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芯片短缺扼住汽车产业命脉 完善半导体供应链迫在眉睫

Jul 12
admin 2022-07-12 12:09 人才招聘   浏览量:   次

深圳华强北曾有一个故事:原本200块的汽车芯片被炒到了2万块钱,虽然也就持续了一两个月的时间,但南方科技大学微电子学院副院长周生明表示,这也证明了汽车芯片在这轮芯片紧张或缺芯浪潮中是首当其冲的一个品种与一类芯片。直到目前,消费类芯片特别是手机、平板、电脑,目前都已经归于平静了,但汽车新能源芯片方面仍相当紧俏。

随着国内此轮本土疫情形势逐步向好,物流已不再是限制汽车产业链恢复的主要问题,但芯片供应情况仍然紧张。

清华大学教授、国家“01”专项总师魏少军认为,我国半导体发展模式以代工为主,靠做“苦力活”赚钱。中国是新兴的半导体产业大国,设计、制造、封测、材料、装备五大产业板块齐整,但产业大而不强。长期来看,产业要破局就必须要转向“以产品为中心”的产业发展模式,推动企业成为技术创新主体,建立健康合理的国内国际双循环体系,同时还要尊重产业发展客观规律,紧抓智能化发展机遇等。

魏少军认为,缺芯表象背后的根本原因是全球半导体供应链体系被打乱,未来半导体供应链结构性混乱会长期存在。

汽车缺芯潮严重直接影响产能

中国汽车芯片产业创新战略联盟数据显示,2019年全球汽车芯片市场规模约3300亿元,其中,中国自主汽车芯片产业规模不到150亿,仅占全球的4.5%。市场调研公司ICInsights预测,2021年中国汽车芯片自给率依然不足5%。我国芯片供应仍高度依赖国外,成为影响汽车产业可持续发展的重要障碍和潜在隐患。

汽车芯片短缺给汽车厂商造车带来了实实在在的影响。近日,广汽集团董事长曾庆洪在2022 中国·南沙国际集成电路产业论坛上表示,芯片紧张等问题对中国汽车产业可持续发展的负面效应日益突出,广汽集团的产能有所被影响。

曾庆洪称,2022年1月至6月,受芯片短缺及疫情影响,广汽减产12.6万辆车,产值损失202亿元。另据博世(中国)投资有限公司总裁陈玉东预估,全国各大车企加起来的产能损失远超百万辆,也就是近数千亿产值没了。

在广汽资本总经理袁锋看来,目前汽车领域紧俏的芯片主要种类不是先进制程工艺,而是成熟制程类产品——主要包括主控芯片MCU、功率类电源芯片和驱动等,占据芯片紧俏74%的比例,其次是信号类芯片CAN/LIN等总线收发器。其中紧俏芯片种类涉及的原厂主要包括NXP(恩智浦)、TI(德州仪器)、ST(意法半导体)以及英飞凌等传统汽车芯片企业。77%缺料产地来自东南亚和美国,其中46%来自东南亚,主要与这些地区疫情较为严重有密切关系。

谈到汽车芯片的具体短缺原因,广州粤芯半导体技术有限公司副总裁赵斌表示,全球半导体市场发展迅猛,2021年至2022年整个半导体市场规模达到5800亿到6000亿美元之间,2030年根据预测会突破1万亿美元,这也是为什么芯片厂商对制造产能需求非常巨大。国际上大大小小的工厂都在扩产,就是因为半导体行业发展对产能需求庞大,整个产值需求增加一倍,其中汽车芯片每年的增加量是在所有行业中增长最多的。由于汽车智能化、网联化的需求,每个车从原来的200至300个芯片需求发展到超过1000甚至2000片的需求,因此汽车芯片的需求量从2021年到2030年增长了13%。需注意的是,中国半导体行业需求增长约35%,但大陆自给率仅达7%,这便造成了很大的供给差距。

赵斌称,自2020年以来,汽车芯片荒造车了整个汽车行业的减产。从全球来看,缺芯造成的减产量超过1000万辆,其中中国约占200万辆,“中国是全世界第一大汽车制造大国,但芯片自给率非常低,当中有一个很大的差距需要我们来解决。”

功率芯片产能下半年有望缓解

腾讯智慧出行副总裁钟学丹在接受第一财经记者采访时表示,汽车芯片短缺是一个更偏短期的问题,而芯片本身的技术升级与演进,包括算力的提升,是一个需要长期面对的挑战,因为目前单车智能算力对这些方面仍有较大需求。

而全球最大的汽车芯片供应商之一英飞凌科技则向记者表示:“芯片供应中断的情况正在给所有区域市场的汽车制造业带来压力,我们自产产品的紧缺状况有望在2022 年下半年得到缓解;但是在代工方面,供应短缺仍然是限制性因素。我们预计这种不平衡将在接下来的几个季度持续下去,在某些情况下甚至可能延续到2023 年。”

尽管一些代工厂正在扩产,不过由于建设新的洁净厂房需要时间,因此在相当长的一段时间内,汽车芯片会出现供不应求的状况。“我们已经与一些代工伙伴达成协议,在未来几年内为前道和后道提供大量的额外产能。但是,这与我们所要求的产量相比,仍然有相当大的差距。”英飞凌科技对记者表示。

