìn)產(chǎn)線(xiàn)智能化升級，最終構建全流程自主運行的無(wú)人化智能工廠(chǎng)體系。后續晶能微將在杭州、臺州、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）或國內眾多智能機器人廠(chǎng)商在探索“進(jìn)廠(chǎng)打工”，還處在初步探索階段，尚未進(jìn)入大規模應用落地期，當前階段機器人進(jìn)入半導體廠(chǎng)又有什么進(jìn)展？

　　潘運濱告訴記者，行業(yè)普遍認為通用機器人進(jìn)工廠(chǎng)大約需要3~5年會(huì )發(fā)展相對成熟，但目前對于半導體廠(chǎng)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，讓半導體廠(chǎng)最擔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。

　　功率芯片的增量機會(huì )

　　隨著(zhù)智能機器人轉向電驅路線(xiàn)演進(jìn)，這也成為半導體行業(yè)的新增量機會(huì )。晶能微就提到希望實(shí)現“造芯者亦用芯”的目標。

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

　　潘運濱對記者分析，晶能微主要聚焦功率半導體市場(chǎng)，旗下半導體廠(chǎng)的產(chǎn)品主要用于新能源汽車(chē)和光伏儲能行業(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(cháng)。

　　機器人行業(yè)雖未大規模商用，但晶能微電子已看到潛在機會(huì )。隨著(zhù)機器人負載能力、靈活度提升，對芯片的小型化、散熱效率和電磁兼容性要求日益嚴苛。公司目前主業(yè)與機器人市場(chǎng)所用功率芯片的復用程度很高，大約達80%。

　　“機器人所需的電機、電池、電控、圖像傳感器等相關(guān)芯片，在汽車(chē)場(chǎng)景都能找到對應產(chǎn)品。以機器狗為例，大約每個(gè)關(guān)節需6顆功率芯片，整機用量高達72顆?！迸诉\濱指出，這對于功率半導體行業(yè)意味著(zhù)新增量空間，目前，公司已經(jīng)與杭州頭部?jì)杉覚C器人公司開(kāi)展過(guò)技術(shù)交流，并開(kāi)始著(zhù)手相關(guān)芯片產(chǎn)品設計。

　　他對記者表示，機器人中采用的功率器件一般為24V電源系統，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。因此晶能微對于氮化鎵市場(chǎng)，一方面布局覆蓋機器人所需的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(zhù)碳化硅芯片快速迭代發(fā)展、成本持續降低，也在打開(kāi)更多功率芯片市場(chǎng)應用空間。

　　潘運濱對21世紀經(jīng)濟報道記者表示，碳化硅在高壓場(chǎng)景下的能源轉換效率顯著(zhù)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，可大幅提升充電效率?！?span style="margin: 0px; padding: 0px; font-weight: 700;">碳化硅替代IGBT已是必然趨勢，長(cháng)期看將成為高壓領(lǐng)域的主流。”

　　當前，全球主要碳化硅玩家都在積極建設工廠(chǎng)擴充產(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)對于該領(lǐng)域將面臨產(chǎn)能過(guò)剩的擔憂(yōu)。潘運濱預計，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，明年可能會(huì )出現8英寸碳化硅晶圓價(jià)格戰，但晶能微電子堅持“技術(shù)（性能）領(lǐng)先+成本控制”策略以應對。

　　他對記者指出，目前全球對碳化硅芯片的使用量中大約有80%用于新能源汽車(chē)市場(chǎng)，中國是其中關(guān)鍵主力，因此中國碳化硅廠(chǎng)商面對全球競爭具備成本和效率優(yōu)勢。

　　潘運濱坦言：“預計在2027年碳化硅行業(yè)會(huì )出現一輪整合，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。”

21世紀經(jīng)濟報道記者駱軼琪廣州報道