全球車(chē)企遇缺“芯”之痛,國(guó)產(chǎn)芯片替代提上日程

當(dāng)下，汽車(chē)業(yè)正大踏步向“新四化”邁進(jìn)，芯片扮演著越來(lái)越重要的角色。然而，在芯片短缺的大背景下，目前全球汽車(chē)業(yè)正“芯”事重重，一場(chǎng)加持新技術(shù)、新方向的全球競(jìng)爭(zhēng)正在拉開(kāi)帷幕，而芯片成為奪取“賽點(diǎn)”的關(guān)鍵。

全球車(chē)企因缺“芯”接連停產(chǎn)

因芯片短缺而引發(fā)的停產(chǎn)危機(jī)正席卷全球汽車(chē)業(yè)。

近日，日本媒體報(bào)道稱(chēng)，本田位于日本國(guó)內(nèi)的一家主力工廠將于2021年2月上旬停工5天，馬自達(dá)在全球的多家工廠下個(gè)月也將減產(chǎn)。此外，豐田、日產(chǎn)和斯巴魯也都出現(xiàn)了減產(chǎn)情況。

截至目前，至少已有5家日系車(chē)企受芯片短缺影響減少了汽車(chē)產(chǎn)量。日本三菱日聯(lián)摩根士丹利證券公司最新發(fā)布的報(bào)告稱(chēng)，預(yù)計(jì)芯片短缺將導(dǎo)致日本車(chē)企減產(chǎn)約50萬(wàn)輛，占到全球減產(chǎn)總量的1/3。

當(dāng)下，不只是日系車(chē)企，包括大眾、寶馬、福特、菲亞特克萊斯勒等在內(nèi)，全球所有車(chē)企幾乎都受到了芯片短缺的影響。

今年1月，福特公司已要求其設(shè)在德國(guó)薩爾路易的工廠停產(chǎn)一個(gè)月。這家工廠主要生產(chǎn)福特在歐洲最受歡迎的福克斯品牌，雇用了大約5000名工人。福特公司稱(chēng)，這家工廠會(huì)從1月18日關(guān)閉至2月19日。在這之前，福特已被迫關(guān)閉了位于美國(guó)肯塔基州路易斯維爾的一家SUV工廠。

緊隨其后，奧迪也成為又一家由于芯片短缺而導(dǎo)致生產(chǎn)延誤的汽車(chē)制造商。據(jù)英國(guó)《泰晤士報(bào)》網(wǎng)站1月19日?qǐng)?bào)道，由于未能獲得足夠的芯片來(lái)繼續(xù)生產(chǎn)汽車(chē)，奧迪已有1萬(wàn)多名員工處于閑置狀態(tài)，其位于德國(guó)和墨西哥的工廠生產(chǎn)和換班方式將受到影響。

國(guó)內(nèi)市場(chǎng)同樣不容樂(lè)觀。早在2020年5月，中國(guó)商用車(chē)市場(chǎng)就出現(xiàn)了芯片供應(yīng)不足的問(wèn)題，主流中、重卡制造商均遭遇車(chē)載半導(dǎo)體短缺窘境；2020年12月，受芯片供應(yīng)不足影響，大眾中國(guó)方面稱(chēng)，因一些特定汽車(chē)電子元件的芯片供應(yīng)不足，導(dǎo)致一些汽車(chē)生產(chǎn)面臨中斷的風(fēng)險(xiǎn)；東風(fēng)本田、廣汽本田等合資車(chē)企近來(lái)也證實(shí)，因芯片供應(yīng)緊張，部分車(chē)型生產(chǎn)受到了影響。

事實(shí)上，全球汽車(chē)業(yè)因缺“芯”導(dǎo)致的問(wèn)題比想象的要嚴(yán)重許多。大眾中國(guó)CEO馮思翰目前表示，由于缺少芯片，約有1.5萬(wàn)輛汽車(chē)面臨減產(chǎn)；而在2020年12月，缺“芯”問(wèn)題就讓大眾在中國(guó)的產(chǎn)量損失了5萬(wàn)輛。

瑞銀（UBS）分析師稱(chēng)，由于芯片供應(yīng)短缺，全球車(chē)企可能在今年一季度損失10萬(wàn)輛汽車(chē)的產(chǎn)量，約占全球一季度產(chǎn)量的4％。

美國(guó)伯恩斯坦研究公司則預(yù)計(jì)，2021年全球范圍內(nèi)的汽車(chē)芯片短缺將造成多達(dá)450萬(wàn)輛汽車(chē)產(chǎn)量的損失，相當(dāng)于全球汽車(chē)年產(chǎn)量的5%。