英飞凌的汽车芯片产品线覆盖MCU、IGBT、Mosfet和模拟芯片等,而自产芯片主要包括功率半导体,例如目前市场上告急的IGBT就是重要的功率半导体。根据多家研究机构的数据,车规级的IGBT的供应缺口达50%。

据介绍,一辆电动汽车中的平均半导体含量价值约为950美元(含所有半导体,而不仅是功率半导体),而相较于传统燃油车490美元的半导体含量的价值,新增的部分主要是功率半导体,特别是用于电动汽车的核心部件逆变器的功率半导体,几乎占到了对功率半导体额外需求的四分之三。在2021年生产的所有电动或混合动力汽车中,几乎有一半在逆变器中使用了英飞凌的半导体产品。

根据美国半导体行业协会SIA的数据,2021年全球售出了1.15万亿颗芯片,其中汽车级芯片需求增幅最大,销售额比上年增长34%,达264亿美元。随着2022年汽车市场继续向电动出行与自动驾驶方向转型,新能源汽车的数量和渗透率持续增加。

“我们未来增长的一半是由电动车和ADAS驱动的,另一半是由连接、灯光和新增的舒适功能(例如平视显示、数字座舱和舱内信息娱乐)所驱动的。”英飞凌科技方面对记者表示。

缓解缺芯焦虑需改善供应链

除了功率半导体之外,汽车存储芯片的需求也在激增。根据相关券商报告,2022年全球汽车存储芯片市场规模将达到52亿美元。自动驾驶产生的海量数据将对存储的带宽和容量提出更高的要求,汽车存储芯片的价值量会随之提升。

据悉,存储芯片厂商长江存储在武汉建立的第二座工厂最早有望于今年年底投产。目前,在存储芯片领域,三星和美光两家公司在技术、产量和市场规模方面都遥遥领先,长江存储扩产后,有望在全球市场赢得份额。

“而随着新能源汽车市场份额逐步扩大,使用芯片也更多,对高端芯片的需求也会一直持续增加,整个行业的缺芯状态还将持续一段时间。”国内芯片上市公司东芯股份董事长蒋学明告诉第一财经记者。

第一财经记者从业内了解到,相对于NAND来讲,更为先进的DRAM芯片供应链供需的严重失衡已经持续了一段时间,预计DRAM产品供应紧张的状况仍会持续好几年。

蒋学明还对第一财经记者表示,公司募集资金投资的车规级闪存产品研发及产业化项目目前进展顺利。“我们正在聚焦高附加值产品,以顺应汽车产业在智能网联功能方面的布局。”他表示,“车规级存储芯片较传统消费电子类存储芯片而言,在工艺技术、使用环境、抗震能力、可靠性等方面要求更高,更需要自主可控的产品。”

经历了此轮疫情后,企业更加注重建立稳定可靠的供应链体系,尤其是对于没有生产能力的芯片设计公司而言,就更需要与产业链加强合作。“我们已经与国内外多家知名晶圆代工厂、封测厂建立合作关系,积累供应链管理经验,并保证供应链运转效率和产品质量,打造全球化的供应链体系。”蒋学明告诉第一财经记者。

曾庆洪表示,智能化赛道的竞争将成为下一步汽车产业打造核心竞争力的关键,电动车对芯片的需求量为燃油车的两倍以上,而智能车的需求量更是传统车的8-10倍,伴随智算、储存、通信、功率、传感器等各类芯片迅速发展,汽车半导体的价值从2010年的300美元增长为2020年的475美元,预计到2030年一台车的芯片价值将达到600美元。随着智能新能源汽车销量的迅速增长,将带动芯片需求持续增长,预计这一两年芯片还是会短缺。

在此背景下,做大做强产业链、完成芯片供应链体系变为尤为紧迫而重要。曾庆洪表示,当前湾区汽车企业正在加大芯片投资的布局,广汽愿与芯片企业在研发、生产、封测等领域合资合作,以智能网联新能源汽车的芯片赛道为切入口,借助行业景气周期共同发展壮大;随着未来湾区汇聚的汽车产业集群,有利于吸收核心零部件在此设立AB点近地化供应,特别是芯片封测工厂等。

魏少军表示,我们的产业发展当中比较多是以加工为主,特别是珠三角地区,起家就是加工,但今天不能再以加工为中心,而要以产品为中心,这意味着整个产业模式要转变。如果中国长期还在遵循加工模式,肯定不是一种发展方向,这一点要从产业发展模式上做根本的转变。

产能缺得太厉害并不意味着可以拼命投资集成电路制造,魏少军称,因为这样很可能会出现局部的产能过剩。目前的产业结构并不合理,尤其是在中低端的产能上,可能会出现结构性的产能过剩。

随着新能源的发展和整车电子电器架构的重新定义,袁锋认为,中国企业有机会把新能源汽车+智能网联的核心供应链企业掌握在自己手上。另外在电动、智能、网联趋势下,芯片对于车的重要性大幅提升,因此需要从芯片投融资与供应链安全角度寻求突破,将车变成真正有竞争力的新能源汽车智能网联产品。

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吕倩

钱童心

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芯片汽车供应链

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