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多家車企巨頭減產溯源 國芯:你看我有機會嗎?
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多家車企巨頭減產溯源 國芯:你看我有機會嗎?

2021-12-20 09:57:10 來源:半導體器件應用網

【嗶哥嗶特導讀】全球汽車芯片短缺,多家車企巨頭減產,國產汽車芯片還有機會嗎?

前言:

全球芯片短缺的問題仍在持續發酵,其中,對汽車行業的影響尤為凸出,因此,本文將首先從汽車行業角度切入,深度刨析車企芯片缺貨背后的多重因素。

芯片短缺,不僅是中國國內汽車行業面臨的問題,也是很多跨國公司包括國外一些大型知名品牌的汽車企業非常關心的問題。

許多汽車品牌企業就因為芯片短缺的原因紛紛面臨減產或者是停產局面。

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11月18日,據外媒報道,受芯片供應短缺影響,大眾位于德國茨維考(Zwickau)和德累斯頓(Dresden)的工廠本周將暫停生產電動汽車。

大眾發言人證實,由于缺少半導體,大眾位于薩克森州的兩座工廠已經停止生產電動車,停工時間為一周。本次停工預計將導致大眾集團的電動汽車產量損失5,000輛,受影響的品牌包括大眾、奧迪和Cupra。停工可能會影響交付時間,但是該公司沒有對此作出說明。

此前,據央視財經10月24日報道,法國汽車制造商雷諾公司10月22日表示,公司預計今年減產50萬輛汽車,減產量遠超市場此前預期,這個數字約為疫情暴發前雷諾2019年總銷量375萬輛的13%。

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事實上,不僅僅是雷諾,其他的汽車制造商早前也同樣被迫無奈宣布減產計劃。

據不完全統計,今年6月直至如今,各大汽車企業減產情況如下:

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除此之外,奧迪、寶馬、大眾、捷豹路虎、戴姆勒等多家汽車巨頭都在8月以來陸續宣布減產,究其根因,最大的影響因素是芯片缺貨。有汽車業內人士曾直言現在汽車產能的多少取決于芯片的產能的多少。一顆芯,難倒全球汽車產業。

由此可見,芯片短缺對汽車行業影響之嚴峻,幾乎是波及全球,日系、美系和歐洲系車企巨頭近期紛紛宣布減產,中國更是重災區。

國內造車新勢力之一,理想汽車于10月公布了2021年9月的車輛交付數量,9月,理想汽車交付7094輛理想ONE。而8月,理想汽車交付了9433輛理想ONE。受到芯片供應持續短缺的影響,理想汽車9月交付量有所下降。

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為什么汽車行業缺芯現象會嚴重到如此地步呢?

從汽車結構上分析,我們首先來了解一下一輛汽車在結構上究竟需要多少顆芯片:在一輛汽車中,傳統的分布式架構,需要70-300顆MCU;在域架構下(功能域/位置域),一共會搭載4-8顆SoC芯片和40-60顆MCU芯片;而中央計算架構下,會搭載2-4顆SoC芯片,以及10-20顆高性能MCU芯片。簡而言之,在一輛傳統結構式的汽車,大約需要100-400顆芯片不等。

隨著計算機和互聯網技術在汽車中的逐步應用,汽車將需要更多的芯片來完成對汽車的驅動和控制,總而言之,汽車制造商倘若要生產配備高端車載功能、生產技術含量較高的車型,就需要更多的芯片。

接下來主要從汽車芯片需求和供給端進行分析

  • 汽車消費需求誤判
  • 汽車供應鏈端
  • a.車軌芯片技術門檻高、回報周期長
  • b.8寸晶圓資源緊張
  • c.其他領域的擠壓
  • d.芯片囤貨、炒貨
  • 國芯之路

具體而言

汽車消費需求誤判

受疫情的影響,人們足不出戶,汽車行業人士均預測全球汽車銷量將會銳減,大部分車企因此下調銷量目標,于是向一級供應商調低了零件需求,而供應商又向上游芯片廠商進一步壓低需求。而在2020年下半年,汽車消費市場開始反彈,車企突然加單,讓上游供應鏈措手不及。再加上國內傳統車企在芯片上有著”0庫存“的習慣,并不會對車用芯片進行備貨,使得此次車用芯片缺貨更是雪上加霜。

