十年來全球汽車產(chǎn)業(yè)鏈最嚴重的斷裂如何修補
汽車芯片短缺可能導致2021年中國汽車減產(chǎn)15%~20%。
雖然各家車企極力遮遮掩掩,但芯片毫無疑問已經(jīng)成為車企們的切膚之痛。
第一財經(jīng)記者獨家獲悉,一汽大眾今年二季度計劃減產(chǎn)30%,減產(chǎn)數(shù)量高達20萬輛;本田在華合資公司也因芯片短缺,將夏季高溫假提前到6月初。中國一家頭部自主車企的高管告訴記者,該公司新一代發(fā)動機的芯片缺口達到30%;另一家自主車企高管直言“等米下鍋,滿世界找芯片”。
去年底汽車行業(yè)內(nèi)曾預測汽車芯片緊張情況將從今年二季度起緩解,但根據(jù)第一財經(jīng)記者的調(diào)研,今年二季度的汽車芯片短缺有增無減。中國汽車行業(yè)協(xié)會數(shù)次預警汽車芯片短缺,但缺口究竟有多大、短缺將維持多久,至今沒有定論。
羅蘭貝格全球合伙人方寅亮認為,中國汽車產(chǎn)業(yè)芯片缺貨率為15%~20%,遠高于歐洲、美國幾家咨詢公司的預測;谙M電子擠占、新建芯片產(chǎn)能的周期、結(jié)構(gòu)等因素,IC咖啡創(chuàng)始人王欣宇、萬業(yè)企業(yè)(600641.SH)副總裁兼董秘周偉芳、信達證券電子行業(yè)首席分析師方競以及華虹半導體(01347.HK)、英飛凌等芯片公司人士普遍認為,汽車芯片的短缺將持續(xù)到2022年。
而回顧過去10年,除了2011年日本福島地震曾導致國內(nèi)日系汽車公司供應鏈集體斷裂外,本輪汽車芯片短缺影響面之廣、影響時間之長在全球汽車行業(yè)從來未有過。
芯片短缺過程中,代理商坐地起價。許多原本單價幾塊錢的芯片,價格普遍上漲了10倍到20倍,意法半導體生產(chǎn)的一款冷門芯片價格甚至上漲了70倍。芯片的短缺不僅傷害到汽車廠商和供應商的利益,并給一些小微科技創(chuàng)業(yè)公司帶來滅頂之災。
第一財經(jīng)記者了解到,由于拿不到芯片或無法承受芯片價格暴漲的壓力,深圳等地已經(jīng)有多家小微科技創(chuàng)業(yè)公司倒閉。中國本土一家頭部汽車影音娛樂系統(tǒng)供應商不無擔憂地說:“如果芯片短缺持續(xù)兩年,中小科技創(chuàng)業(yè)公司會成片的倒閉。大企業(yè)大多保守,小企業(yè)才會拼了命地去創(chuàng)新,中小企業(yè)活不下去,對中國整體的科技創(chuàng)新都是傷害!
