全球車企遭遇的“芯片荒”從何而來(lái)？

一“芯”難倒英雄漢

2021年的汽車企業(yè)，可能迎來(lái)了新冠疫情爆發(fā)以來(lái)的最大危機(jī)。

去年十二月份，有關(guān)上汽大眾工廠停產(chǎn)的傳言不脛而走，大眾很快回應(yīng)稱，由于芯片供應(yīng)緊張，大眾不得不放緩生產(chǎn)速度，不過(guò)危機(jī)尚不嚴(yán)重，正在尋求解決辦法。

到了今年一月，“芯片荒”已經(jīng)遠(yuǎn)不是一場(chǎng)風(fēng)波就能形容的了，在德國(guó)各大車企施加壓力下，德國(guó)經(jīng)濟(jì)部長(zhǎng)致信中國(guó)臺(tái)灣地區(qū)政府部門(mén)，希望能用臺(tái)灣當(dāng)局動(dòng)用行政力量增強(qiáng)臺(tái)積電等代工廠的芯片供應(yīng)能力。

除德國(guó)外，美國(guó)、日本、中國(guó)等車企在一月也紛紛曝出減產(chǎn)傳聞。中國(guó)汽車工業(yè)協(xié)會(huì)數(shù)據(jù)顯示，受汽車芯片供應(yīng)不足影響，一月中國(guó)汽車產(chǎn)銷分別下滑了15.9%和11.6%，預(yù)計(jì)到六月，全球汽車廠商減產(chǎn)規(guī)模將達(dá)到150萬(wàn)輛。

根據(jù)蓋世汽車網(wǎng)的一份涵蓋1600人的調(diào)查報(bào)告顯示，近半的參與者表示其所在企業(yè)已經(jīng)遇到芯片庫(kù)存緊張、斷供或是漲價(jià)等情況，僅有17%的參與者認(rèn)為目前供應(yīng)一切正常。

“芯片荒”成為了全球車企的命門(mén)。

“芯片荒”從何而來(lái)？

雖然除了最近火熱的自動(dòng)駕駛外，汽車被普遍認(rèn)為是傳統(tǒng)行業(yè)，但實(shí)際上，傳統(tǒng)汽車的諸多功能離不開(kāi)半導(dǎo)體技術(shù)的幫助。譬如此次汽車領(lǐng)域“芯片荒”的主角，就來(lái)自于汽車的ESP（車輛電子穩(wěn)定系統(tǒng)）和ECU（電子控制器單元）系統(tǒng)，這些系統(tǒng)從發(fā)明至今已有二十余年，是中端車型的必備品。

這次“芯片荒”的表面原因，來(lái)自于2020年末汽車市場(chǎng)的快速?gòu)?fù)蘇，以占全球三分之一汽車市場(chǎng)的中國(guó)為例，其銷量甚至比2019年同期增長(zhǎng)5.4%。由于疫情影響，汽車零件供應(yīng)商的下調(diào)了訂單量，然而年末的銷售旺季卻讓生產(chǎn)驟然吃緊。

但即便如此，汽車芯片也不應(yīng)成為一個(gè)問(wèn)題，這些芯片的生產(chǎn)工藝十分成熟，成本也不高，它們的制造難度無(wú)法與手機(jī)芯片相提并論。目前汽車的MCU（微控制單元）普遍還處于8位到32位的過(guò)渡階段，28nm制程芯片已經(jīng)堪稱頂尖，很多甚至還只有180nm。

但現(xiàn)實(shí)就是這么吊詭，MCU芯片的低成本，讓車企并不重視它的生產(chǎn)穩(wěn)定性，為了進(jìn)一步降低成本，車企和供應(yīng)商都采用了垂直分工模式，即生產(chǎn)和研發(fā)分離，將產(chǎn)能外包。根據(jù)IHS的統(tǒng)計(jì)，臺(tái)積電承包了全球70%的MCU產(chǎn)量，但臺(tái)積電自己的財(cái)報(bào)表明，汽車芯片僅占臺(tái)積電銷售額的5%，并不處于戰(zhàn)略核心地位。

以逸待勞的外包模式，將全世界車企的命運(yùn)都栓在了臺(tái)積電上。在汽車需求暴漲的時(shí)候，零件供應(yīng)商才發(fā)現(xiàn)，年末臺(tái)積電的產(chǎn)能，已經(jīng)手機(jī)和筆記本電腦廠商牢牢把持，自己只能從虎口搶食吃。