汽車供應鏈端

車規級芯片生產要求高、利潤低,相比消費級芯片,車規級芯片要高利潤低,產值僅占全行業產值的10%左右,話語權低。在消費類芯片需求增長、產能整體不足的情況下,芯片產商更愿意生產利潤率高的消費類芯片。

例如,芯片代工廠大靚仔——臺積電今年二季度來自汽車芯片的收入增長12%,但僅占整體銷售額的4%,智能手機芯片占整體銷售額的42%。

我國車規級芯片的使用量占到了全球30%,但自主水平卻不到10%。目前,國內汽車芯片主要以進口為主。據萬聯證券研報現實,國內汽車芯片進口率高達 95%,其中動力系統、底盤控制和 ADAS 等關鍵芯片均被國外巨頭壟斷。

a.車軌芯片技術門檻高、回報周期長

制造車用芯片到底有多難?一名業內人士向者表示:“比方說我們用一千顆芯片在汽車上進行不斷地實驗和測試,假設在前面所有實驗都通過的基礎之上,在最后的一道關卡,有一兩顆芯片出現了問題,我們就要重新再啟動另外一批芯片來進行實驗,而完全通過一輪汽車芯片的實驗對我們來說大約需要半年到一年的時間不等,這其中需要投入大量的人力、物力和財力,因此,對我們來說,汽車芯片的回報周期是很長的。”

此外,在受到大比特記者采訪時,一名不愿透露姓名的芯片廠家負責人表示:” AEC-Q100 標準是汽車行業零部件供應商的重要指南,就目前來說,國內許多制造車用芯片的廠商只敢說他們的車用芯片是符合或者是滿足AEC-Q100 標準,幾乎沒有人敢說通過了AEC-Q100 標準。而單單想要取得這個車用認證,我們都要預備很長的時間。但是,我們這些芯片廠家看到了國內汽車行業對車用芯片的需求,目前也在積極布局,但對我們來說,這將會是一條漫長且充滿艱辛的道路。”

車用芯片的技術要求和門檻都比其他領域的還要高。車用芯片倘若想投入市場使用,就必須先得到車用認證如AEC-Q100,以及Tier 1與車廠的認證許可。一款車規級芯片需要2~3年的時間完成車規級認證并進入主機廠供應鏈,進入后一般擁有5~10年的供貨周期。

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AEC-Q100 標準是汽車行業零部件供應商的重要指南。汽車電子元件需要在多樣化的壓力及動態環下工作,因此,汽車對電子元件的規格要求要比其他領域要高得多,一個殘次的部件可能滾雪球般變成1000輛殘次汽車車輛,這也是AEC-Q100 標準的制定的原因。在以往的新聞報道中可以看到,車廠因一個零部件的缺陷而召回上萬的車型,這種情況并不少見。

b.8寸晶圓資源緊張

汽車行業成為缺芯的重災區的一個重要原因在于汽車芯片對8寸晶圓的依賴性太強。據相關數據統計,8寸晶圓需求占到了汽車半導體需求中的79%,12寸晶圓需求僅占比12%。

SEMI曾指出,預估今、明年8寸產能吃緊情況,可能都不會緩解。

而且,8寸晶圓的生命力非常頑強,目前僅不足1/3模擬和混合信號半導體元器件將從8寸晶圓向12寸晶圓轉移,且進程緩慢,多以消費和無線通信為代表,而工業和汽車領域的應用則依然堅守8寸,8寸晶圓代工廠的產能利用率一直處于高位。