滿世界找芯片
新車上市前一周,國內(nèi)某自主車企總經(jīng)理專程飛到上海。
“你等我?guī)滋,我先去找一下供應商和芯片公司,摸排一下芯片供應的情況!彼麑緺I銷負責人說。然而情況并不理想,供應商告訴他,只能確保接下來3~4天的芯片供應情況,一周之后還有多少、還沒有,都是未知數(shù)。
汽車公司通常以年制定生產(chǎn)計劃,每季度、每月滾動更新,確定所需要零部件的數(shù)量。和供應商簽訂合同時,單件價格也與采購量掛鉤。一臺車上萬個零部件,龐大的供應鏈系統(tǒng)需要縝密而精確的預測、供貨、物流等管理,才能確保整個鏈條順暢高效的運行。
芯片危機發(fā)生后,原本相對穩(wěn)態(tài)的節(jié)奏被打破,汽車公司不得不面臨著因為缺芯片而導致的停產(chǎn),為了最大化芯片使用調(diào)整產(chǎn)線、制造設備和人員的調(diào)配方式等頻繁變動等壓力。
去年12月,大眾在華合資公司因缺乏ESP間歇性停產(chǎn),首次將汽車行業(yè)的芯片短缺危機暴露于水面之上。時至今日,ESP依舊是大眾汽車第二大瓶頸資源(詳見第一財經(jīng)獨家報道,《芯片短缺影響29款車型,一汽大眾二季度計劃減產(chǎn)30%》)。今年4月,蔚來汽車主動披露因芯片短缺停產(chǎn)5天,主要原因是NXP恩智浦的MCU芯片斷供。
第一財經(jīng)記者采訪了中國汽車產(chǎn)業(yè)主要的汽車廠商中,絕大部分受訪汽車公司則明確表示芯片不僅短缺,且在二季度有加劇的趨勢。多家車企高管用“等米下鍋”、“工人在產(chǎn)線上干等配件”來形容短缺程度。本田在華合資公司往年都在8月份放高溫假,產(chǎn)線工人放假休息的同時,也對設備進行檢修升級。但今年6月份,本田在華合資公司將提前2個月放高溫假,計劃在今年三季度將減產(chǎn)的損失彌補回來。蔚來汽車CEO秦力洪表示:“每天缺的芯片都不一樣!
“在所有生產(chǎn)瓶頸資源中,芯片毫無疑問是最大也是最具不確定性的一個!币患翼n系汽車公司高管向記者說道。
由于高度垂直一體化的供應鏈模式和供應商風險控制系統(tǒng),豐田曾被認為是汽車行業(yè)最不缺芯片的公司之一,但豐田在華一家子公司管理層人士告訴記者:“覆巢之下無完卵。”該人士補充說,對汽車公司而言最壞的局面就是停產(chǎn),停產(chǎn)意味著整個產(chǎn)業(yè)鏈條中斷,每天都在“失血”,“可見形勢有多么嚴峻!
所有受訪汽車公司中,僅比亞迪明確表示不缺芯。比亞迪早在20年前就開始從事IGBT的研發(fā),并自行研發(fā)和生產(chǎn)部分MCU,相對而言芯片自給率較高。但一家外資汽車供應商向記者表示,比亞迪的采購人員也在委托該公司尋找部分芯片。不過上海比亞迪經(jīng)銷商告訴記者,到目前為止終端供貨一切正常,沒有出現(xiàn)其他品牌缺貨或產(chǎn)品延遲交付的情況。
多家汽車公司、TIER1供應商向記者表示,目前主要缺的是MCU(微控制單元)。一輛汽車要用到幾十顆MCU,涉及控制車子動力系統(tǒng)、娛樂系統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng)等。以大眾高爾夫為例,傳統(tǒng)燃油車通常有70個控制器,每個控制器要用到約20顆芯片。以此推算,單臺傳統(tǒng)燃油車的芯片使用量是1400顆左右。智能化程度更高的純電動車如特斯拉,如果將傳感器算進來,一臺Model 3使用的芯片數(shù)量達到了近2000顆。根據(jù)各家公司反饋的情況,目前短缺的芯片主要是應用于ESP(電子穩(wěn)定控制系統(tǒng))和ECU(電子控制模塊),以及儀表盤和中控屏的MCU。
