[汽車之家 深評] 最新數(shù)據(jù)顯示,,2021年上半年,國內(nèi)汽車產(chǎn)銷分別完成1256.9萬輛和1289.1萬輛,,同比分別增長24.2%和25.6%,。市場總體依然保持增長,但6月單月產(chǎn)銷則出現(xiàn)明顯同比下降,,且致使1-6月累計產(chǎn)銷相比1-5月累計產(chǎn)銷增幅比分別回落0.2和1.4個百分點,。
中國汽車工業(yè)協(xié)會分析稱,影響市場變化的因素中,,芯片供應(yīng)問題較為突出,,原材料上漲也進(jìn)一步加大企業(yè)成本壓力。此前,,有預(yù)測稱,,今年四季度芯片問題影響會好轉(zhuǎn),但寶馬公司認(rèn)為,,芯片供應(yīng)尚未出現(xiàn)緩和的跡象,,下半年的供應(yīng)將持續(xù)緊張,甚至有可能將導(dǎo)致進(jìn)一步減產(chǎn),。
那么,,汽車產(chǎn)業(yè)到底缺哪些芯片,短缺到底還會持續(xù)多久,?
2021年,,芯片突然成了汽車行業(yè)的熱點話題,“搞芯片”成了今年車企各大掌門人的重要事情,。汽車行業(yè)從沒因為芯片煩惱過,,突然今年卻要因為芯片而停產(chǎn)、降產(chǎn),。
大眾,、福特、豐田等多家汽車企業(yè)都采取削減產(chǎn)量等方式應(yīng)對危機(jī),。除此之外,,為了保證更高的利益,不少車企做出了“棄車保帥”的決策,。戴姆勒將有限的芯片供應(yīng)優(yōu)先提供給奔馳S級等車型,,大眾集團(tuán)也采取了類似的措施。
■ 全球芯片短缺致減產(chǎn)410萬輛汽車
芯片短缺的原因錯綜復(fù)雜,,可以被視為很多“灰犀?!迸龅揭黄?,才導(dǎo)致了芯片短缺的發(fā)生。
首先是疫情影響,。疫情導(dǎo)致了前期芯片代工廠開工不足,沒有安排足夠的產(chǎn)線,,使得芯片的生產(chǎn)受到一定影響,,不過這個現(xiàn)象也只是去年存在,今年在供貨緊張的壓力之下,,芯片代工廠已經(jīng)開足馬力,。疫情的影響還在于去年大量汽車廠以及供應(yīng)商因為經(jīng)濟(jì)低迷調(diào)低了生產(chǎn)目標(biāo),導(dǎo)致了芯片代工廠僅安排了有限的資源給了汽車芯片,。
其次是手機(jī)等高端芯片對汽車芯片的產(chǎn)能壓制,。此前,時任博世CEO沃爾克馬爾·鄧納爾(Volkmar Denner)在談到芯片短缺問題的原因時,,也說到了國際市場上的資源爭奪,,包括華為等在全世界采購芯片,導(dǎo)致芯片廠集中生產(chǎn)力保消費電子市場芯片供應(yīng),。
消費級芯片要求低,,利潤大,因此芯片工廠更愿意投入生產(chǎn)線去生產(chǎn)消費級芯片,,而不是利潤低要求還高的車規(guī)級汽車芯片,。
第三,汽車電動化,、智能化導(dǎo)致芯片需求增加,。以前的汽車,機(jī)械件占了絕大多數(shù),,除了發(fā)動機(jī)和變速箱外,,少有電控部件。而目前隨著電動化,、智能化的興起,,傳統(tǒng)車越來越多的部件也需要芯片來控制。比如目前燃油車上,,為了節(jié)能運用了電子水泵,、電子機(jī)油泵等,都需要芯片來控制,;在智能電動車上,,所需的芯片總量比傳統(tǒng)車多一倍以上。
一方面是芯片需求在增加,,而另一方面是芯片短缺,。
