[现代汽车，超越移动出行](26)
现代汽车，从混合动力到电动车的电池设计
全球首款量产车采用锂离子电池
继南阳、仪旺、马北后在安城也 확보 연구 거점
半导体也强化自研设计…由现代摩比斯主导
自动驾驶时代，AI半导体重要性↑
今年年初记者见到的现代汽车集团电池主管高管如此强调。现代汽车集团通过零部件内制化战略，认为在电池、半导体等核心零部件领域，由整车制造商掌握技术领导力至关重要。因为在多次经历供应链危机之后，集团内部形成了这样一种更为强烈的共识：即便不直接生产核心零部件，也必须掌握其开发和设计技术。设想一下，2021年半导体供应短缺席卷全球时，如果整车企业拥有自主的半导体设计能力，会怎样呢？他们本可以发掘替代代工厂委托生产，通过提高与半导体企业的谈判力来确保采购优先顺位，从而实现更迅速的应对。
电池也一样。电池制造商一直将精力集中在容量大、盈利性高的电动汽车（EV）用电池订单上，而将混合动力汽车（HEV）用电池供应排在后面。然而，近期随着电动汽车需求停滞（“鸿沟效应”）导致市场氛围急剧变化，从整车企业立场看，反而是尽快确保混合动力电池变得刻不容缓。为此，现代汽车集团选择了由自身直接设计、符合现代汽车和起亚产品特性的混合动力电池这一战略。当然，在设计和量产阶段仍然需要电池合作伙伴的技术支持。但在细化车辆目标性能，以及在电池装车后进行质量评估和优化的过程中，整车企业的责任和角色正呈现不断强化的趋势。现代汽车集团首次参与核心设计的混合动力电池，自2023年上市的第五代胜达混合动力车型开始，正依次搭载于K8混合动力、帕里斯帝混合动力等多款车型上。
现代汽车电池开发史，起点在平壤
现代汽车集团的电池内制化战略并非短期内完成，其起点要追溯到2007年的平壤。当时现代汽车正全力推进品牌首款混合动力车型的开发。为此，开发全新的车用锂离子电池成为当务之急。然而包括LG化学经营层在内的电池业界反应却十分消极。当时锂离子电池虽已广泛应用于笔记本电脑、智能手机等小型IT设备，却尚无用于汽车的先例。虽然也有进口日本镍氢电池加以使用这条相对容易的道路，但现代汽车选择了艰难的国产化之路。要做到这一点，就离不开作为电池制造商的LG化学的帮助。
现代汽车集团名誉会长Chung Mongkoo在2007年以南北首脑会谈特别随行人员身份访问平壤时，会见了同样到访的已故前任会长Koo Bon-moo，向其反复阐述并说服其认识到开发汽车用锂离子电池的必要性。两位会长当场达成共识，并指示各自的实务团队进行联合开发。两年后的2009年，现代汽车将品牌首款混合动力车型“Avante LPi Hybrid”推向市场。该车型搭载了由现代汽车与LG化学联合开发的锂离子电池。
将锂离子电池应用于“量产车”在全球尚属首次。早在1996年，日产就曾推出首款锂离子电动汽车，但并非量产车型。包括丰田在内的其他混合动力竞争对手当时仍在使用镍氢电池。此后，日产推出锂离子电动汽车的“量产型”车型Leaf，是在现代汽车Avante混合动力上市一年之后的2010年。
“全球整车企业前三”现代汽车的电池开发，进展到哪一步了
现代汽车将混合动力领域积累的电池开发资产在电动汽车领域开花结果。电池是电动汽车成本中占比超过30%的核心零部件。可以说，电池性能开发、供应链管理以及成本竞争力的 확보，几乎直接决定了电动汽车市场的成败。为构建电池制造和设计等开发能力，现代汽车集团计划到2032年投资9.5万亿韩元。在研发（R&D）组织内部设立了“电池开发中心”专门机构，并在南阳、乌旺、马北三地运营电池开发基地。南阳研究所负责电池基础研究和内制化准备；乌旺研究所专注试生产和商业化测试；马北研究所则由现代摩比斯主导，重点开展电池管理系统（BMS）开发以及电动化模块等电装零部件的研发。
现代汽车集团正以2027年投产为目标，在京畿道安城建设电池研究园区和吉瓦时（GWh）级生产线。在这里不仅进行研究，也开展商业化测试。即便仅建设1GWh规模的生产线，每年也可供应约1.5万辆电动汽车所需的电池。业内分析认为，以试生产和内制化研究为目的的项目而言，这一规模绝非小数目，因此不仅电池制造商，连竞争整车企业也持续对其保持警惕与关注。现代汽车集团则表示，建设生产线确实是为了开发样品和量产技术，但并非面向整车投入的正式大规模量产。电池业界也普遍认为，现代汽车短期内直接量产的可能性较低。然而，考虑到丰田已拥有自有生产线、大众集团则通过子公司推进内制化等竞争对手的动向，业界认为，一旦市场环境急剧变化或技术成熟度提高，现代汽车也随时可能调整战略。
首要课题是供应链稳定