一家汽車TIER1供應商告訴記者,現(xiàn)在絕大多數(shù)MCU主控芯片交貨周期超過30周,功率器件交貨周期要達到40周,部分MCU交貨周期超過50周,整體而言交貨周期和以往相比延長了4倍。
“MCU交付期現(xiàn)在至少30周,很多都不保證交付期。由于現(xiàn)在自主品牌供應鏈備貨周期更短,有的只有1-2個月,而且很多是向代理商買,可能缺的更多!狈揭翆τ浾弑硎。
在過去1年里,福特、通用、豐田、Stellantis等公司在歐洲和美國已經(jīng)發(fā)布多起因缺芯片而停產(chǎn)的消息。歐洲和美國一些咨詢公司對全球汽車芯片短缺所引起的汽車減產(chǎn)數(shù)量和經(jīng)濟損失已經(jīng)做了多輪預測,最新的觀點是2021年全球汽車減產(chǎn)數(shù)量將達450萬輛。
反觀國內(nèi),絕大多數(shù)車企對芯片短缺問題都“猶抱琵琶半遮面”。到目前為止,除了蔚來汽車主動披露因芯片短缺停產(chǎn)5天外,并沒有其他公司主動披露芯片短缺情況。與此同時,中國汽車行業(yè)的協(xié)會也沒有就汽車芯片的缺貨率等信息進行披露。
不過方寅亮、王欣宇、周偉芳等咨詢公司高管或芯片行業(yè)從業(yè)者均認為2021年中國汽車產(chǎn)業(yè)芯片缺口為15%~20%,按照2019年汽車產(chǎn)銷量預計,將導致中國汽車減產(chǎn)385萬輛~514萬輛。
在終端零售市場,豐田、本田、大眾等不同品牌的汽車經(jīng)銷商都不同程度感受到芯片短缺帶來的影響。福特一家經(jīng)銷商告訴記者:“只要看一下系統(tǒng)里面哪些車的指標為零或者是個位數(shù),就知道這些車缺芯片了!庇捎诋a(chǎn)量縮減,“缺芯”的產(chǎn)品如大眾邁騰、本田雅閣等多款車型終端優(yōu)惠普遍回調(diào)。
為了降低損失,車企普遍在內(nèi)部調(diào)節(jié)資源,把芯片優(yōu)先提供給利潤更好的高端車或中大型車。如一汽大眾優(yōu)先保供奧迪,沃爾沃優(yōu)先保供XC60和S90。但即便如此,汽車公司也要承擔因產(chǎn)線、制造設備調(diào)整或者混線生產(chǎn)帶來的勞動效率下滑帶來的損失。
汽車芯片價格上漲10~20倍
芯片的最上游是硅材料,在硅材料中提煉出多晶硅,再進一步提煉出用于半導體和光伏的單晶硅。把單晶硅棒切片,就得到晶圓片。對晶圓片進行濕洗、光刻、離子注入、干蝕刻、濕蝕刻、等離子沖洗、電鍍等工藝,從而生產(chǎn)出芯片。對芯片進行封裝,通過導線使內(nèi)部芯片與外部電路實現(xiàn)連接,再進行測試,才完成芯片的制造。
芯片短缺過程中,整個產(chǎn)業(yè)鏈的成本都有不同幅度的上漲。自2021年開年以來,硅料價格持續(xù)猛漲。今年4月初,多晶硅的報價為13.5萬元/噸;5月份已上漲至18萬元/噸。全球最大的工業(yè)硅材料生產(chǎn)企業(yè)合盛硅業(yè)(603260.SH)一名高管告訴記者,芯片短缺發(fā)生前硅料價格約為6萬元~7萬元/噸。
銅箔基板、電子材料、硅晶圓、元器件專用材料等芯片相關(guān)產(chǎn)業(yè)今年4月起均集中發(fā)起新一輪提價,普遍上漲幅度10%~20%。如生產(chǎn)硅晶圓的信越化學所有硅產(chǎn)品價格上調(diào)了10%~20%,生產(chǎn)通箔基板的南亞電子全線產(chǎn)品上漲了15%~20%,生產(chǎn)電子材料的長興材料面板價格上漲了10%~20%。
