清华系再获百亿IPO，黑芝麻智能冲击自动驾驶第一股

程华秋子

2023年6月，清华系创业公司黑芝麻智能正式赴港IPO，冲刺国内自动驾驶芯片第一股，单记章家族持股财富有望超25亿元。

成立于2016年的黑芝麻智能，是全球第三大高算力自动驾驶SoC芯片供应商，市场份额仅次于英伟达和地平线。其合作伙伴包括一汽、上汽、东风等国内头部车企以及博世、采埃孚、经纬恒润等汽车零部件一级供应商，近三年实现营收2.8亿元，合计亏损59亿元，C+轮融资时估值则达到162亿元，北极光创投、武岳峰资本等多家知名创投为其股东。上市能否进一步推动其商业化进程？

2023年6月30日，自动驾驶芯片独角兽黑芝麻智能向港交所提交招股书，成为该所上市规则第18C章生效以来，首家基于此规则递交上市文件的企业。

为加大对特专科技企业赴港上市的吸引力，2023年3月31日，港交所在《主板上市规则》中新增第18C章，允许无收入、无盈利的科技公司赴港上市。新规则适用于新一代信息技术、先进硬件、先进材料、新能源及节能环保、新食品及农业技术五大特专科技行业的公司。在规则红利之下，黑芝麻智能这种尚未盈利的科创企业，获得更多的上市融资机会。

黑芝麻智能是车规级智能汽车计算SoC（System-on-a-Chip，系统级芯片）及基于SoC的解决方案提供商。SoC是一种集中央处理器、内存、I/O（输入/输出）接口及其他关键电子元器件于一体的集成电路，目前，黑芝麻智能主要产品覆盖L2、L2+、L3级高级驾驶辅助系统（AdvancedDrivingAssistanceSystem，ADAS）和自动驾驶感知系统解决方案。

其中，装配L2级智能驾驶辅助系统的车辆，具有部分自动驾驶功能，可以让驾驶者在适当的环境下短暂休息，但仍需集中精力注意道路情况，时刻准备人工驾驶。L2+级别则在传感器、算法、通信技术、人机交互界面等层面进行了升级，但本质与L2差异不大。L3级别为有条件自动化，特点是“人机共驾”，指在一定条件下由系统完成所有驾驶操作，驾驶者根据驾驶请求提供适合的应答，但也依旧需要時刻做好接管车辆的准备。

黑芝麻智能科技联合创始人兼总裁刘卫红近期公开表示，自动驾驶技术已经走向成熟，越来越多的新车型开始运用这一功能，预计2025年中国新车的高级辅助驾驶、自动驾驶技术的渗透率将超过60%；2030年以前，L3时代会到来。

身处这一蓬勃生长的新兴赛道，黑芝麻智能C+轮融资的投后估值达22.18亿美元（约合162亿元）。上市将为其带来怎样的发展机遇？

车规级智能汽车计算SoC供应商

1973年，全球最大的汽车零部件厂商博世在研发中另辟蹊径，为汽车发动机的化油器引入芯片，以调节油气混合比，控制混合气的浓度。此后，机动车的制动、转向、传动等系统纷纷开始使用芯片。发展到今天，在电动车生产中，芯片的作用更加凸显，由众多芯片构成的电子控制系统，已与电池、电机共同组成了至为重要的三电系统。汽车芯片逐渐掌握了车身电子系统、车辆运动系统、动力总成系统、信息娱乐系统、自动/辅助驾驶系统等各个系统的控制权。2022年，全球汽车芯片市场规模估计约为3100亿元。

汽车芯片可以分为计算芯片、存储芯片、传感器芯片、通信芯片及功率芯片。其中，计算芯片负责对各种传感器收集的信号进行处理，并将驱动信号传送至相应控制模块，是目前汽车芯片行业的焦点。MCU（MicrocontrollerUnit，微控制单元）及SoC即是两种典型的计算芯片。

2022年，在全球高算力SoC出货量上，地平线的份额高于黑芝麻智能，仅次于英伟达，图为地平线创始人余凯在征程2发布现场。

MCU是指一种只包含单个CPU（中央处理器）作为处理器的传统电路设计；SoC则包含多个组件，将CPU、GPU（图形处理单元）、ASIC（专用集成电路）及其他组件集成到单个芯片中，而并非像传统的电子设计将单独组件安装在一个主板上。目前，SoC已成为汽车芯片设计及应用的主流趋势。

