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多家车企巨头减产溯源 国芯:你看我有机会吗?
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多家车企巨头减产溯源 国芯:你看我有机会吗?

2021-12-20 09:57:10 来源:半导体器件应用网 点击:15955

【哔哥哔特导读】全球汽车芯片短缺,多家车企巨头减产,国产汽车芯片还有机会吗?

前言:

全球芯片短缺的问题仍在持续发酵,其中,对汽车行业的影响尤为凸出,因此,本文将首先从汽车行业角度切入,深度刨析车企芯片缺货背后的多重因素。

芯片短缺,不仅是中国国内汽车行业面临的问题,也是很多跨国公司包括国外一些大型知名品牌的汽车企业非常关心的问题。

许多汽车品牌企业就因为芯片短缺的原因纷纷面临减产或者是停产局面。

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11月18日,据外媒报道,受芯片供应短缺影响,大众位于德国茨维考(Zwickau)和德累斯顿(Dresden)的工厂本周将暂停生产电动汽车。

大众发言人证实,由于缺少半导体,大众位于萨克森州的两座工厂已经停止生产电动车,停工时间为一周。本次停工预计将导致大众集团的电动汽车产量损失5,000辆,受影响的品牌包括大众、奥迪和Cupra。停工可能会影响交付时间,但是该公司没有对此作出说明。

此前,据央视财经10月24日报道,法国汽车制造商雷诺公司10月22日表示,公司预计今年减产50万辆汽车,减产量远超市场此前预期,这个数字约为疫情暴发前雷诺2019年总销量375万辆的13%。

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事实上,不仅仅是雷诺,其他的汽车制造商早前也同样被迫无奈宣布减产计划。

据不完全统计,今年6月直至如今,各大汽车企业减产情况如下:

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除此之外,奥迪、宝马、大众、捷豹路虎、戴姆勒等多家汽车巨头都在8月以来陆续宣布减产,究其根因,最大的影响因素是芯片缺货。有汽车业内人士曾直言现在汽车产能的多少取决于芯片的产能的多少。一颗芯,难倒全球汽车产业。

由此可见,芯片短缺对汽车行业影响之严峻,几乎是波及全球,日系、美系和欧洲系车企巨头近期纷纷宣布减产,中国更是重灾区。

国内造车新势力之一,理想汽车于10月公布了2021年9月的车辆交付数量,9月,理想汽车交付7094辆理想ONE。而8月,理想汽车交付了9433辆理想ONE。受到芯片供应持续短缺的影响,理想汽车9月交付量有所下降。

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为什么汽车行业缺芯现象会严重到如此地步呢?

从汽车结构上分析,我们首先来了解一下一辆汽车在结构上究竟需要多少颗芯片:在一辆汽车中,传统的分布式架构,需要70-300颗MCU;在域架构下(功能域/位置域),一共会搭载4-8颗SoC芯片和40-60颗MCU芯片;而中央计算架构下,会搭载2-4颗SoC芯片,以及10-20颗高性能MCU芯片。简而言之,在一辆传统结构式的汽车,大约需要100-400颗芯片不等。

随着计算机和互联网技术在汽车中的逐步应用,汽车将需要更多的芯片来完成对汽车的驱动和控制,总而言之,汽车制造商倘若要生产配备高端车载功能、生产技术含量较高的车型,就需要更多的芯片。

接下来主要从汽车芯片需求和供给端进行分析

  • 汽车消费需求误判
  • 汽车供应链端
  • a.车轨芯片技术门槛高、回报周期长
  • b.8寸晶圆资源紧张
  • c.其他领域的挤压
  • d.芯片囤货、炒货
  • 国芯之路

具体而言

汽车消费需求误判

受疫情的影响,人们足不出户,汽车行业人士均预测全球汽车销量将会锐减,大部分车企因此下调销量目标,于是向一级供应商调低了零件需求,而供应商又向上游芯片厂商进一步压低需求。而在2020年下半年,汽车消费市场开始反弹,车企突然加单,让上游供应链措手不及。再加上国内传统车企在芯片上有着”0库存“的习惯,并不会对车用芯片进行备货,使得此次车用芯片缺货更是雪上加霜。

