汽車芯片的卡脖子問題,要比手機更加嚴峻?

觀察者網·大橘財經訊(文/呂棟 編輯/周遠方)“作爲未來比手機更重要的大型移動智能終端汽車芯片的‘脖子問題要比手機更加嚴峻、更加重大。”一位業內人士近日坦言。

一個多月以來,國內外車企紛紛遭遇車載芯片短缺問題,大衆豐田本田福特、日產等國外廠商先後傳出因芯片供應不足部分產線停產或減產,國內合資車企的部分車型也因芯片問題受到影響

雖然多家國內車企和中國汽車工業協會紛紛表示,芯片供應短缺並沒有外界想象的那麼嚴重,但卻足以讓汽車行業半導體行業再次重視起“缺芯”問題。

觀察者網梳理髮現,疫情是導致此次車載芯片短缺的重要原因。

首先,不少車企去年上半年因疫情削減訂單後,汽車芯片企業已將產能挪作他用,待疫情好轉後,產能已跟不上需求的增長;其次,車用半導體大多采用8英寸晶圓製造,而近些年主要半導體工廠商着重發力12英寸晶圓;而且,消費電子芯片需求的大幅上漲,也在一定程度上對汽車芯片形成擠壓;此外,美國對中芯國際的打壓更加劇全球芯片產能緊張。

1月13日,中汽協表示,2021年新能源汽車市場將從政策驅動向市場驅動轉變,未來將有望迎來持續快速增長。但也需要注意,近期出現的芯片供應緊張問題,也將在未來一段時間內對全球汽車生產造成一定影響,進而影響我國汽車產業運行的穩定性。

“芯片短缺影響了全球汽車產量

芯片“卡住”車企脖子

車企的脖子,正被車載芯片扼住。

1月13日,《日經亞洲評論》報道,豐田汽車週二晚間重啓在中國廣州的一條生產線,這條產線已因芯片短缺停產兩天。該產線原計劃停產4天,但豐田提前獲得芯片供應。

報道指出,廣汽豐田2019年共生產67萬輛汽車,包括凱美瑞轎車和C-HR運動型多功能車,兩款車型產量都有所下降。這家合資企業將繼續審查芯片採購量,以獲得穩定的零部件供應。

豐田上週曾透露,由於芯片供應不足,該公司正在減少美國德克薩斯州一家工廠的坦途皮卡(Tundra)產量,該集團還在考慮削減RAV4 SUV以及其他受市場歡迎的車型生產。

報道截圖

同爲日本車企的本田也飽受芯片問題困擾,該公司正在減少北美五家工廠的產量。上週,其英國工廠停產兩天,並宣佈減少雅閣、思域和Insight轎車以及奧德賽小型貨車和謳歌RDX跨界車的生產。

除此之外,本田還計劃將日本國內工廠的產量削減約4000輛。

業內相關人士預測,本田今年晚些時候減產的力度會加大,因爲從2月份開始,缺少芯片的局勢可能會越來越嚴重,在一季度就會影響日本國內成千上萬輛汽車的製造。

事實上,芯片短缺對汽車行業的影響早已存在,影響的也並不僅是日企。

央視財經截圖

上個月初,一條關於大衆汽車停產的消息在國內引發多方關注。當時有傳聞稱,受芯片供應不足影響,上汽大衆從去年12月4日開始停產,一汽大衆也從當月初進入停產狀態。

隨後,大衆中國方面迴應稱,新冠疫情影響到一些特定汽車電子元件的芯片供應。中國市場的全面復甦也進一步推動需求的增長,使得情況變得更加嚴峻,導致一些汽車生產面臨中斷的風險。

儘管該公司強調車輛交付未受影響,但也未否認芯片供應不足的事實。

上週五,福特汽車和日產汽車也證實,由於汽車芯片短缺,他們正在削減美國和日本工廠的汽車產量。兩家公司透露,它們正與供應商密切合作,以解決並監控事態是否會產生額外的影響。