自动驾驶功能一般涉及感知、决策及执行三个层面。其中，自动驾驶SoC用于决策层，作为汽车的“中枢大脑”，负责处理及融合来自感知层传感器的数据，然后代替人类驾驶员做出决策。通常情况下，自动驾驶SoC会集成到摄像头模块或自动驾驶域控制器中。

目前，市场上自动驾驶SoC供应商主要分为三类：特定自动驾驶SoC供应商、通用芯片供应商、汽车代工（OriginalEquipmentManufacturer，OEM）自研商。

其中，特定自动驾驶SoC供应商专注于自动驾驶技术的研究，并拥有全面的软硬件开发能力，可为不同的汽车OEM提供量身定制的基于SoC的自动驾驶解决方案，代表就是黑芝麻智能。

通用芯片供应商交付的芯片并不限于自动驾驶领域，亦包括传统的MCU芯片或其他类型的消费电子芯片，代表则是英特尔（INTC.O）、高通（QCOM.O）、英伟达（NVDA.O）等。

此外，部分汽车OEM厂商，则自主开发专门用于其自有品牌车辆的自动驾驶SoC，比如吉利汽车。

黑芝麻智能的招股书显示，2022年，高算力SoC（算力大于50TOPS，1TOPS代表处理器每秒钟可进行一万亿次操作）在中国及全球的出货量分别约为35万片及38万片。黑芝麻智能预计，2023年中国及全球高算力SoC的出货量将大幅增加，分别达到105万片及120万片，而其对应市场份额也将分别达到9.7%及8.5%。

黑芝麻智能招股书披露了2022年中国及全球高算力自动驾驶SoC出货量（按颗计）的前五名。公司A是一家于1993年成立并于1999年在纳斯达克上市的高端GPU制造商。公司B成立于2015年，是一家提供高级驾驶辅助系统解决方案和AIoT解决方案的供应商。公司C于1991年注册成立，主要为智能设备提供半导体产品及服务，包括智慧视觉、智慧IoT、智慧出行、移动端SoC、数据中心及光收发器等。公司D于1985年成立并于1991年在纳斯达克上市，其产品组合包括处理器、平台及连接用产品等。根据以上信息推断，公司A、B、C、D或分别是英伟达、地平线、华为海思、高通。

根据弗若斯特沙利文的资料，2022年全球高算力SoC出货量38万片，黑芝麻智能是全球第三大供应商，市场份额为4.8%，而龙头英伟达的市场份额高达82.5%；地平线的市场份额高达6.2%，位居第二（表1），则英伟达、地平线、黑芝麻智能的全球出货量分别为31.35万片、2.36万片、1.82万片。

表1 ：2022年中国及全球高算力自动驾驶SoC出货量（按颗计）的排名

资料来源：黑芝麻智能招股书

英伟达成立于1993年，目前是AI计算领域的领导者。1999年，英伟达首家发明GPU，重新定义了计算机图像，激发了PC游戏市场的需求，并促进了现代人工智能领域的发展。目前，英伟达发展成为了一家全栈计算公司，以CPU、GPU、DPU为主营业务，深耕数据中心、游戏、专业可视化、汽车等领域，主要客户包括微软、谷歌、亚马逊、阿里巴巴等全球知名企业。2018年1月，英伟达针对自动驾驶技术和汽车产品发布了一款Xavier芯片，2019年发布了迄今算力最强的Orin芯片，算力可达254TOPS。

地平线成立于2015年，于2019年发布中国首款车规级AI芯片征程2（Journey2），并于2020年实现前装量产，该产品基于地平线注册商标的BPU（BrainProcessingUnit）2.0计算架构，可提供超过4TOPS的等效算力，典型功耗仅2瓦，配合高效的算法，每TOPS算力可以处理的帧数可达同等算力GPU的10倍以上。同时，较低的功耗大幅降低了散热需求，这一芯片整体不需要额外的风冷或液冷系统。目前，地平线共有三代产品：征程2（2019年发布）、征程3（2020年发布）和征程5（2021年发布）。