生產(chǎn)模式的反思

相較于高新技術(shù)企業(yè)，汽車行業(yè)對(duì)于半導(dǎo)體生產(chǎn)的重視遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，是導(dǎo)致此次芯片荒產(chǎn)生的根本原因。在因“芯片荒”面臨車企索賠的供應(yīng)商里，博世、恩智浦、英飛凌、大陸等知名品牌隨處可見(jiàn)。在汽車越來(lái)越智能化，平均每輛車需要20枚以上MCU芯片的背景下，半導(dǎo)體卻始終走不進(jìn)汽車行業(yè)的舞臺(tái)上。

以芯片的原材料晶圓為例，如今MCU芯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(chǎn)線從2007年開(kāi)始就鮮有增加，原有產(chǎn)線也得不到更新，面臨老化風(fēng)險(xiǎn)。而更為先進(jìn)的12英寸晶圓產(chǎn)線，并沒(méi)有得到汽車行業(yè)的大力支持，這導(dǎo)致風(fēng)險(xiǎn)一來(lái)，整個(gè)汽車行業(yè)都沒(méi)有后續(xù)的晶圓產(chǎn)能。

但在“芯片荒”之后，不少企業(yè)也意識(shí)到了這一問(wèn)題。汽車零件供應(yīng)商大陸已經(jīng)表示，將在未來(lái)對(duì)供應(yīng)鏈加大投資；英飛凌也將在奧地利建立基于12英寸晶圓的新工廠；根據(jù)國(guó)際半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的預(yù)測(cè)報(bào)告，今年8英寸晶圓生產(chǎn)線將在年末達(dá)到歷史最高。

除了車企外，此次“芯片荒”也震動(dòng)了半導(dǎo)體相關(guān)的各行各業(yè)。2月12日，英特爾、高通、美光和AMD等一眾企業(yè)的首席執(zhí)行官聯(lián)名致信美國(guó)總統(tǒng)拜登，希望加大對(duì)美國(guó)本土芯片制造業(yè)的支持力度，此前由于成本考量，美國(guó)制造的芯片占比已經(jīng)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(kāi)始得到了業(yè)界巨頭的反思。

其實(shí)近兩年，“芯片荒”的問(wèn)題并不只出現(xiàn)在汽車領(lǐng)域。從2018年開(kāi)始，我們就已經(jīng)看到了存儲(chǔ)器、CIS芯片的缺貨熱，汽車芯片只不過(guò)是一個(gè)高潮罷了。歸根到底，目前芯片設(shè)計(jì)廠商的數(shù)量已經(jīng)遠(yuǎn)超晶圓代工廠商的數(shù)量，晶圓廠在經(jīng)歷十幾年的收縮后，它的復(fù)蘇已經(jīng)是必然趨勢(shì)。

新冠疫情的到來(lái)，讓以前不少依賴于垂直分工模式的企業(yè)開(kāi)始選擇復(fù)古路線，放棄“輕量化”的生產(chǎn)戰(zhàn)略，重新重金投資芯片制造領(lǐng)域，或者繼續(xù)采用外包模式降低部分成本，但自己仍然保有生產(chǎn)能力。三星、索尼已經(jīng)計(jì)劃在未來(lái)擴(kuò)大自建產(chǎn)能，傳言英特爾也將改變?cè)械臄U(kuò)大外包計(jì)劃，芯片代工領(lǐng)域?qū)l(fā)生一次變革。

而在這場(chǎng)復(fù)蘇浪潮中，中國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展也是我們重點(diǎn)關(guān)心的對(duì)象。雖然國(guó)內(nèi)資金也積極注入汽車芯片領(lǐng)域，但我國(guó)汽車芯片產(chǎn)業(yè)規(guī)模僅占全球的4.5%，汽車芯片自給率不到10%。中低端芯片領(lǐng)域，國(guó)內(nèi)的首要任務(wù)依然是“擺脫依賴”，這無(wú)疑是一場(chǎng)比拼速度的競(jìng)爭(zhēng)。不夸張地說(shuō)，此次的汽車“芯片荒”，將會(huì)影響未來(lái)數(shù)年的生產(chǎn)格局，這也將是中國(guó)芯片產(chǎn)業(yè)“上車”的最佳機(jī)遇。

責(zé)任編輯：haq