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一 “芯”難倒英雄漢:全球車企 “晶片荒”問題凸顯,中國企業的機會來了嗎

2021 年的汽車企業,可能迎來了新冠疫情爆發以來的最大危機。

去年十二月份,有關上汽大眾工廠停產的傳言不脛而走,大眾很快回應稱,由於晶片供應緊張,大眾不得不放緩生產速度,不過危機尚不嚴重,正在尋求解決辦法。

到了今年一月,“晶片荒”已經遠不是一場風波就能形容的了,在德國各大車企施加壓力下,德國經濟部長致信中國臺灣地區政府部門,希望能動用行政力量增強臺積電等代工廠的晶片供應能力。

除德國外,美國、日本、中國等車企在一月也紛紛曝出減產傳聞。中國汽車工業協會資料顯示,受汽車晶片供應不足影響,一月中國汽車產銷分別下滑了 15.9% 和 11.6%,預計到六月,全球汽車廠商減產規模將達到 150 萬輛。

根據蓋世汽車網的一份涵蓋 1600 人的調查報告顯示,近半的參與者表示其所在企業已經遇到晶片庫存緊張、斷供或是漲價等情況,僅有 17% 的參與者認為目前供應一切正常。

“晶片荒”成為了全球車企的命門。

“晶片荒”從何而來?

雖然除了最近火熱的自動駕駛外,汽車被普遍認為是傳統行業,但實際上,傳統汽車的諸多功能離不開半導體技術的幫助。譬如此次汽車領域 “晶片荒”的主角,就來自於汽車的 ESP(車輛電子穩定系統)和 ECU(電子控制器單元)系統,這些系統從發明至今已有二十餘年,是中端車型的必備品。

這次 “晶片荒”的表面原因,來自於 2020 年末汽車市場的快速復甦,以佔全球三分之一汽車市場的中國為例,其銷量甚至比 2019 年同期增長 5.4%。由於疫情影響,汽車零件供應商的下調了訂單量,然而年末的銷售旺季卻讓生產驟然吃緊。

但即便如此,汽車晶片也不應成為一個問題,這些晶片的生產工藝十分成熟,成本也不高,它們的製造難度無法與手機晶片相提並論。目前汽車的 MCU(微控制單元)普遍還處於 8 位到 32 位的過渡階段,28nm 製程晶片已經堪稱頂尖,很多甚至還只有 180nm。

但現實就是這麼弔詭,MCU 晶片的低成本,讓車企並不重視它的生產穩定性,為了進一步降低成本,車企和供應商都採用了垂直分工模式,即生產和研發分離,將產能外包。根據 IHS 的統計,臺積電承包了全球 70% 的 MCU 產量,但臺積電自己的財報表明,汽車晶片僅佔臺積電銷售額的 5%,並不處於戰略核心地位。

以逸待勞的外包模式,將全世界車企的命運都栓在了臺積電上。在汽車需求暴漲的時候,零件供應商才發現,年末臺積電的產能,已經被手機和膝上型電腦廠商牢牢把持,自己只能從虎口搶食吃。

生產模式的反思

相較於高新技術企業,汽車行業對於半導體生產的重視遠遠不夠,是導致此次晶片荒產生的根本原因。在因 “晶片荒”面臨車企索賠的供應商裡,博世、恩智浦、英飛凌、大陸等知名品牌隨處可見。在汽車越來越智慧化,平均每輛車需要 20 枚以上 MCU 晶片的背景下,半導體卻始終走不進汽車行業的舞臺上。

以晶片的原材料晶圓為例,如今 MCU 晶片普遍使用的是工藝成熟的 8 英寸晶圓。但 8 英寸晶圓的生產線從 2007 年開始就鮮有增加,原有產線也得不到更新,面臨老化風險。而更為先進的 12 英寸晶圓產線,並沒有得到汽車行業的大力支援,這導致風險一來,整個汽車行業都沒有後續的晶圓產能。

但在 “晶片荒”之後,不少企業也意識到了這一問題。汽車零件供應商大陸已經表示,將在未來對供應鏈加大投資;英飛凌也將在奧地利建立基於 12 英寸晶圓的新工廠;根據國際半導體產業的預測報告,今年 8 英寸晶圓生產線將在年末達到歷史最高。

除了車企外,此次 “晶片荒”也震動了半導體相關的各行各業。2 月 12 日,英特爾、高通、美光和 AMD 等一眾企業的執行長聯名致信美國總統,希望加大對美國本土晶片製造業的支援力度,此前由於成本考量,美國製造的晶片佔比已經從 30 年前的 37% 下降到如今的 12%,但在疫情面前,這種 “輕量化”策略開始得到了業界巨頭的反思。

其實近兩年,“晶片荒”的問題並不只出現在汽車領域。從 2018 年開始,我們就已經看到了儲存器、CIS 晶片的缺貨熱,汽車晶片只不過是一個高潮罷了。歸根到底,目前晶片設計廠商的數量已經遠超晶圓代工廠商的數量,晶圓廠在經歷十幾年的收縮後,它的復甦已經是必然趨勢。

新冠疫情的到來,讓以前不少依賴於垂直分工模式的企業開始選擇復古路線,放棄 “輕量化”的生產戰略,重新重金投資晶片製造領域,或者繼續採用外包模式降低部分成本,但自己仍然保有生產能力。三星、索尼已經計劃在未來擴大自建產能,傳言英特爾也將改變原有的擴大外包計劃,晶片代工領域將發生一次變革。

而在這場復甦浪潮中,中國半導體產業的發展也是我們重點關心的物件。雖然國內資金也積極注入汽車晶片領域,但我國汽車晶片產業規模僅佔全球的 4.5%,汽車晶片自給率不到 10%。中低端晶片領域,國內的首要任務依然是 “擺脫依賴”,這無疑是一場比拼速度的競爭。不誇張地說,此次的汽車 “晶片荒”,將會影響未來數年的生產格局,這也將是中國晶片產業 “上車”的最佳機遇。