今年幾乎所有的汽車廠商都不約而同的減產(chǎn)或者停產(chǎn)部分車型,。大眾在第一季度削減了德國沃爾夫斯堡和埃姆登工廠的產(chǎn)量,預(yù)計減少產(chǎn)量10萬輛,;奧迪在第一季度和二季度對員工采取了輪休制度,,并且芯片短缺對其部分車型生產(chǎn)都帶來了負(fù)面影響。
在北美市場,,6月初就有5.5萬輛汽車因為芯片而停產(chǎn),,包括福特Escape、Focus等熱門車型,;第一季度,,國內(nèi)汽車產(chǎn)量因為芯片減少了25萬輛,國內(nèi)大眾和通用不得不采取短期停產(chǎn)來應(yīng)對產(chǎn)線的不飽和,。
研究機(jī)構(gòu)IHS預(yù)測,,如果芯片短缺在今年底不能得到解決的話,可能會造成全球410萬輛汽車減產(chǎn),。因為短缺,,芯片價格也進(jìn)一步上漲,近日比亞迪宣布由于上游產(chǎn)能緊張,,半導(dǎo)體漲價5%,,估計2022年價格還會漲10%-20%。
除了停產(chǎn),,一些需要芯片支持的高端配置也開始缺失,。比如日產(chǎn)、寶馬,、奧迪等高端車型中的導(dǎo)航,、車道偏離等配置就供應(yīng)不上,導(dǎo)致部分配置車型買不到,。
■ 到底缺什么樣的汽車芯片,?
這波汽車芯片短缺主要指的是MCU汽車微控制器。
MCU微控制器是把中央處理器,、內(nèi)存,、閃存、計數(shù)器,、A/D轉(zhuǎn)換,、串口等周邊接口都整合在單一芯片上,形成芯片級的計算機(jī),。在國內(nèi),,低端芯片MCU產(chǎn)品如4位、8位,、16位國內(nèi)品牌自給率較高,,而中高端MCU市場則主要由英飛凌,、意法半導(dǎo)體、瑞薩,、恩智浦等大品牌壟斷,。
發(fā)動機(jī)、變速箱,、ESP/ABS,、車窗、安全氣囊,、空調(diào)壓縮機(jī)等都需要MCU來控制,,一輛傳統(tǒng)燃油車上大概有幾十個MCU,,比如寶馬7系大概有40多個MCU,,而像蔚來這樣的智能電動車上,則會有上百個MCU,。這些MCU控制著不同的部件,,但是都屬于車規(guī)級芯片。
不同于消費級芯片的低要求,,車規(guī)級芯片的生產(chǎn)制造要求很高,,消費電子可以容忍宕機(jī)就重啟,而汽車上少有芯片能接受這樣的故障,。以瑞薩車規(guī)級芯片的要求為例:要求芯片能夠在環(huán)境溫度-40℃至75℃,、濕度95%、15-25KV的靜電環(huán)境下能夠正常工作,,并且還要有20年的保質(zhì)期,,保質(zhì)期內(nèi)不許壞,產(chǎn)品不良率在100萬分之一以下,,幾乎為0,。
除了對產(chǎn)品質(zhì)量要求高,車規(guī)級芯片還要符合國際汽車電子協(xié)會的規(guī)范:AEC-Q100可靠性標(biāo)準(zhǔn),,符合零失效的供應(yīng)鏈質(zhì)量管理標(biāo)準(zhǔn)IATF 16949,,以及符合ISO 26262的功能安全標(biāo)準(zhǔn),其中ISO 26262功能安全標(biāo)準(zhǔn)要能夠做到在出現(xiàn)故障的條件下有足夠的冗余來保證產(chǎn)品安全,,不影響到整車安全,。而消費級芯片卻沒有這些要求,手機(jī)可能在0℃以下的室外就無法工作,,玩具狗芯片可能半年就壞了,。
這就是汽車芯片的特點:難度不大要求卻很高,同時利潤并不高,。
汽車MCU比消費級芯片制程低,,通常都低于40納米,,最高級的也不過28納米工藝制造水平。芯片制造是一個重資產(chǎn)的行業(yè),,需要投入極高的資金來生產(chǎn),,所需設(shè)備昂貴,只有極少數(shù)的芯片工廠(晶圓廠)能夠生產(chǎn),,臺積電就是其中之一,,目前臺積電生產(chǎn)了全世界大約70%的MCU。