海思前身为华为集成电路设计中心，其处理器产品目前有麒麟、昇腾、鲲鹏、巴龙、凌霄5种。

高通创立于1985年，主要生产移动处理器、芯片组、基带芯片、调制解调器等，是3G、4G时代的全球领先通信公司，其大部分营收来自于向下游制造商提供技术使用授权，并收取专利费，客户几乎涉及了世界上所有电信设备和消费电子设备的品牌。目前，高通在下游覆盖了智能终端、物联网、汽车市场，并积极拓展混合式AI应用。

黑芝麻智能在2020年6月至2021年4月，分别推出了华山系列SoC芯片A1000、A1000L、A1000Pro（表2）。

表2 ：黑芝麻智能与主要竞争对手设计的可供量产的主流自动驾驶SoC比较

资料来源：黑芝麻智能招股书（ASIL：Automotive Safety Integrity Level，即汽车安全完整性等级，分ABCD四个等级；AEC-Q100 ：界定集成电路基于失效机制的压力测试资格。AEC-Q100设有0级、1级、2级及3级四个温度范围。）

自动驾驶SoC价值链

资料来源：黑芝麻智能招股书

其中，A1000和A1000L在2020年6月推出，2022年大規模生产，分别在INT8精度下提供58TOPS算力和16TOPS算力；A1000可应用于L2+及L3级自动驾驶系统；A1000L则专门应用于L2及L2+自动驾驶系统。

此外，A1000Pro在2021年4月推出，可在INT8精度下提供超过106TOPS算力，用于L3自动驾驶系统。

尽管国内厂商与英伟达等领先龙头还存在差距，但从地平线、黑芝麻智能等不断推出的新品来看，其芯片算力在持续提升。此外，对于自动驾驶芯片来说，算力并不是唯一标准，效率、软硬结合也很重要，而最终落地及商业变现都要以规模量产为标准。不过，对于汽车的自动驾驶芯片，量产既涉及到前端的代工制造，又需在下游获得大规模应用，这两大环节也成为卡脖子之处。

在黑芝麻所处的自动驾驶SoC及解决方案行业价值链中，上游的自动驾驶SoC制造主要涉及半导体材料及设备、晶圆制造以及封装测试等环节。先进的半导体制造技术有利于提高芯片性能。

中游厂商负责开发自动驾驶SoC，这是自动驾驶解决方案的核心组件。一套完整的基于SoC的解决方案，包括SoC硬件以及全面的技术支持及服务，如芯片、基础软件、中间件、算法及工具包，使车辆具备自动驾驶功能。黑芝麻智能即位于价值链的中游。

下游厂商则集成供应基于SoC的自动驾驶整体解决方案，负责在自动驾驶汽车及智能道路上部署（附图）。

商业化：3年亏损59亿元，逾8成收入源于自动驾驶领域

自动驾驶技术渗透率大幅增长的驱动因素在于，首先，电动汽车因拥有高精度、低延时及强大的备份系统，现被广泛认为是搭载高级辅助驾驶功能的最佳选择。其次，传感器成本持续下降。得益于技术进步及规模效应，摄像头及激光雷达等传感器的成本正在下降，这将一步提高ADAS汽车的可负担性及受欢迎程度，从而推动ADAS汽车的商业化。

得益于这一趋势，黑芝麻智能也迅速成长。其成立于2016年7月，9月即获得北极光创投投资；2018年3月与博世订立合作备忘录；2019年先后获得上汽集团及招商局集团投资，并与一汽集团订立战略合作协议。

2020年6月，黑芝麻智能推出华山A1000及华山A1000L；9月获得海松资本投资；10月开始销售自动驾驶解决方案。2021年4月，黑芝麻智能获得腾讯及东风汽车投资，并推出华山A1000Pro；2021年8月起，其开始获得SoC收入。

2020年至2022年，黑芝麻智能的营业收入分别为5300万元、6100万元及1.66亿元；3年累计实现营收2.8亿元，但合计亏损58.71亿元（表3）。

表3 ：2020-2020年黑芝麻智能主要经营指标（单位：亿元）

数据来源：黑芝麻智能招股书

黑芝麻智能第一大业务为自动驾驶产品及解决方案，贡献8成以上收入，包括独立及集成自动驾驶SoC，以及支持L2级至L3级汽车自动化的自动驾驶软、硬件。2020-2022年，该业务收入分别达到4297万元、3426万元、1.42亿元，营收占比分别达到81%、57%、86%。其中，2022年创收同比增长超3倍，是由于相应产品及解决方案的销量增加，且自有SoC于2022年底量产。

