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汽车行业正面临一场全球化的芯片危机

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汽车芯片不同于手机,需要的技术与制程并不是最为先进的,而国外的缺货与中国智能汽车的发展对于汽车半导体行业来讲是一个千载难逢的机会,在资本和市场的双重引导之下中国的半导体产业链将更加的完善。

汽车行业正面临一场全球化的芯片危机。

据德国《汽车周报》报道,因半导体短缺问题,大众考虑向其供应商博世和大陆集团提出损害赔偿要求。随后,大众的一名发言人确认称,该公司正在就半导体供应短缺可能造成的损害与主要供应商谈判。

而据智驾君就此事采访大陆集团公关人士称:“涉及到具体的客户的问题,请谅解我们不方便评论。目前,在大陆集团执行董事会的高度关注下,内部工作组昼夜不停地开展各项工作,以应对目前的危急情况。我们的团队,包括采购和工程部门,正继续研究解决方案,以减轻短缺造成的风险,预计半导体行业的瓶颈会持续到2021年。”

虽然没有正面回答,但可以确定的是,缺少芯片已经上升到主流供应商,而这些供应商则在一定程度上决定了汽车的产能,因此只要国际几个大型汽车零部件厂商缺货,那么全球范围内都会出现汽车无法生产的情况。

车企的自救:优先供应利润高的车型

1月15日,梅赛德斯奔驰的母公司戴姆勒集团就宣布因芯片断供,而不得不在负责生产紧凑车型的拉施塔特(Rastatt)工厂重新引入短时工作制,该厂区的6500名员工均受到影响。三天之后的1月18日,负责生产奔驰C级、SLK以及GLC的不来梅工厂紧随其后宣布取消部分晚班并且为12500名产线员工申请短时工作。2月1日之后,不来梅工厂还计划将生产计划调整至一周四天工作制,所有周一的生产班次预计将全部取消。

汽车行业正面临一场全球化的芯片危机

虽然拥有40万辆年产能的不来梅工厂一直以来都是戴姆勒在德国规模最大的生产基地,但这并不影响戴姆勒在车载芯片断供的大背景下做出弃车保帅的决策,将有限的芯片供应优先提供给斯图加特的辛德芬根工厂以及美国的塔斯卡卢萨工厂。毕竟两家工厂生产的奔驰S级以及GLE能够为集团带来更高的利润率。唯一的例外则是被戴姆勒寄予厚望的纯电车型EQ系列也将得到芯片的优先供应。

同样大众也是紧随其后,做出了类似的决定,会优先考虑保时捷的车型和斯柯达的全新电动SUV,至于其他车型只能是排在后面了。更何况,大众德国一家工厂将关停两周,这个迫不得已的决定,将会导致这个厂区损失一万辆帕萨特的产量。

而这个决定甚至让大众旗下的高端品牌奥迪也难以独善其身。1月14日,奥迪亦宣布为近一万名员工申请短时工作,并将持续至1月月末,奥迪总部因戈施塔特的两条A4和A5产线已于1月15日起计划停工两周。

当然除了德系车之外,美系车包括福特、通用,日系车包括丰田本田日产,均收到了不同程度的影响。

丰田和斯巴鲁此前已经宣布在美国圣安东尼奥工厂和印第安纳州工厂进行减产。本田也宣布对美国俄亥俄工厂以及阿拉巴马工厂的生产计划进行调整,包括雅阁、思域在内的畅销车型都将被波及。此外,本田在英国的斯文顿工厂已在1月期间停工了四天之久。即便是在日本本土,日产于日前也宣布对神奈川县负责日产Note生产的基地进行减产。虽然日产方面并未透露过产量调整的具体数字,但是根据日经新闻报道,神奈川工厂的1月预计产量已经从1.5万辆下调至5000辆。而丰田集团一周之前也宣布三重县生产基地将减产至少4000辆。

可以说全球车企都在面临芯片的短缺,而短缺的时间各方都保守的预计在了2021年底。

为什么会缺少芯片?

受疫情影响,今年初大部分芯片供应商降低产能或关停工厂,再加上对车市的预测偏悲观,作为以订单情况来规划产能的半导体制造商,在没有接到足够订单的情况下,也主动降低了产能。

随着中国疫情逐渐受到控制,乘用车市场也得到了显著恢复,车企产能增加也带动了芯片需求量的提升,便与供应侧出现了不匹配的现象。

而目前国际芯片市场供应商选择优先供应家电,智能手机这些收益性较高的行业,毕竟像智能家电或者是智能手机是每个人必须要具备的,而汽车可以选择,暂时不买。所以,只能将车载半导体的生产延后了。

而汽车芯片多数是已经成熟稳定的工艺,更多的生产企业不愿意在过多的投资。

因此零部件缺货只是表象,更重要的是原材料短缺。

作为全球最大的车载芯片生产商,英飞凌和恩智浦从去年夏季起便开始大幅度提升产能,但受限于更上游的,以台积电、联电、格罗方德为代表的晶圆厂产能限制,英飞凌和恩智浦的增产也无法填补全球车载芯片的缺口。