■ 汽車產(chǎn)業(yè)鏈應(yīng)對之策
目前,,在全球芯片市場占有重要地位的制造商有臺積電,、三星和英特爾等。臺積電在芯片產(chǎn)能方面處于行業(yè)領(lǐng)先地位,。
全球領(lǐng)先的汽車零部件供應(yīng)商博世高層在談到芯片短缺時曾提到,,得益于以往較為成功和穩(wěn)健的供應(yīng)鏈關(guān)系,博世一直都奉行零庫存戰(zhàn)略,,芯片幾乎不備貨,,這也符合芯片需要較高保存環(huán)境要求的原因。而就是因為博世零庫存,,大眾等主機(jī)廠也將博世等供應(yīng)商告上法庭,,要求賠償。
芯片供貨周期太長,,沒有可能在短期內(nèi)轉(zhuǎn)向第二供應(yīng)商,。芯片從訂購到發(fā)貨需要16周之久,而一些ESP或者導(dǎo)航系統(tǒng)等復(fù)雜芯片則需要26周之久,,因此MCU供應(yīng)受限問題只能要求臺積電增加產(chǎn)能,。
多年來,英飛凌,、恩智浦等芯片大廠都將訂單轉(zhuǎn)移到代工廠里,。英飛凌在2009年就將65nm的芯片轉(zhuǎn)給臺積電,而后在2018年,,英飛凌一半生產(chǎn)給了外包,,并計劃在五年內(nèi)MCU外包比例提高到70%。瑞薩更夸張,,2012年瑞薩裁員,,將車用MCU外包給臺積電,截至目前MCU外包比例達(dá)到了90%以上,。
『來自IHS的調(diào)查分析數(shù)據(jù)』
這樣的后果就是,,汽車芯片生產(chǎn)的雞蛋全都在一個籃子里,以前還有七八個工廠一起生產(chǎn)芯片,,而現(xiàn)在全球70%的產(chǎn)能,,甚至更多,,都到了中國臺灣。按理說,,全球巨大的汽車芯片市場都給了臺積電,,臺積電應(yīng)該賺的盆滿缽滿,然而現(xiàn)實是汽車芯片利潤只占了臺積電營收的3%,,而手機(jī)芯片是48%,。可見,,在去年華為等公司大肆備貨消費級芯片的背景下,,臺積電會優(yōu)先滿足華為訂單,而汽車芯片這個訂單首先是要被“犧牲”的,。
汽車是一個上下游供應(yīng)鏈復(fù)雜且多樣的行業(yè),,但是MCU芯片除外,這種畸形的供應(yīng)鏈關(guān)系也讓整個行業(yè)有所反思,。
一方面,,臺積電提高芯片價格以滿足對于芯片擴(kuò)產(chǎn)的要求,,另一方面各個國家都提高了對于汽車芯片的投入,,將雞蛋從一個籃子拿出來。美國也正在制定一個長期芯片供應(yīng)計劃,,并讓臺積電在亞利桑那州投資120億美元建設(shè)的工廠和三星在德克薩斯州的芯片工廠扮演重要角色,;歐盟也要在臺積電的協(xié)助下,建立先進(jìn)的芯片工廠,;中國也在積極的投資來扶持本土的芯片企業(yè),。
此輪芯片短缺也會讓主機(jī)廠、供應(yīng)商,、芯片廠思考代工模式和外包組合帶來的風(fēng)險,,提高自己對供應(yīng)鏈風(fēng)險管理的認(rèn)知??梢灶A(yù)見的是,,芯片危機(jī)的解決是一個長期緩慢的過程,芯片交貨周期長,,芯片廠投資大,,任何晶圓廠都要數(shù)年時間才能建成投產(chǎn),臺積電北美新工廠也要兩年后才能投入使用,,預(yù)估這次芯片危機(jī)可能要到2022年下旬才能全面恢復(fù),。(文/汽車之家行業(yè)評論員 何先生)