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汽车芯片的卡脖子问题,要比手机更加严峻?

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观察者网·大橘财经讯(文/吕栋 编辑/周远方)“作为未来比手机更重要的大型移动智能终端,汽车芯片的‘卡脖子’问题要比手机更加严峻、更加重大。”一位业内人士近日坦言。

一个多月以来,国内外车企纷纷遭遇车载芯片短缺问题,大众、丰田、本田、福特、日产等国外厂商先后传出因芯片供应不足部分产线停产或减产,国内合资车企的部分车型也因芯片问题受到影响。

虽然多家国内车企和中国汽车工业协会纷纷表示,芯片供应短缺并没有外界想象的那么严重,但却足以让汽车行业和半导体行业再次重视起“缺芯”问题。

观察者网梳理发现,疫情是导致此次车载芯片短缺的重要原因。

首先,不少车企去年上半年因疫情削减订单后,汽车芯片企业已将产能挪作他用,待疫情好转后,产能已跟不上需求的增长;其次,车用半导体大多采用8英寸晶圆制造,而近些年主要半导体代工厂商着重发力12英寸晶圆;而且,消费电子芯片需求的大幅上涨,也在一定程度上对汽车芯片形成挤压;此外,美国对中芯国际的打压更加剧全球芯片产能紧张。

1月13日,中汽协表示,2021年新能源汽车市场将从政策驱动向市场驱动转变,未来将有望迎来持续快速增长。但也需要注意,近期出现的芯片供应紧张问题,也将在未来一段时间内对全球汽车生产造成一定影响,进而影响我国汽车产业运行的稳定性。

“芯片短缺影响了全球汽车产量”

芯片“卡住”车企脖子

车企的脖子,正被车载芯片扼住。

1月13日,《日经亚洲评论》报道,丰田汽车周二晚间重启在中国广州的一条生产线,这条产线已因芯片短缺停产两天。该产线原计划停产4天,但丰田提前获得芯片供应。

报道指出,广汽丰田2019年共生产67万辆汽车,包括凯美瑞轿车和C-HR运动型多功能车,两款车型产量都有所下降。这家合资企业将继续审查芯片采购量,以获得稳定的零部件供应。

丰田上周曾透露,由于芯片供应不足,该公司正在减少美国德克萨斯州一家工厂的坦途皮卡(Tundra)产量,该集团还在考虑削减RAV4 SUV以及其他受市场欢迎的车型生产。

报道截图

同为日本车企的本田也饱受芯片问题困扰,该公司正在减少北美五家工厂的产量。上周,其英国工厂停产两天,并宣布减少雅阁、思域和Insight轿车以及奥德赛小型货车和讴歌RDX跨界车的生产。

除此之外,本田还计划将日本国内工厂的产量削减约4000辆。

业内相关人士预测,本田今年晚些时候减产的力度会加大,因为从2月份开始,缺少芯片的局势可能会越来越严重,在一季度就会影响日本国内成千上万辆汽车的制造。

事实上,芯片短缺对汽车行业的影响早已存在,影响的也并不仅是日企。

央视财经截图

上个月初,一条关于大众汽车停产的消息在国内引发多方关注。当时有传闻称,受芯片供应不足影响,上汽大众从去年12月4日开始停产,一汽大众也从当月初进入停产状态。

随后,大众中国方面回应称,新冠疫情影响到一些特定汽车电子元件的芯片供应。中国市场的全面复苏也进一步推动需求的增长,使得情况变得更加严峻,导致一些汽车生产面临中断的风险。

尽管该公司强调车辆交付未受影响,但也未否认芯片供应不足的事实。

上周五,福特汽车和日产汽车也证实,由于汽车芯片短缺,他们正在削减美国和日本工厂的汽车产量。两家公司透露,它们正与供应商密切合作,以解决并监控事态是否会产生额外的影响。