黑芝麻智能第二大业务?智能影像解决方案，可赋能各种设备通过算法促进智能感知及内容增强。其通过向企业客户授权黑芝麻智能的自有IP算法，来收取费用。2020-2022年，该业务收入分别为1006万元、2624万元、2316万元，营收占比分别达到19%、43.4%、14%（表4）。

表4 ：2020-2022年黑芝麻智能两大业务的收入明细

数据来源：黑芝麻智能招股书

2020-2022年，英伟达、高通、黑芝麻智能的整体营收都是连续3年增长，年复合增长率分别达到31.65%、24.45%、46.31%。其中，黑芝麻智能因为体量最小，所以增速最快。但整体上，其无论是盈利规模，还是SoC出货量等，都与龙头英伟达相差巨大（表5）。

表5 ：英伟达、高通、黑芝麻智能盈利对比（单位：亿元）

数据来源：Wind

值得一提的是，虽然高通的营收和净利润规模都高于英伟达，但因为英伟达GPU算力爆发，又适逢游戏和自动驾驶的风口，市值迅速增长，在2023年5月进入万亿美元俱乐部，超过了高通。目前，英伟达市值高达7.8万亿元，是高通的9倍；英伟达市盈率高达105倍，高通为15倍。

由于黑芝麻智能尚未盈利，因此，缺乏市盈率可比数据。从市销率来看，体量最小的黑芝麻智能高达98倍，高通仅为3倍（表6）。

表6 ：英伟达、高通、黑芝麻智能的估值

数据来源：Wind

客戶群增长迅速，应收款规模超过营收，芯片制造依赖台积电

黑芝麻智能的主要客户为汽车OEM厂商及一级供应商（Tier1），其客户群已从2020年底的33名增长至2022年底的89名。其中，大型汽车OEM客户包括一汽集团、上汽集团、东风集团、江汽集团等，一级供应商客户则包括博世、亿咖通科技（ECX.O）、经纬恒润（688326）等。

招股书显示，目前黑芝麻智能已经取得10家汽车OEM及以及一级供应商的15款车型的意向订单。其中，黑芝麻智能与一汽大众合作时，共同开发具有集成芯片计算系统的红旗自动驾驶平台，将在多款量产车型上实现A1000SoC的前装。

招股书显示，2020-2022年，黑芝麻智能的单一最大客户始终贡献4成以上营收；来自五大客户的收入分别占期间收入的88.5%、77.7%及75.4%，集中度有所下降（表7）。

表7 ：2022年黑芝麻智能前五大客户（单位：千元）

资料来源：黑芝麻智能招股书

2022年，黑芝麻智能SoC的总出货量超过2.5万颗，预计于2023年交付超过10万颗SoC，是2022年的4倍。

但在出货量快速上升的同时，黑芝麻智能的回款能力却很薄弱，其2022年应收款高达2.6亿元，甚至超过了当年1.67亿元的营收。此外，其2022年存货也高达7282万元，主要即为量产SoC，存货周转天数也快速增长至119天（表8）。

表8 ：黑芝麻智能应收款及存货激增

数据来源：黑芝麻智能招股书

除了大客户依赖、应收账款快速增长外，黑芝麻智能还存在供应链风险。2020-2022年，黑芝麻智能最大供应商的费用分别占其采购总额的24.3%、28.7%及18.1%，而前五大供应商的费用分别占采购总额的77.6%、68.2%及50.9%。

招股书显示，黑芝麻智能的主要供应商为流片及技术服务、IP核及硬件组件供应商。如其SoC芯片非常依赖台积电的代工，黑芝麻智能主要通过进口代理商上海国际科学技术有限公司，向台积电采购原材料及服务，2021年、2022年向台积电支付的费用分别为1759.8万元、3851.7万元。

除了流片和代工制造环节受制于台积电，黑芝麻智能还需在芯片设计环节获取外部的IP核授权，以加速开发。2021年，黑芝麻智能通过上海国际科学技术有限公司，向一家IP核供应商采购IP核费用高达7544万元，甚至高过支付给台积电的费用。