芯片制造環(huán)節(jié),2020年以來,晶圓代工價格已調(diào)漲30%~40%。今年4月份起,聯(lián)華電子、力積電等公司價格提高了約10%~30%。今年7月起,聯(lián)華電子計劃將12英寸晶圓代工報價提高約13%。全球最大的汽車MCU代工廠臺積電雖然沒有漲價,但已取消連續(xù)兩年的銷售折讓,并將今年二季度剩余產(chǎn)能進行拍賣,中標者付出了15%~20%的溢價。封裝廠龍頭日月光及其他廠商都已在今年第一季度對打線封裝漲價5%-10%,第二季和第三季還將逐季上調(diào)10%價格。
歐洲第二大芯片制造商意法半導體宣布將從2021年6月1日起提高其產(chǎn)品線的價格。MCU制造商瑞芯微的調(diào)價函中提到,目前,晶圓、基板、封測的成本已經(jīng)發(fā)生了不同程度的大幅上漲,公司在繼續(xù)自行承擔大部分成本上漲的基礎上,決定對芯片產(chǎn)品進行不同程度的價格上調(diào)。
研究機構(gòu)Counterpoint預測,供需失衡的局面的持續(xù)將導致芯片報價還將上漲至少10%~20%,8英寸代工廠的部分產(chǎn)品已比2020年下半年漲價30%~40%。
而到汽車供應商手中,多數(shù)供應商面臨著芯片價格上漲10倍~20倍的壓力。一家創(chuàng)業(yè)時間不長的電池熱管理供應商告訴記者,該公司采購的芯片單件價格原本是8元,最新的價格是100元,該公司目前已經(jīng)停止了芯片采購。
一家TIER1供應商告訴記者,汽車使用量最大的MCU主控芯片單價通常為幾塊錢,但現(xiàn)在汽車MCU芯片均價在5美元左右,導航主機Soc芯片價格要達到70多美金。該供應商稱,意法半導體一個單價不到10元的冷門芯片,價格被炒到70多倍。
該供應商認為,芯片原廠漲價通常會公示,且漲價幅度有限,到供應商手中芯片價格上漲10倍乃至20倍的主要原因是分銷商囤貨、炒貨,“很多人有貨不放,你越吃我越囤,這里面水很深,代理商和原廠都有參與!
上述TIER1供應商介紹說,相對于消費電子,汽車芯片的產(chǎn)值占比較低,計劃性較強,周期長,芯片原廠傾向于用較短的時間來完成長時間的訂單。加上汽車零部件公司不會建長時間的庫存,所以市場上誕生了中間分銷商這個產(chǎn)物。
大的汽車TIER1供應商直接和芯片公司談業(yè)務,交貨由分銷商來執(zhí)行,后者幫助它們建庫存和維持供應鏈的彈性,相當于緩沖池。對于小供應商來說,它們的采購體量不足以和芯片原廠直接對話,于是團結(jié)在分銷商周圍,通過代理商拿貨。隨著時間的推移,一些分銷商開始提供技術(shù)支持,從單純的轉(zhuǎn)手貿(mào)易變成了貿(mào)易與技術(shù)解決方案、售前售后服務一體化的公司。
最后形成的市場格局是,汽車主機廠通過TIER1供應商下需求,TIER1供應商找代理商拿貨,代理商和芯片原廠打交道。記者查詢到,德州儀器、瑞薩電子等公司都有其全球數(shù)個分銷商,包括大聯(lián)大世平、安富利、文曄科技等。
但上述供應商強調(diào)說:“上游源頭數(shù)據(jù)拿不到,究竟囤貨的人囤了多少,募集了多少資金囤,我們不是身在其中,很難搞清楚影響究竟有多大。”
英飛凌相關(guān)人士告訴記者,芯片危機發(fā)生后,一個顯著的變化是汽車廠商觸角延伸,主動找到芯片公司談長期訂貨協(xié)議。公開信息顯示,去年起,德州儀器轉(zhuǎn)采直營模式,大刀闊斧砍掉代理商。瑞薩電子也對代理商進行調(diào)整,終止大聯(lián)大世平的代理,全球僅保留三家分銷商。