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主要8寸晶圓代工廠產能利用率(源自東方證券)

c.其他領域的擠壓

受到疫情的影響,遠程辦公和教學成為常態,消費類電子產品需求激增,遠遠超于市場預期。由于此前汽車業內對消費市場的誤判并對供應商下調了零件需求,上游芯片供應商已做了減少汽車芯片的排產計劃,把芯片供應更多地轉移到手機、電腦這些使用量大的消費電子領域。而一些芯片具有通用性車企不僅是在和同行競爭,還可能與使用到芯片的光伏逆變器、物聯網設備、監控器等領域的企業競爭。

d.芯片囤貨、炒貨

由于供應鏈復雜,一般買家難以直接向芯片原廠購買,而是通過二三級經銷商拿貨,某些二三級經銷商則坐地起價。這樣一來,芯片原廠在漲了一波價之后,到了經銷商手中又要再漲一次,甚至有的經銷商為了漫天要價,囤著芯片不賣,就等著高價出貨大賺一筆。有報道稱,與去年上半年相比, 芯片原廠的漲價幅度大多在 20%至 60%,但到了部分經銷商手里,則同比猛增 10 倍甚至 20 倍, 漲幅連翻幾番,甚至有“炒芯”者半年就賺了深圳一套房

天災人禍加劇缺貨

對于減產的原因解釋,大部分車企紛紛劍指馬來西亞,當地新冠疫情造成半導體供應短缺,限制了汽車產量。馬來西亞疫情的反反復復,使得許多晶圓廠和芯片廠被迫關門。屋漏偏逢連夜雨,2021年2月,日本以東海域發生7.3級強震,陸地上受影響最大的恰好是半導體企業集中的福島縣和宮城縣,不少企業停產。2021年2月中下旬,美半導體制造的重要中心得克薩斯州遭受前所未有的極端天氣,電網大面積中斷,多個半導體制造商不得不暫停運營。

兩場災害使得全球芯片短缺局面雪上加霜。如果說以上因素是不可控的“天災”,那么全球經貿環境扭曲整個供應鏈,則是導致此次芯片荒的“人禍”因素。

國芯之路

此次汽車行業的芯片缺貨已經讓國內許多車企意識到自研芯片的重要性,國內造車新勢力紛紛踏上造芯之路,據不完全統計,當前已有比亞迪、吉利、蔚來、小鵬、小米等公布了造芯計劃。

就汽車芯片所處的賽道而言,這一時間節點已經有點晚了,參照特斯拉和英偉達的研發歷史,一款汽車芯片研發周期,最快也要四年左右。以特斯拉為例,其造芯計劃始于2014年Autopilot部門誕生。 直到2018年8月,在特斯拉Q2財報會議上,特斯拉表示,搭載Autopilot芯片的Model S/X和Model 3將于2019年3月20日和4月12日量產。 推出第一款汽車芯片,特斯拉耗費了近四年的時間。

目前多數研發的汽車自動駕駛芯片技術工藝集中在20-40納米。28nm和14nm工藝的芯片目前已經能夠實現國產化,而7nm,甚至是5nm工藝的芯片則還是受到制約。

寫在最后

福兮禍之所伏,禍兮福之所倚。一方面,汽車芯片的短缺固然帶來了許多弊端,但對于國內汽車芯片產業鏈來說,整個汽車行業的芯片短缺也逐漸讓國內芯片廠家真實地看到汽車領域對于芯片的需求,許多芯片廠家均開始在汽車芯片領域的布局,華大半導體、靈動微電子、極海半導體、航順芯片等等。另一方面,國內車企依賴國外芯片廠家,汽車芯片的替代方案較唯一。但遠水解不了近火,在國外疫情持續蔓延的情況下,國外眾多芯片上游晶圓廠紛紛關閉,產能緊張,許多國外芯片廠家在其政府督促的下首選的供應對象則是其國內的車企,余下的汽車芯片產能能夠傳導到中國國內車企的少之又少。隨著我國新能源汽車產業的崛起,智能聯網汽車的發展,汽車行業對芯片的需求也勢必將與日俱增,車載芯片的地位將愈加重要,汽車芯片的穩定供應成為影響我國汽車產業鏈可控的重要因素。國內車企逐漸意識到自強才不會被限制,自研芯片的重要性,紛紛踏上造芯之路。對于國內眾多車企來說,這固然是段煎熬的時期,但對國內整個半導體汽車芯片產業鏈來說又是一次重新的洗牌,隨著眾多車企、芯片廠家的入局,汽車芯片產業鏈也勢必迎來新春。

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