汽车供应链端

车规级芯片生产要求高、利润低,相比消费级芯片,车规级芯片要高利润低,产值仅占全行业产值的10%左右,话语权低。在消费类芯片需求增长、产能整体不足的情况下,芯片产商更愿意生产利润率高的消费类芯片。

例如,芯片代工厂大靓仔——台积电今年二季度来自汽车芯片的收入增长12%,但仅占整体销售额的4%,智能手机芯片占整体销售额的42%。

我国车规级芯片的使用量占到了全球30%,但自主水平却不到10%。目前,国内汽车芯片主要以进口为主。据万联证券研报现实,国内汽车芯片进口率高达 95%,其中动力系统、底盘控制和 ADAS 等关键芯片均被国外巨头垄断。

a.车轨芯片技术门槛高、回报周期长

制造车用芯片到底有多难?一名业内人士向者表示:“比方说我们用一千颗芯片在汽车上进行不断地实验和测试,假设在前面所有实验都通过的基础之上,在最后的一道关卡,有一两颗芯片出现了问题,我们就要重新再启动另外一批芯片来进行实验,而完全通过一轮汽车芯片的实验对我们来说大约需要半年到一年的时间不等,这其中需要投入大量的人力、物力和财力,因此,对我们来说,汽车芯片的回报周期是很长的。”

此外,在受到大比特记者采访时,一名不愿透露姓名的芯片厂家负责人表示:” AEC-Q100 标准是汽车行业零部件供应商的重要指南,就目前来说,国内许多制造车用芯片的厂商只敢说他们的车用芯片是符合或者是满足AEC-Q100 标准,几乎没有人敢说通过了AEC-Q100 标准。而单单想要取得这个车用认证,我们都要预备很长的时间。但是,我们这些芯片厂家看到了国内汽车行业对车用芯片的需求,目前也在积极布局,但对我们来说,这将会是一条漫长且充满艰辛的道路。”

车用芯片的技术要求和门槛都比其他领域的还要高。车用芯片倘若想投入市场使用,就必须先得到车用认证如AEC-Q100,以及Tier 1与车厂的认证许可。一款车规级芯片需要2~3年的时间完成车规级认证并进入主机厂供应链,进入后一般拥有5~10年的供货周期。

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AEC-Q100 标准是汽车行业零部件供应商的重要指南。汽车电子元件需要在多样化的压力及动态环下工作,因此,汽车对电子元件的规格要求要比其他领域要高得多,一个残次的部件可能滚雪球般变成1000辆残次汽车车辆,这也是AEC-Q100 标准的制定的原因。在以往的新闻报道中可以看到,车厂因一个零部件的缺陷而召回上万的车型,这种情况并不少见。

b.8寸晶圆资源紧张

汽车行业成为缺芯的重灾区的一个重要原因在于汽车芯片对8寸晶圆的依赖性太强。据相关数据统计,8寸晶圆需求占到了汽车半导体需求中的79%,12寸晶圆需求仅占比12%。

SEMI曾指出,预估今、明年8寸产能吃紧情况,可能都不会缓解。

而且,8寸晶圆的生命力非常顽强,目前仅不足1/3模拟和混合信号半导体元器件将从8寸晶圆向12寸晶圆转移,且进程缓慢,多以消费和无线通信为代表,而工业和汽车领域的应用则依然坚守8寸,8寸晶圆代工厂的产能利用率一直处于高位。