而美國通用和德國寶馬方面均表示,尚未被迫減產,但正密切關注事態發展。

CNBC報道截圖

其他車企的情況也不樂觀。觀察者網梳理髮現,東風本田、廣汽本田等合資車企,近期也都曾證實存在芯片供應緊張的情況,但只是部分車型生產受到影響。

不過,上汽通用、一汽豐田、北京奔馳等廠商,以及蔚來、小鵬、理想等造車新勢力均表示影響不大。

面對芯片短缺的窘境,擁有自給能力的車企顯得從容不少。比亞迪汽車上個月透露,該公司在芯片方面有一整套產業鏈,不僅可以自給自足,同時還有餘量外供。

“產能緊張到恐慌”

隨着汽車智能化的不斷提升,芯片對於車企的重要性日益凸顯。在多媒體娛樂系統發動機和變速箱控制系統、安全氣囊、駕駛輔助系統、空調系統等方面,芯片均起着不可替代的作用。

汽車芯片爲何會在此時如此緊缺?新冠疫情是“罪魁禍首”之一。

1月12日,彭博社援引業內人士報道稱,受疫情影響,去年上半年,汽車芯片設計公司大幅削減在中國臺灣芯片代工廠的訂單,當它們希望在下半年恢復產能時,芯片製造商已將產能分配給其它公司。

“汽車芯片短缺源於去年初對需求的過度保守估計,當時汽車工廠受疫情影響紛紛關閉。工廠復工後,政府出臺經濟刺激計劃、通勤者避免乘坐公共交通工具後,汽車銷量的反彈比預期更爲強勁。”汽車零部件供應商Aptiv Plc首席技術官格倫·德沃斯(Glen De Vos)表示。

圖片來源:彭博社

觀察者網梳理髮現,此次缺貨最爲明顯的是ESP(電子穩定程序系統)和ECU(電子控制單元)芯片,國內供貨主要來自德國博世和大陸集團,兩家公司採購芯片再組裝成相關模塊向車企供應。

上個月,博世方面表示,由於一些半導體元件短缺,導致整個零部件供應鏈出現瓶頸;大陸集團則透露,市場所需的額外供應量需要6-9個月才能實現,因此潛在的供應瓶頸將會持續到2021年。

目前,在汽車芯片領域恩智浦瑞薩電子、英飛凌、意法半導體、德州儀器等傳統汽車芯片廠商,長期佔據着全球汽車芯片市場約一半的份額,這些廠商產能不足成爲下游車企“缺芯”的根本原因。

彭博社認爲,汽車芯片供應不足,主要是由於半導體廠商更“偏向”消費電子。

報道指出,由於政府管控和旅行限制促使消費者搶購更多的手機、遊戲機、智能電視和筆記本電腦,而車企對芯片廠商的“重要性下降”,可能無法獲得足夠的產能來推動汽車行業復甦。

“芯片製造商之所以青睞消費電子產品客戶,是因爲他們的訂單比汽車製造商多——僅智能手機市場每年的訂單就超過10億部,而汽車的訂單不足1億輛。汽車製造也是一個利潤率較低的行業,因此製造商不願擡高芯片價格,以免危及自己的盈利能力。”

彭博社認爲,雖然新型汽車需要更多芯片,但最新的消費電子產品也需要更多芯片,5G手機需要的芯片比4G版本多40%。

除此之外,技術演變也是汽車芯片短缺的原因之一。

目前,功率半導體、電源管理芯片、面板驅動芯片等主要由8英寸晶圓製造,而近些年全球芯片代工廠主要將資金用於12英寸的佈局上,在一定程度上抑制了8寸晶圓的產能擴展,且短期不可逆。

其中,臺積電、聯電、格芯等芯片代工廠負責供應世界上的大部分芯片,併爲恩智浦、英飛凌、瑞薩等汽車芯片廠商提供服務,8英寸產能不足不僅阻礙汽車芯片供應,也導致消費電子芯片短缺。

雪上加霜的是,美國政府去年12月將中芯國際列入“實體清單”,促使客戶四處尋找替代產品,一些半導體買家也在持續積累庫存,以對衝未來的短缺或中斷,這進一步限制了全球芯片供應。