危機(jī)凸顯汽車(chē)芯片重要性

技術(shù)的進(jìn)步日益推高了芯片在汽車(chē)制造業(yè)中的重要性。早在20多年前，隨著汽車(chē)進(jìn)入電控時(shí)代，芯片就成為汽車(chē)的決策大腦以及遍布全車(chē)的神經(jīng)系統(tǒng)，其中就包括我們所熟知的ECU（電子控制單元）和MCU（微控制單元）。

據(jù)了解，所謂ECU（Electronic Control Unit），又稱(chēng)“行車(chē)電腦”或“車(chē)載電腦”，通常用于中高級(jí)轎車(chē)的發(fā)動(dòng)機(jī)上，在防抱死制動(dòng)系統(tǒng)、4輪驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、電控自動(dòng)變速器、主動(dòng)懸架系統(tǒng)、安全氣囊系統(tǒng)、多向可調(diào)電控座椅等設(shè)備上也會(huì)配備ECU。

而MCU（Microcontroller Unit）則是大腦的大腦，即ECU的大腦，它將中央處理器（CPU）的頻率與規(guī)格做適當(dāng)縮減，并把內(nèi)存、計(jì)數(shù)器、USB、A/D轉(zhuǎn)換、UART、PLC、DMA等周邊接口，甚至LCD驅(qū)動(dòng)電路都整合在單一芯片上，形成芯片級(jí)計(jì)算機(jī)，為不同的應(yīng)用場(chǎng)合做不同的組合控制。以汽車(chē)為例，一輛汽車(chē)通常有約60個(gè)ECU（電子控制單元），每個(gè)ECU分管不同的職能。作為運(yùn)算大腦，MCU芯片則嵌入在ECU中，接受到信息后，MCU進(jìn)行運(yùn)算處理并輸出信號(hào)，從而驅(qū)動(dòng)電池閥、電動(dòng)機(jī)、開(kāi)關(guān)等被控元件工作。

如今，以電動(dòng)化、網(wǎng)聯(lián)化、智能化、共享化為特征的“新四化”已成為全球汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的主流趨勢(shì)，車(chē)規(guī)級(jí)芯片（即車(chē)用芯片）更是不可或缺，被廣泛應(yīng)用于多媒體娛樂(lè)、自動(dòng)泊車(chē)、發(fā)動(dòng)機(jī)和變速箱控制、安全氣囊、駕駛輔助、胎壓控制等多個(gè)重要系統(tǒng)中，尤其是在汽車(chē)智能化過(guò)程中，芯片的性能將直接影響自動(dòng)駕駛系統(tǒng)的好壞。

既然如此重要，汽車(chē)芯片為何會(huì)如此緊缺？

中國(guó)汽車(chē)工業(yè)協(xié)會(huì)分析認(rèn)為，疫情是導(dǎo)致此次車(chē)載芯片短缺的重要原因：疫情的持續(xù)導(dǎo)致投資方謹(jǐn)慎，而芯片行業(yè)對(duì)汽車(chē)市場(chǎng)的預(yù)測(cè)偏保守，對(duì)良好的市場(chǎng)發(fā)展趨勢(shì)預(yù)判準(zhǔn)備不足；在5G的推動(dòng)下，全球電子消費(fèi)領(lǐng)域?qū)π酒男枨笱杆僭黾樱屨剂瞬糠制?chē)芯片產(chǎn)能，且這種趨勢(shì)在2021年會(huì)進(jìn)一步加?。粴W洲和東南亞一直飽受疫情影響，許多芯片供應(yīng)商不得不降低產(chǎn)能或干脆關(guān)停工廠，進(jìn)一步導(dǎo)致了芯片供需的失衡。

除此之外，技術(shù)演變也是汽車(chē)芯片短缺的原因之一。目前，車(chē)用芯片大多采用8英寸晶圓制造，但全球芯片企業(yè)近些年主要將資金用在更高端的12英寸晶圓的布局上，在一定程度上抑制了8英寸晶圓的產(chǎn)能擴(kuò)展，且短期不可逆。

更加嚴(yán)峻的是，此次芯片的短缺或許不能在短時(shí)間內(nèi)改善，因?yàn)槠?chē)芯片是定制產(chǎn)品，一顆完整的芯片制造流程包括芯片設(shè)計(jì)、晶圓代工以及封裝測(cè)試等多個(gè)步驟，而受限于產(chǎn)能，部分芯片交易周期均在數(shù)月以上。因此，業(yè)界普遍認(rèn)為，汽車(chē)市場(chǎng)的缺“芯”將會(huì)常態(tài)化。

國(guó)產(chǎn)芯片替代提上日程

從當(dāng)前市場(chǎng)供需情況來(lái)看，車(chē)規(guī)級(jí)芯片的供應(yīng)已成為全球各大車(chē)企的“命脈”所在。因此，部分車(chē)企加快了這一領(lǐng)域的布局。比如，寶馬公司投資了英國(guó)人工智能芯片硬件設(shè)計(jì)初創(chuàng)公司Graphcore；奧迪與三星電子達(dá)成合作協(xié)議，由三星電子向奧迪供應(yīng)無(wú)人駕駛所需的Exynos處理器。