而美国通用和德国宝马方面均表示,尚未被迫减产,但正密切关注事态发展。

CNBC报道截图

其他车企的情况也不乐观。观察者网梳理发现,东风本田、广汽本田等合资车企,近期也都曾证实存在芯片供应紧张的情况,但只是部分车型生产受到影响。

不过,上汽通用、一汽丰田、北京奔驰等厂商,以及蔚来、小鹏、理想等造车新势力均表示影响不大。

面对芯片短缺的窘境,拥有自给能力的车企显得从容不少。比亚迪汽车上个月透露,该公司在芯片方面有一整套产业链,不仅可以自给自足,同时还有余量外供。

“产能紧张到恐慌”

随着汽车智能化的不断提升,芯片对于车企的重要性日益凸显。在多媒体娱乐系统、发动机和变速箱控制系统、安全气囊、驾驶辅助系统、空调系统等方面,芯片均起着不可替代的作用。

汽车芯片为何会在此时如此紧缺?新冠疫情是“罪魁祸首”之一。

1月12日,彭博社援引业内人士报道称,受疫情影响,去年上半年,汽车芯片设计公司大幅削减在中国台湾芯片代工厂的订单,当它们希望在下半年恢复产能时,芯片制造商已将产能分配给其它公司。

“汽车芯片短缺源于去年初对需求的过度保守估计,当时汽车工厂受疫情影响纷纷关闭。工厂复工后,政府出台经济刺激计划、通勤者避免乘坐公共交通工具后,汽车销量的反弹比预期更为强劲。”汽车零部件供应商Aptiv Plc首席技术官格伦·德沃斯(Glen De Vos)表示。

图片来源:彭博社

观察者网梳理发现,此次缺货最为明显的是ESP(电子稳定程序系统)和ECU(电子控制单元)芯片,国内供货主要来自德国博世和大陆集团,两家公司采购芯片再组装成相关模块向车企供应。

上个月,博世方面表示,由于一些半导体元件短缺,导致整个零部件供应链出现瓶颈;大陆集团则透露,市场所需的额外供应量需要6-9个月才能实现,因此潜在的供应瓶颈将会持续到2021年。

目前,在汽车芯片领域,恩智浦、瑞萨电子、英飞凌、意法半导体、德州仪器等传统汽车芯片厂商,长期占据着全球汽车芯片市场约一半的份额,这些厂商产能不足成为下游车企“缺芯”的根本原因。

彭博社认为,汽车芯片供应不足,主要是由于半导体厂商更“偏向”消费电子。

报道指出,由于政府管控和旅行限制促使消费者抢购更多的手机、游戏机、智能电视和笔记本电脑,而车企对芯片厂商的“重要性下降”,可能无法获得足够的产能来推动汽车行业复苏。

“芯片制造商之所以青睐消费电子产品客户,是因为他们的订单比汽车制造商多——仅智能手机市场每年的订单就超过10亿部,而汽车的订单不足1亿辆。汽车制造也是一个利润率较低的行业,因此制造商不愿抬高芯片价格,以免危及自己的盈利能力。”

彭博社认为,虽然新型汽车需要更多芯片,但最新的消费电子产品也需要更多芯片,5G手机需要的芯片比4G版本多40%。

除此之外,技术演变也是汽车芯片短缺的原因之一。

目前,功率半导体、电源管理芯片、面板驱动芯片等主要由8英寸晶圆制造,而近些年全球芯片代工厂主要将资金用于12英寸的布局上,在一定程度上抑制了8寸晶圆的产能扩展,且短期不可逆。

其中,台积电、联电、格芯等芯片代工厂负责供应世界上的大部分芯片,并为恩智浦、英飞凌、瑞萨等汽车芯片厂商提供服务,8英寸产能不足不仅阻碍汽车芯片供应,也导致消费电子芯片短缺。

雪上加霜的是,美国政府去年12月将中芯国际列入“实体清单”,促使客户四处寻找替代产品,一些半导体买家也在持续积累库存,以对冲未来的短缺或中断,这进一步限制了全球芯片供应。