从回款速度和采购成本来看，黑芝麻智能所代表的国产自动驾驶芯片厂商，尚处在商业化的前夜。

85%员工为研发人员，研发支出占营运投入比达到70%

研发是黑芝麻智能最大头的支出，截至2022年末，黑芝麻智能的研发团队由783名成员组成，占雇员总人数的85.5%。其中，55%的研发人员拥有硕士学位或以上学历。2020-2022年，其研发支出分别为2.5亿元、6亿元、7.6亿元，占期间总营运投入的82%、79%、69%。

黑芝麻智能研发开支主要包括研发人员薪酬、IP许可费、折旧、设计及开发开支等。其中，研发人员的雇员薪酬开支（包括以股份为基础的开支），2022年占比达80%；IP许可费用于采购SoC中若干支持模块IP核，2022年达到3379万元，但占比已经下降至4%；设计及开发开支则主要包括技术服务开支、研发材料开支及测试费用等（表9）。

表9 ：2020-2022年黑芝麻智能的研发开支明细（单位：千元）

资料来源：黑芝麻智能招股书

股东阵容豪华，单记章家族持股估值超25亿元

黑芝麻智能为典型的清华系芯片公司，创始人单记章和刘卫红皆为清华校友。单记章负责公司整体业务发展、制定目标及策略。刘卫红负责销售、市场推广及业务发展。

单记章于1991年、1995年分别获得清华大学电子工程学士、硕士学位，毕业后在豪威（OmniVision）工作多年，负责研发，并伴随其一路从初创公司成为全球图像传感器龙头。2016年，單记章回国创办黑芝麻智能，加入自动驾驶芯片赛道。

刘卫红则于1990年获得上海交通大学应用化学学士学位，1995年获得清华大学化学工程硕士学位，2002年获得加拿大多伦多大学工商管理学硕士学位。刘卫红在汽车行业拥有超过20年经验，先后任职于通用中国，并曾担任博世汽车部件（苏州）有限公司区域总裁。

黑芝麻智能自2016年9月拿到北极光创投等机构的天使轮融资后，目前累计融资10轮，在2021年12月6日完成了C+轮融资，投后估值22.18亿美元。

招股书显示，上市后，单记章及其配偶直接及间接持有黑芝麻智能1.013亿股，刘卫红持有1470万股。按C+轮融资的每股成本3.473268美元估算，单记章家族的持股市值接近3.5亿美元（约合25.55亿元人民币），刘卫红身家接近0.51亿美元（约合3.7亿元）。

黑芝麻智能的股东阵容非常有看点，既包括清华系资本，如北极光创投、武岳峰资本、苏州元禾璞华；又包括地方政府产业基金，如长江产业投资基金、湖北省联想长江科技产业基金合伙企业（有限合伙）等；此外，还有产业链上下游厂商的身影，如上汽、吉利集团等客户入股；而一些知名的上市公司战投部门也躬身其中，包括闻天下（闻泰科技实控人张学政旗下平台）、红星美凯龙、小米、腾讯等。

招股书显示，北极光创投持有黑芝麻智能11.48%股权。北极光创投的创始人邓锋是清华大学电子工程系第一代硅谷创业者。截至2022年末，北极光创投的资产管理规模约为336亿港元。

武岳峰资本旗下两家平台嘉兴信灿股权投资合伙企业（有限合伙，简称“嘉兴信灿”）及上海极芯企业管理合伙企业（有限合伙，简称“上海极芯”）合计持有黑芝麻智能7.67%股权。武岳峰资本专注于高科技产业投资，例如信息技术、人工智能、先进制造及先进材料行业等，其2022年末投资于特专科技公司的在管资产规模约为152亿港元。

而下游客户吉利集团和上汽集团对黑芝麻智能的持股比例较少，分别为0.86%和0.57%。

作为国内自动驾驶芯片第一股，黑芝麻智能虽然与龙头英伟达等差距较大，且较为依赖大客户及重要供应商，库存和应收账款也逐渐高企，但其商业化探索已初见成效，若成功上市，获得新增融资，将使之继续在研发及市场拓展上充分发力。后续，黑芝麻智能是否能经受住半导体及电动车的产能周期洗牌，又能否站稳国内自动驾驶技术高地，值得关注。