汽車芯片不同于手機,需要的技術與制程并不是最為先進的,而國外的缺貨與中國智能汽車的發展對于汽車半導體行業來講是一個千載難逢的機會,在資本和市場的雙重引導之下中國的半導體產業鏈將更加的完善。
汽車行業正面臨一場全球化的芯片危機。
據德國《汽車周報》報道,因半導體短缺問題,大眾考慮向其供應商博世和大陸集團提出損害賠償要求。隨后,大眾的一名發言人確認稱,該公司正在就半導體供應短缺可能造成的損害與主要供應商談判。
而據智駕君就此事采訪大陸集團公關人士稱:“涉及到具體的客戶的問題,請諒解我們不方便評論。目前,在大陸集團執行董事會的高度關注下,內部工作組晝夜不停地開展各項工作,以應對目前的危急情況。我們的團隊,包括采購和工程部門,正繼續研究解決方案,以減輕短缺造成的風險,預計半導體行業的瓶頸會持續到2021年。”
雖然沒有正面回答,但可以確定的是,缺少芯片已經上升到主流供應商,而這些供應商則在一定程度上決定了汽車的產能,因此只要國際幾個大型汽車零部件廠商缺貨,那么全球范圍內都會出現汽車無法生產的情況。
車企的自救:優先供應利潤高的車型
1月15日,梅賽德斯奔馳的母公司戴姆勒集團就宣布因芯片斷供,而不得不在負責生產緊湊車型的拉施塔特(Rastatt)工廠重新引入短時工作制,該廠區的6500名員工均受到影響。三天之后的1月18日,負責生產奔馳C級、SLK以及GLC的不來梅工廠緊隨其后宣布取消部分晚班并且為12500名產線員工申請短時工作。2月1日之后,不來梅工廠還計劃將生產計劃調整至一周四天工作制,所有周一的生產班次預計將全部取消。
雖然擁有40萬輛年產能的不來梅工廠一直以來都是戴姆勒在德國規模最大的生產基地,但這并不影響戴姆勒在車載芯片斷供的大背景下做出棄車保帥的決策,將有限的芯片供應優先提供給斯圖加特的辛德芬根工廠以及美國的塔斯卡盧薩工廠。畢竟兩家工廠生產的奔馳S級以及GLE能夠為集團帶來更高的利潤率。唯一的例外則是被戴姆勒寄予厚望的純電車型EQ系列也將得到芯片的優先供應。
同樣大眾也是緊隨其后,做出了類似的決定,會優先考慮保時捷的車型和斯柯達的全新電動SUV,至于其他車型只能是排在后面了。更何況,大眾德國一家工廠將關停兩周,這個迫不得已的決定,將會導致這個廠區損失一萬輛帕薩特的產量。
而這個決定甚至讓大眾旗下的高端品牌奧迪也難以獨善其身。1月14日,奧迪亦宣布為近一萬名員工申請短時工作,并將持續至1月月末,奧迪總部因戈施塔特的兩條A4和A5產線已于1月15日起計劃停工兩周。
當然除了德系車之外,美系車包括福特、通用,日系車包括豐田本田日產,均收到了不同程度的影響。
豐田和斯巴魯此前已經宣布在美國圣安東尼奧工廠和印第安納州工廠進行減產。本田也宣布對美國俄亥俄工廠以及阿拉巴馬工廠的生產計劃進行調整,包括雅閣、思域在內的暢銷車型都將被波及。此外,本田在英國的斯文頓工廠已在1月期間停工了四天之久。即便是在日本本土,日產于日前也宣布對神奈川縣負責日產Note生產的基地進行減產。雖然日產方面并未透露過產量調整的具體數字,但是根據日經新聞報道,神奈川工廠的1月預計產量已經從1.5萬輛下調至5000輛。而豐田集團一周之前也宣布三重縣生產基地將減產至少4000輛。
可以說全球車企都在面臨芯片的短缺,而短缺的時間各方都保守的預計在了2021年底。
為什么會缺少芯片?