“目前晶圆产能已紧张到不可思议,客户对产能的需求已达恐慌程度,预估明年下半年到2022年下半年,逻辑、DRAM市场都会缺货到无法想象的地步。”去年12月,台湾芯片代工商力积电董事长黄崇仁的一席话,证实了晶圆产能紧缺的现状。

事实上,黄崇仁的话并非危言耸听。去年10月中旬,芯谋研究首席分析师顾文军就在微博上发文披露,一个芯片设计公司的老总,竟为拿到产能给代工厂的高管下跪。

微博截图

一个不变的规律是,物以稀为贵。随着产能持续紧缺,去年11月底,恩智浦、瑞萨等均向客户发送提价通知,称面临产品严重紧缺和原料成本增加的双重影响,决定全线调涨产品价格。

不过,业内人士认为,尽管芯片涨价给车企带来一些压力,但由于国内市场竞争激烈,加之中国又是全球少有的汽车需求有所复苏的市场,预计消费者不会看到明显的车辆涨价现象。

国内车企先后入局

去年12月11日,中汽协发布数据显示,国内汽车产销分别完成284.7万辆和277万辆,同比分别增长9.6%和12.6%。截至当月,汽车产销已连续8个月增长,其中销量连续7个月增速保持在10%以上。

业内有观点认为,过去中国讨论芯片‘卡脖子’技术,目标都聚焦在手机上,还没有聚焦在智能汽车上,但汽车芯片的‘卡脖子’要比手机更加严峻、更加重大,因为汽车未来是比手机更重要的大型移动智能终端。

目前,中国在车载芯片领域的研发实力仍相对薄弱。

以汽车电子系统内部运算和处理的核心——MCU(微控制单元)为例,一辆汽车中所使用的半导体器件数量中,MCU芯片约占30%,每辆车至少需要使用70颗以上的MCU芯片。

近几十年来,国内MCU多集中在消费类领域。调研机构数据显示,中国车规级MCU市场占全球份额超过30%,但却基本100%依赖于进口,基本为国外厂商垄断,国产替代空间巨大。

在汽车领域,车规级芯片存在研发周期长、设计门槛高、资金投入大和认证周期长等特点。做车规级MCU的难点,在于车载产品要求做到零失效,使用周期15到20年,技术难度远大于消费电子芯片。

因此,只有具备丰富芯片设计经验、全面产品质量管控、充足人力物力的公司,才有可能研发出满足汽车正常运行需求的MCU芯片,这也使得国内很多厂商对车规级MCU望而却步。

(资料图)

而在汽车发动机电子控制单元(ECU)领域,目前在中国仅摩托车和一些面包车发动机ECU可以使用国产芯片,其他发动机ECU基本是国外产品,通过国外操作系统运行,由英飞凌、飞思卡尔等主导。

根据咨询公司罗兰贝格发布的《中国新能源汽车供应链白皮书2020》,在中国每年2800万辆的汽车市场,中国汽车半导体产值占全球不到5%,部分关键零部件进口量在80%-90%。

另有统计数据显示,2019年全球汽车芯片市场规模约为3100亿元,国内车规级芯片产业规模不足150亿元,而同期我国汽车产业规模占全球市场达30%以上。

针对这种情况,国内车企中的比亚迪、上汽以及不少半导体企业已先后入局车规级芯片领域。

去年9月,由国家科技部、工信部、新能源汽车技术创新中心作为国家共性技术创新平台牵头70余家企事业单位成立“中国汽车芯片产业创新战略联盟”,旨在建立中国汽车芯片产业创新生态,补齐行业短板,实现我国汽车芯片产业的自主安全可控和全面快速发展。

而对于整个半导体行业而言,今年也受到众多关注。工信部日前发布消息称,将5G、集成电路、生物医药等重点领域纳入“十四五”国家专项规划,进一步引导企业突破核心技术,有力有效解决“卡脖子”问题。

中国半导体行业协会官网截图

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