恩智浦首席执行官库尔特·西弗斯(Kurt Sievers)在年初就表态:“订单数量的增长远比我们预计得要快速,部分客户的订单下达得太晚,因此在部分领域我们无法保障及时供货“。

目前,包括微控制单元MCU、功率半导体、专用集成电路ASIC在内的绝大多数车载芯片均使用老旧的8英寸晶圆。

事实上,汽车电子主要需要的8英寸晶圆代工产能过去几年整体都很紧张,现在层出不穷的消费电子又抢走了部分产能。

晶圆按照直径可以分为6英寸、8英寸、12英寸等规格,直径越大,同一晶圆上生产的集成电路就更多,单位成本也更低。近年来,随着存储器芯片及CPU/GPU等逻辑芯片市场快速增长,12寸英寸晶圆需求激增。目前整个产业正处在从8英寸到12英寸的迭代中。

很多半导体设备厂已经不再生产8英寸设备,是芯片产能紧缺的一个重要原因。

截至2019年,根据国际半导体产业协会SEMI的统计,12英寸晶圆硅片已经占到了晶圆全部出货量的67%。包括台积电、三星和格罗方德在内的晶圆龙头企业在此期间完成了腾笼换鸟。与此同时,8英寸晶圆的产线数量在十年之内则减少了40%以上。与供给端8英寸晶圆迅速被12英寸替代形成对比的,则是传统工业、汽车、通信领域对于老旧8英寸晶圆仍然旺盛的需求,包括电源管理、功率器件乃至工业云边缘计算目前均依赖8英寸晶圆。

中国能替代生产吗?

目前国内设计并制造车规级MCU的厂商有兆易创新、芯旺微电子、杰发科技等等,但80%的车规级MCU还是被海外厂商垄断。

罗兰贝格在《中国新能源汽车供应链白皮书》中指出,在汽车半导体行业前20家,中国的本土企业只有1家,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的不到5%,部分关键零部件进口度超过80%~90%。

2019年全球汽车芯片市场规模约为475亿美元,但我国自主品牌车企芯片产业规模不到150亿元,约占全球的4.5%。相比我国汽车产业规模占全球市场达30%以上的比例而言,汽车芯片的确还有极大的追赶空间。

在汽车行业,比亚迪算是最早入局半导体的。早在2004年,比亚迪就成立了比亚迪半导体公司,在芯片的研发生产上拥有十几年的积淀。在此次大部分车企均面临芯片短缺的困局时,比亚迪却表示自产芯片不仅可以自足,还“有余量外供”。

2005年比亚迪组建团队,开始研发IGBT(绝缘栅双极晶体管)。据其去年9月披露的数据,目前以IGBT为主的车规级功率器件累计装车超过100万辆。自2007年开始,比亚迪也在同步进行车规级MCU的研发。

但除此之外,国内在汽车半导体中鲜有作为。

而也正是这样的空白,让资本的嗅觉再次敏锐,根据天眼查统计,2019年注册在案的芯片企业为53238家,2020年为59793家,是2014年的近5倍,比10年前增加了近100倍。

去年8月份,国务院印发《新时期促进集成电路产业和软件产业高质量发展若干政策》(以下简称《政策》)。值得注意的是,这一政策相比此前的一系列政策,有着条款更细化、覆盖面更广、时间跨度更长、更符合当前集成电路规律的特点。

美国限制刺激了国民的安全神经,似乎一夜之间,“芯片”与“国运”联系到了一起。有谁能想到,芯片——这一在毫厘方寸间集成数亿晶体管的精密元件,这一默默在隐秘角落之中,高速工作的机器之心、计算之脑,会成为2020年国民度最高的话题之一。

在这种资本和政策双重加持下,汽车芯片也逐渐有了新的初创公司加入。

在2019年世界人工智能大会期间,AI芯片厂商地平线发布首款车规级AI芯片——征程二代。

2020年3月,长安汽车发布了搭载该芯片的智能汽车长安UNI-T。

2020年4月华为联合意法半导体(ST)共同进行芯片开发开始被外界所熟知,双方除智能手机外,将重点涉及自动驾驶等汽车领域的芯片开发。

2020年5月8日,GPU IP厂商Imagination 和北京汽车集团产业投资有限公司(北汽产投)共同签署合资协议,设立汽车无晶圆厂半导体公司,主营业务是设计车规级芯片(SoC)、开发相关软件和提供全面的支持服务,专注于面向自动驾驶的应用处理器和面向智能座舱的语音交互芯片研发,

2020年5月28日,芯驰科技发布了9系列汽车芯片产品,覆盖智能座舱、智能驾驶、中央网关三个核心应用。不过该公司并未透露具体的合作车厂,仅称首先和国内自主品牌开始合作,搭载该公司首款芯驰芯片的汽车将于年后上市。

所有事情都具有两面性,一场突入袭来的疫情,打破了所有的生产计划,而中国汽车市场的快速恢复,又让供需关系变得紧张,谁也不知道接下来面对的是机遇还是挑战,但肯定的是中国的芯片产业链正在市场和政策的双层推动下逐渐形成。
        责任编辑:tzh

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