电池内制化的另一支柱，是构建能够降低供应链风险的稳定采购体系。现代汽车集团与SK On、LG新能源等电池制造商携手建设合资工厂，通过这种方式部分获取电池生产权和股权。与LG新能源一起在印尼建设了年产10GWh规模的电池合资工厂，自2024年起投产；在美国佐治亚州现代汽车集团Meta Plant America（HMGMA）周边，也分别与LG新能源、SK On建设可供应30万辆电动汽车电池的合资工厂，并从今年起陆续投产。
在新兴市场战略方面，则通过彻底的本地化来应对。在印度，现代汽车与当地企业Exide Energy Solutions签署电池电芯供应合同，在当地战略车型上搭载以印度生产的LFP（磷酸铁锂）、NCM（三元镍钴锰）电芯为基础的电池。在中国市场，也采用了由中国本土电池企业生产的电池。北京现代将于今年9月在中国市场推出的电动汽车“ELECSEO”将搭载比亚迪生产的LFP电池，而起亚于2023年在中国上市的EV5电动汽车同样采用了比亚迪LFP电池。
近期，现代汽车集团也在国内上市的电动汽车上增加搭载具有价格竞争力的中国电池。通过电池采购多元化政策，构建覆盖不同价格区间的电动汽车产品阵容。起亚计划在今年8月于韩国上市的EV5上采用中国宁德时代（CATL）的三元系（NCM）电池。现代汽车和起亚在中型车型上采用中国电池，这尚属首次。
未来汽车另一核心零部件——半导体战略
那么，作为未来汽车另一核心零部件的半导体又如何呢？2009年，现代汽车与德国半导体企业英飞凌联合开发了车用半导体“Arisu-LT”，由此正式开启半导体内制化进程。Arisu是现代汽车开发的首款半导体，将控制车灯的多种功能集成于一枚芯片之上。芯片生产在德国进行，组装则在韩国完成。自2000年代起，随着驾驶辅助功能、车载信息娱乐系统等未来汽车电装化趋势日益凸显，现代汽车集团较早意识并关注到半导体的重要性。
进入2020年代，集团也开始强调半导体自有设计能力。集团层面的半导体内制化由核心子公司现代摩比斯主导。目前由现代摩比斯设计并搭载于整车的半导体约有16种。现代摩比斯先确定所需规格和定制化要求，再委托无晶圆厂企业进行设计，并向晶圆代工厂下单。在这一过程中，现代摩比斯在生产工艺环节与合作伙伴共享经验和数据，专注于确保质量并实现技术内制化。现代摩比斯在2020年收购了Hyundai Autron的半导体业务部门，正式进军半导体业务。从今年起，现代摩比斯将开始量产其参与核心设计环节的半导体。同时，为了吸引海外优秀人才，还在美国硅谷建设半导体研发基地。
自今年起进入量产阶段的主要半导体包括整合电动汽车电源控制功能的电源集成芯片以及车灯驱动半导体等。已经供应中的电池管理集成电路（IC）则加快新一代产品开发。为加强外部合作，现代汽车集团也在加大对具有竞争力的无晶圆厂企业的股权投资。集团已向车用半导体无晶圆厂初创企业Bos Semiconductors投资超过20亿韩元，并向加拿大人工智能半导体初创企业Tenstorrent实施了超过600亿韩元的战略投资。现代摩比斯也曾向美国系统半导体初创企业Elevation Microsystems投入超过1500万美元（约210亿韩元）。
未来汽车时代，半导体为何如此重要
过去采用机械式或模拟（如物理导线）方式的汽车零部件，正逐步“电装化”（电气电子装置化）。从方向盘、加速踏板、空调、后视镜、仪表盘、显示屏到车灯，几乎所有部件都在向以电信号控制和驱动的形态演进。甚至连驱动一支雨刷也需要电信号。当按下开关或拨动操纵杆时，这一信号会被传感器感知并传递至控制电子装置，再由该信号转化为各部件的电气动作（如电机运转等）。在这一过程中，用于对信号进行电子化处理和转换的“半导体”必不可少。由此可以得出结论：在当今时代的汽车中，几乎所有零部件都需要半导体。
在即将到来的自动驾驶时代，人工智能半导体的重要性更是不言而喻。自动驾驶汽车必须以太字节（TB）级规模接收来自数十至数百个传感器的实时信息，通过对这些信息进行分析来感知道路环境、控制行驶状态并应对突发危险情况。这一过程必须毫无迟滞地实时完成，才能避免交通拥堵和事故。为了顺利完成庞大信息的采集、运算、控制以及通信、安全、存储等工作，位于所有处理核心的高性能人工智能半导体必不可少。根据市场调研机构Global Market Insights的数据，2022年车用人工智能半导体市场规模超过23亿美元（约3.18万亿韩元），预计到2032年将增至150亿美元（约20.76万亿韩元），年均增幅超过20%。在整个人工智能半导体市场中，车用领域因自动驾驶和智能汽车的普及，被视为增长速度最快的板块。
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