受疫情影響,今年初大部分芯片供應商降低產能或關停工廠,再加上對車市的預測偏悲觀,作為以訂單情況來規劃產能的半導體制造商,在沒有接到足夠訂單的情況下,也主動降低了產能。
隨著中國疫情逐漸受到控制,乘用車市場也得到了顯著恢復,車企產能增加也帶動了芯片需求量的提升,便與供應側出現了不匹配的現象。
而目前國際芯片市場供應商選擇優先供應家電,智能手機這些收益性較高的行業,畢竟像智能家電或者是智能手機是每個人必須要具備的,而汽車可以選擇,暫時不買。所以,只能將車載半導體的生產延后了。
而汽車芯片多數是已經成熟穩定的工藝,更多的生產企業不愿意在過多的投資。
因此零部件缺貨只是表象,更重要的是原材料短缺。
作為全球最大的車載芯片生產商,英飛凌和恩智浦從去年夏季起便開始大幅度提升產能,但受限于更上游的,以臺積電、聯電、格羅方德為代表的晶圓廠產能限制,英飛凌和恩智浦的增產也無法填補全球車載芯片的缺口。
恩智浦首席執行官庫爾特·西弗斯(Kurt Sievers)在年初就表態:“訂單數量的增長遠比我們預計得要快速,部分客戶的訂單下達得太晚,因此在部分領域我們無法保障及時供貨“。
目前,包括微控制單元MCU、功率半導體、專用集成電路ASIC在內的絕大多數車載芯片均使用老舊的8英寸晶圓。
事實上,汽車電子主要需要的8英寸晶圓代工產能過去幾年整體都很緊張,現在層出不窮的消費電子又搶走了部分產能。
晶圓按照直徑可以分為6英寸、8英寸、12英寸等規格,直徑越大,同一晶圓上生產的集成電路就更多,單位成本也更低。近年來,隨著存儲器芯片及CPU/GPU等邏輯芯片市場快速增長,12寸英寸晶圓需求激增。目前整個產業正處在從8英寸到12英寸的迭代中。
很多半導體設備廠已經不再生產8英寸設備,是芯片產能緊缺的一個重要原因。
截至2019年,根據國際半導體產業協會SEMI的統計,12英寸晶圓硅片已經占到了晶圓全部出貨量的67%。包括臺積電、三星和格羅方德在內的晶圓龍頭企業在此期間完成了騰籠換鳥。與此同時,8英寸晶圓的產線數量在十年之內則減少了40%以上。與供給端8英寸晶圓迅速被12英寸替代形成對比的,則是傳統工業、汽車、通信領域對于老舊8英寸晶圓仍然旺盛的需求,包括電源管理、功率器件乃至工業云邊緣計算目前均依賴8英寸晶圓。
中國能替代生產嗎?
目前國內設計并制造車規級MCU的廠商有兆易創新、芯旺微電子、杰發科技等等,但80%的車規級MCU還是被海外廠商壟斷。
羅蘭貝格在《中國新能源汽車供應鏈白皮書》中指出,在汽車半導體行業前20家,中國的本土企業只有1家,在中國每年2800萬輛的汽車市場,中國汽車半導體產值占全球的不到5%,部分關鍵零部件進口度超過80%~90%。
2019年全球汽車芯片市場規模約為475億美元,但我國自主品牌車企芯片產業規模不到150億元,約占全球的4.5%。相比我國汽車產業規模占全球市場達30%以上的比例而言,汽車芯片的確還有極大的追趕空間。
在汽車行業,比亞迪算是最早入局半導體的。早在2004年,比亞迪就成立了比亞迪半導體公司,在芯片的研發生產上擁有十幾年的積淀。在此次大部分車企均面臨芯片短缺的困局時,比亞迪卻表示自產芯片不僅可以自足,還“有余量外供”。
2005年比亞迪組建團隊,開始研發IGBT(絕緣柵雙極晶體管)。據其去年9月披露的數據,目前以IGBT為主的車規級功率器件累計裝車超過100萬輛。自2007年開始,比亞迪也在同步進行車規級MCU的研發。
但除此之外,國內在汽車半導體中鮮有作為。
而也正是這樣的空白,讓資本的嗅覺再次敏銳,根據天眼查統計,2019年注冊在案的芯片企業為53238家,2020年為59793家,是2014年的近5倍,比10年前增加了近100倍。
去年8月份,國務院印發《新時期促進集成電路產業和軟件產業高質量發展若干政策》(以下簡稱《政策》)。值得注意的是,這一政策相比此前的一系列政策,有著條款更細化、覆蓋面更廣、時間跨度更長、更符合當前集成電路規律的特點。
美國限制刺激了國民的安全神經,似乎一夜之間,“芯片”與“國運”聯系到了一起。有誰能想到,芯片——這一在毫厘方寸間集成數億晶體管的精密元件,這一默默在隱秘角落之中,高速工作的機器之心、計算之腦,會成為2020年國民度最高的話題之一。
在這種資本和政策雙重加持下,汽車芯片也逐漸有了新的初創公司加入。
在2019年世界人工智能大會期間,AI芯片廠商地平線發布首款車規級AI芯片——征程二代。
2020年3月,長安汽車發布了搭載該芯片的智能汽車長安UNI-T。
2020年4月華為聯合意法半導體(ST)共同進行芯片開發開始被外界所熟知,雙方除智能手機外,將重點涉及自動駕駛等汽車領域的芯片開發。
2020年5月8日,GPU IP廠商Imagination 和北京汽車集團產業投資有限公司(北汽產投)共同簽署合資協議,設立汽車無晶圓廠半導體公司,主營業務是設計車規級芯片(SoC)、開發相關軟件和提供全面的支持服務,專注于面向自動駕駛的應用處理器和面向智能座艙的語音交互芯片研發,
2020年5月28日,芯馳科技發布了9系列汽車芯片產品,覆蓋智能座艙、智能駕駛、中央網關三個核心應用。不過該公司并未透露具體的合作車廠,僅稱首先和國內自主品牌開始合作,搭載該公司首款芯馳芯片的汽車將于年后上市。
所有事情都具有兩面性,一場突入襲來的疫情,打破了所有的生產計劃,而中國汽車市場的快速恢復,又讓供需關系變得緊張,誰也不知道接下來面對的是機遇還是挑戰,但肯定的是中國的芯片產業鏈正在市場和政策的雙層推動下逐漸形成。
責任編輯:tzh
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