對(duì)于中國(guó)汽車(chē)市場(chǎng)而言，這場(chǎng)危機(jī)則意味著國(guó)產(chǎn)芯片的替代問(wèn)題再次被提上日程。

國(guó)家新能源汽車(chē)技術(shù)創(chuàng)新中心總經(jīng)理原誠(chéng)寅認(rèn)為，汽車(chē)芯片市場(chǎng)孕育著巨大的市場(chǎng)機(jī)會(huì)和潛力空間，同時(shí)也是未來(lái)汽車(chē)競(jìng)爭(zhēng)的主賽場(chǎng)，中國(guó)企業(yè)勢(shì)必要把握住機(jī)會(huì)。

數(shù)據(jù)表明，中國(guó)自主汽車(chē)芯片產(chǎn)業(yè)規(guī)模僅占全球的4.5%，而中國(guó)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)規(guī)模卻占全球市場(chǎng)30%以上，汽車(chē)芯片占比與汽車(chē)產(chǎn)業(yè)占比之間存在著巨大的差距。

面對(duì)這一局面，一些中國(guó)車(chē)企開(kāi)始自研芯片。據(jù)透露，比亞迪已在芯片方面擁有一整套產(chǎn)業(yè)鏈，不僅可以自給自足，同時(shí)還有余量可以外供。

比亞迪可以說(shuō)是較早入局半導(dǎo)體芯片行業(yè)的自主車(chē)企之一。早在2004年，比亞迪就成立了半導(dǎo)體公司，2005年開(kāi)始研發(fā)IGBT（絕緣柵雙極晶體管），2007年同步進(jìn)行車(chē)規(guī)級(jí)MCU的研發(fā)。據(jù)比亞迪披露的數(shù)據(jù)顯示，比亞迪目前以IGBT為主的車(chē)規(guī)級(jí)功率器件累計(jì)裝車(chē)量超過(guò)了100萬(wàn)輛，車(chē)規(guī)級(jí)MCU的裝車(chē)量也已突破500萬(wàn)顆。

除比亞迪外，一些車(chē)企也進(jìn)行了相關(guān)布局。2018年，上汽集團(tuán)同英飛凌成立了車(chē)用IGBT合資公司——上汽英飛凌汽車(chē)功率半導(dǎo)體（上海）有限公司；2020年5月，北汽集團(tuán)同Imagination集團(tuán)聯(lián)手進(jìn)行自動(dòng)駕駛芯片和語(yǔ)言交互芯片的研發(fā)；2020年10月，吉利汽車(chē)也與ARM中國(guó)共同出資成立了芯擎科技，并圍繞自動(dòng)駕駛、微控制器、智能座艙等芯片領(lǐng)域制定了長(zhǎng)遠(yuǎn)的研發(fā)及量產(chǎn)計(jì)劃。

不過(guò)，原誠(chéng)寅透露，汽車(chē)芯片包括芯片設(shè)計(jì)、評(píng)測(cè)標(biāo)準(zhǔn)、質(zhì)量認(rèn)證、車(chē)規(guī)制造工藝幾大核心環(huán)節(jié)。通常情況下，車(chē)規(guī)級(jí)芯片要實(shí)現(xiàn)上車(chē)服務(wù)，最快也需要兩到三年時(shí)間。在他看來(lái)，目前最重要的是，自主芯片企業(yè)需要告別以往“單打獨(dú)斗”的局面，構(gòu)建一個(gè)完整的創(chuàng)新生態(tài)和合作鏈條，推動(dòng)上下游產(chǎn)業(yè)協(xié)同發(fā)展。

而在國(guó)內(nèi)知名芯片制造商地平線的創(chuàng)始人兼CEO余凱看來(lái)，“如同智能手機(jī)產(chǎn)業(yè)里真正自研芯片的企業(yè)很少一樣，汽車(chē)芯片的研發(fā)制造絕大部分還是會(huì)走分工協(xié)作的道路，專(zhuān)業(yè)的分工才能帶來(lái)效率的提升”。

盡管對(duì)汽車(chē)芯片發(fā)展方向的看法有所不同，但市場(chǎng)人士認(rèn)為，加強(qiáng)自主芯片的研發(fā)實(shí)力是長(zhǎng)久之計(jì)，需要警惕“畢其功于一役”的投機(jī)思維，而自主芯片廠商燃起的星星之火，將會(huì)乘著“新四化”的東風(fēng)，從單點(diǎn)突破到生態(tài)突圍，逐漸實(shí)現(xiàn)燎原之勢(shì)。
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