抢占下一个蓝海：智能机器人与半导体厂正“双向奔赴”

21世纪经济报道记者骆轶琪 广州报道

虽然外界争议不断，机器人大规模商用的时机尚未到来，但机器人公司积极寻求场景突破的同时，与半导体行业之间的关系密切起来。

近日，具身智能机器人初创公司智平方与吉利科技集团旗下浙江晶能微电子有限公司（以下简称“晶能微”）签署战略合作协议。双方将基于智平方自研的端到端具身大模型Alpha Brain和通用智能机器人Alpha Bot（爱宝），打造面向半导体工厂的通用具身智能机器人解决方案。这是全球首次通用具身智能机器人在先进半导体工厂进行部署应用。

除此之外，在本轮AI推理快速发展的背景下，智能机器人对芯片的需求也在激增。机器人行业与半导体行业，正逐渐走向深度融合、相互赋能的关系。

晶能微CEO潘运滨接受21世纪经济报道记者专访时指出，机器人是功率半导体行业的下一个大类应用场景。这一市场与汽车功率芯片的复用程度极高，且是成长型蓝海市场，虽然目前还未迎来通用机器人大规模商用的时刻，但与机器人公司共同成长殊为重要。

半导体厂“最后5%”自动化难题

“我们从去年开始关注机器人行业的发展，认为这将对智能制造领域产生比较大的影响。”潘运滨告诉记者，目前芯片制造行业已经实现了94%的自动化率，但如果要继续推进剩下5%~6%的环节转向自动化，计算下来将花费巨大，“算不过来账”。

这是半导体行业普遍面临的现状，甚至在其他先进制造行业也有类似现象。他续称，对于这类传统自动化无法解决的问题，引入机器人将有办法解决。

“传统自动化追求标准化、一致性，每天任务都一样。但这一轮AI技术浪潮背后的核心是变化，每天面对的场景都在变化、持续成长，这跟人类很相似。”潘运滨指出，基于这一观察，他在思考，是否可以借助本轮浪潮，让机器人在半导体厂跟着熟练工进行技术学习，当达到一定临界点后，机器人的能力超过人类工程师，就迎来了技术红利期。届时，人类就可以专注做机器人的老师或监督员。

这是受到“萝卜快跑”自动驾驶出租车远程监控模式的启发。潘运滨指出，未来一旦实现一名人类工程师操控2-3台机器人在不同工厂场景执行任务，预计将显著实现降本增效。

根据晶能微与智平方的协议内容，合作项目计划分阶段推进产线智能化升级。在第一阶段，由晶能微杭州基地“晶益半导”率先引入智平方旗下通用具身智能机器人系统“爱宝”。

依托智平方自主研发的端到端具身大模型AI2R Brain，通过持续学习半导体生产场景的多维数据，逐步实现晶圆装载、耗材智能更换、精密零件分拣等高精度工艺环节的自动化操作。分阶段推进产线智能化升级，最终构建全流程自主运行的无人化智能工厂体系。后续晶能微将在杭州、台州、嘉兴三大生产基地全面铺开。

只是目前即便如特斯拉旗下Optimus（擎天柱）或国内众多智能机器人厂商在探索“进厂打工”，还处在初步探索阶段，尚未进入大规模应用落地期，当前阶段机器人进入半导体厂又有什么进展？

潘运滨告诉记者，行业普遍认为通用机器人进工厂大约需要3~5年会发展相对成熟，但目前对于半导体厂来说，已经可以开始投入使用并带来商业效益，让半导体厂最担心的人员人源污染和良率损失问题都能得到一定程度解决。

功率芯片的增量机会

随着智能机器人转向电驱路线演进，这也成为半导体行业的新增量机会。晶能微就提到希望实现“造芯者亦用芯”的目标。

企查查显示，晶能微电子成立于2022年，包括吉利科技集团、吉利资本、钱江摩托、李书福持股平台等合计持股超过60%。成立至今经历了四轮融资，股东方包括华登国际、高榕资本、秀洲翎航基金等。

潘运滨对记者分析，晶能微主要聚焦功率半导体市场，旗下半导体厂的产品主要用于新能源汽车和光伏储能行业，这是公司业务的基本盘。公司成立之时，汽车芯片市场刚刚度过芯片最为紧俏的时期（大约在2021年），因此公司正受益于新能源汽车行业的成长。

机器人行业虽未大规模商用，但晶能微电子已看到潜在机会。随着机器人负载能力、灵活度提升，对芯片的小型化、散热效率和电磁兼容性要求日益严苛。公司目前主业与机器人市场所用功率芯片的复用程度很高，大约达80%。

“机器人所需的电机、电池、电控、图像传感器等相关芯片，在汽车场景都能找到对应产品。以机器狗为例，大约每个关节需6颗功率芯片，整机用量高达72颗。”潘运滨指出，这对于功率半导体行业意味着新增量空间，目前，公司已经与杭州头部两家机器人公司开展过技术交流，并开始着手相关芯片产品设计。

他对记者表示，机器人中采用的功率器件一般为24V电源系统，未来可能会演进到48V或96V，最适合的器件是中低压硅基MOSFET和氮化镓中低压器件。因此晶能微对于氮化镓市场，一方面布局覆盖机器人所需的100-150V器件产品，另一方面面向车载充电OBC的650V推进研发。

近些年来，随着碳化硅芯片快速迭代发展、成本持续降低，也在打开更多功率芯片市场应用空间。

潘运滨对21世纪经济报道记者表示，碳化硅在高压场景下的能源转换效率显著优于硅基器件，尤其适用于新能源汽车的800V甚至1000V高压架构，可大幅提升充电效率。“碳化硅替代IGBT已是必然趋势，长期看将成为高压领域的主流。”

当前，全球主要碳化硅玩家都在积极建设工厂扩充产能，并加速向8英寸晶圆商用迈进，由此也引发市场对于该领域将面临产能过剩的担忧。潘运滨预计，在今年下半年可能会面临一轮6英寸碳化硅晶圆价格战，明年可能会出现8英寸碳化硅晶圆价格战，但晶能微电子坚持“技术（性能）领先+成本控制”策略以应对。

他对记者指出，目前全球对碳化硅芯片的使用量中大约有80%用于新能源汽车市场，中国是其中关键主力，因此中国碳化硅厂商面对全球竞争具备成本和效率优势。

潘运滨坦言：“预计在2027年碳化硅行业会出现一轮整合，格局将初步确定。最终存活的企业需在性能和成本上兼具优势。”