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主要8寸晶圆代工厂产能利用率(源自东方证券)

c.其他领域的挤压

受到疫情的影响,远程办公和教学成为常态,消费类电子产品需求激增,远远超于市场预期。由于此前汽车业内对消费市场的误判并对供应商下调了零件需求,上游芯片供应商已做了减少汽车芯片的排产计划,把芯片供应更多地转移到手机、电脑这些使用量大的消费电子领域。而一些芯片具有通用性车企不仅是在和同行竞争,还可能与使用到芯片的光伏逆变器、物联网设备、监控器等领域的企业竞争。

d.芯片囤货、炒货

由于供应链复杂,一般买家难以直接向芯片原厂购买,而是通过二三级经销商拿货,某些二三级经销商则坐地起价。这样一来,芯片原厂在涨了一波价之后,到了经销商手中又要再涨一次,甚至有的经销商为了漫天要价,囤着芯片不卖,就等着高价出货大赚一笔。有报道称,与去年上半年相比, 芯片原厂的涨价幅度大多在 20%至 60%,但到了部分经销商手里,则同比猛增 10 倍甚至 20 倍, 涨幅连翻几番,甚至有“炒芯”者半年就赚了深圳一套房

天灾人祸加剧缺货

对于减产的原因解释,大部分车企纷纷剑指马来西亚,当地新冠疫情造成半导体供应短缺,限制了汽车产量。马来西亚疫情的反反复复,使得许多晶圆厂和芯片厂被迫关门。屋漏偏逢连夜雨,2021年2月,日本以东海域发生7.3级强震,陆地上受影响最大的恰好是半导体企业集中的福岛县和宫城县,不少企业停产。2021年2月中下旬,美半导体制造的重要中心得克萨斯州遭受前所未有的极端天气,电网大面积中断,多个半导体制造商不得不暂停运营。

两场灾害使得全球芯片短缺局面雪上加霜。如果说以上因素是不可控的“天灾”,那么全球经贸环境扭曲整个供应链,则是导致此次芯片荒的“人祸”因素。

国芯之路

此次汽车行业的芯片缺货已经让国内许多车企意识到自研芯片的重要性,国内造车新势力纷纷踏上造芯之路,据不完全统计,当前已有比亚迪、吉利、蔚来、小鹏、小米等公布了造芯计划。

就汽车芯片所处的赛道而言,这一时间节点已经有点晚了,参照特斯拉和英伟达的研发历史,一款汽车芯片研发周期,最快也要四年左右。以特斯拉为例,其造芯计划始于2014年Autopilot部门诞生。 直到2018年8月,在特斯拉Q2财报会议上,特斯拉表示,搭载Autopilot芯片的Model S/X和Model 3将于2019年3月20日和4月12日量产。 推出第一款汽车芯片,特斯拉耗费了近四年的时间。

目前多数研发的汽车自动驾驶芯片技术工艺集中在20-40纳米。28nm和14nm工艺的芯片目前已经能够实现国产化,而7nm,甚至是5nm工艺的芯片则还是受到制约。

写在最后

福兮祸之所伏,祸兮福之所倚。一方面,汽车芯片的短缺固然带来了许多弊端,但对于国内汽车芯片产业链来说,整个汽车行业的芯片短缺也逐渐让国内芯片厂家真实地看到汽车领域对于芯片的需求,许多芯片厂家均开始在汽车芯片领域的布局,华大半导体、灵动微电子、极海半导体、航顺芯片等等。另一方面,国内车企依赖国外芯片厂家,汽车芯片的替代方案较唯一。但远水解不了近火,在国外疫情持续蔓延的情况下,国外众多芯片上游晶圆厂纷纷关闭,产能紧张,许多国外芯片厂家在其政府督促的下首选的供应对象则是其国内的车企,余下的汽车芯片产能能够传导到中国国内车企的少之又少。随着我国新能源汽车产业的崛起,智能联网汽车的发展,汽车行业对芯片的需求也势必将与日俱增,车载芯片的地位将愈加重要,汽车芯片的稳定供应成为影响我国汽车产业链可控的重要因素。国内车企逐渐意识到自强才不会被限制,自研芯片的重要性,纷纷踏上造芯之路。对于国内众多车企来说,这固然是段煎熬的时期,但对国内整个半导体汽车芯片产业链来说又是一次重新的洗牌,随着众多车企、芯片厂家的入局,汽车芯片产业链也势必迎来新春。

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