“目前晶圓產能已緊張到不可思議,客戶對產能的需求已達恐慌程度,預估明年下半年到2022年下半年,邏輯、DRAM市場都會缺貨到無法想象的地步。”去年12月,臺灣芯片代工商力積電董事長黃崇仁的一席話,證實了晶圓產能緊缺的現狀。

事實上,黃崇仁的話並非危言聳聽。去年10月中旬,芯謀研究首席分析師顧文軍就在微博上發文披露,一個芯片設計公司的老總,竟爲拿到產能給代工廠的高管下跪。

微博截圖

一個不變的規律是,物以稀爲貴。隨着產能持續緊缺,去年11月底,恩智浦、瑞薩等均向客戶發送提價通知,稱面臨產品嚴重緊缺和原料成本增加的雙重影響,決定全線調漲產品價格。

不過,業內人士認爲,儘管芯片漲價給車企帶來一些壓力,但由於國內市場競爭激烈,加之中國又是全球少有的汽車需求有所復甦的市場,預計消費者不會看到明顯的車輛漲價現象。

國內車企先後入局

去年12月11日,中汽協發佈數據顯示,國內汽車產銷分別完成284.7萬輛和277萬輛,同比分別增長9.6%和12.6%。截至當月,汽車產銷已連續8個月增長,其中銷量連續7個月增速保持在10%以上。

業內有觀點認爲,過去中國討論芯片‘卡脖子’技術,目標都聚焦在手機上,還沒有聚焦在智能汽車上,但汽車芯片的‘卡脖子’要比手機更加嚴峻、更加重大,因爲汽車未來是比手機更重要的大型移動智能終端。

目前,中國在車載芯片領域的研發實力仍相對薄弱。

以汽車電子系統內部運算和處理的核心——MCU(微控制單元)爲例,一輛汽車中所使用的半導體器件數量中,MCU芯片約佔30%,每輛車至少需要使用70顆以上的MCU芯片。

近幾十年來,國內MCU多集中在消費類領域。調研機構數據顯示,中國車規級MCU市場佔全球份額超過30%,但卻基本100%依賴於進口,基本爲國外廠商壟斷,國產替代空間巨大。

在汽車領域,車規級芯片存在研發週期長、設計門檻高、資金投入大和認證週期長等特點。做車規級MCU的難點,在於車載產品要求做到零失效,使用週期15到20年,技術難度遠大於消費電子芯片。

因此,只有具備豐富芯片設計經驗、全面產品質量管控、充足人力物力的公司,纔有可能研發出滿足汽車正常運行需求的MCU芯片,這也使得國內很多廠商對車規級MCU望而卻步。

(資料圖)

而在汽車發動機電子控制單元(ECU)領域,目前在中國僅摩托車和一些麪包車發動機ECU可以使用國產芯片,其他發動機ECU基本是國外產品,通過國外操作系統運行,由英飛凌、飛思卡爾等主導。

根據諮詢公司羅蘭貝格發佈的《中國新能源汽車供應鏈白皮書2020》,在中國每年2800萬輛的汽車市場,中國汽車半導體產值佔全球不到5%,部分關鍵零部件進口量在80%-90%。

另有統計數據顯示,2019年全球汽車芯片市場規模約爲3100億元,國內車規級芯片產業規模不足150億元,而同期我國汽車產業規模佔全球市場達30%以上。

針對這種情況,國內車企中的比亞迪、上汽以及不少半導體企業已先後入局車規級芯片領域。

去年9月,由國家科技部、工信部、新能源汽車技術創新中心作爲國家共性技術創新平臺牽頭70餘家企事業單位成立“中國汽車芯片產業創新戰略聯盟”,旨在建立中國汽車芯片產業創新生態,補齊行業短板,實現我國汽車芯片產業的自主安全可控和全面快速發展。

而對於整個半導體行業而言,今年也受到衆多關注。工信部日前發佈消息稱,將5G、集成電路、生物醫藥等重點領域納入“十四五”國家專項規劃,進一步引導企業突破核心技術,有力有效解決“卡脖子”問題。

中國半導體行業協會官網截圖