值得一提的是,雖然芯片成本不斷攀升,但迄今為止汽車廠商中僅特斯拉上調(diào)了產(chǎn)品售價。過去兩月來,特斯拉在美國5次上調(diào)產(chǎn)品售價,最近一次價格上調(diào)幅度為500美元。其中Model 3累計漲價2500美元,Model Y長續(xù)航版累計漲價2000美元。在中國市場,特斯拉3月以來分別上調(diào)了Model Y和Model3標準續(xù)航升級版價格,分別為8000元和1000元,官方解釋是生產(chǎn)制造成本上漲。
此前特斯拉CEO馬斯克在財報電話會議上表示,芯片短缺是一個“巨大的問題”。但其他的汽車廠商并沒有跟進,更多表現(xiàn)為經(jīng)銷商減少減產(chǎn)車型的優(yōu)惠幅度。
“雖然芯片價格上漲了很多,但到目前為止多半是供應商承擔的。因為供應商和汽車廠簽訂的合同有其長期性和對賭性,主機廠達不到提貨量或者供應商不供貨,都要面臨天價的罰款!比A陽集團一位內(nèi)部人士向記者表示。
2022年前看不到緩解跡象
汽車芯片短缺將持續(xù)多久?包括汽車公司、汽車TIER1供應商、芯片公司以及芯片相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈在內(nèi)的受訪對象給出的結(jié)論不盡一致,但2022年一季度前沒有緩解跡象,是所有受訪對象的共識。
國內(nèi)汽車芯片短缺的源頭始于去年新冠肺炎疫情爆發(fā)后,對市場需求的低估帶來的芯片供需錯配,以及芯片產(chǎn)業(yè)自身受疫情沖擊產(chǎn)能利用率大幅下滑,芯片產(chǎn)業(yè)鏈由于中間環(huán)節(jié)龐雜和全球化分工的特性,重啟時間長達1年等。
但多名受訪對象指出,汽車芯片當前短缺以及長期緊缺更核心的邏輯在于,萬物互聯(lián)大趨勢下消費電子對汽車芯片的產(chǎn)能擠兌,以及汽車芯片主要實用的8英寸晶圓產(chǎn)能擴張停滯。
生產(chǎn)離子注入機的萬業(yè)企業(yè)副總裁周偉芳告訴記者,從產(chǎn)業(yè)發(fā)展的角度來看,當前半導體產(chǎn)業(yè)已進入5G、新能源汽車、人工智能、云計算、物聯(lián)網(wǎng)等創(chuàng)新技術(shù)驅(qū)動的新增長階段和規(guī)模平臺。
“萬事萬物都在做互聯(lián)網(wǎng)+,智能家居、IOT、智能指紋門、農(nóng)業(yè)無人機,電子監(jiān)測圍欄,所有互聯(lián)網(wǎng)的基礎都是芯片。各行各業(yè)的信息化給商業(yè)的發(fā)展帶來無窮無盡的想象空間,它們都是基于芯片的解決方案。國內(nèi)28條晶圓廠不能滿足芯片每年的消耗量,芯片會是長期緊缺的趨勢!敝軅シ急硎。
華泰證券的研報顯示,去年新冠肺炎疫情發(fā)生后,遠程辦公、教育帶動PC 的增長,而 5G 基站、電動車充電樁等新型基礎設施建設也進一步推動半導體需求走高。今年 1 季度,國內(nèi)市場手機出貨量同比增長 100%;1 季度全球范圍內(nèi) 5G 手機同比增長13.9%。個人電腦全球發(fā)貨量 1 季度增速為 16.7%。由此估計,全球芯片供需缺口可能會達到 20%~30%。
在這一輪產(chǎn)能擠兌中,汽車芯片又由于制造門檻高、單價低,又使得其在和消費電子搶芯片的過程中處于不利位置。
汽車芯片又稱為車規(guī)級芯片,和消費電子芯片相比,車規(guī)級芯片通常要求工作溫度為-40~155℃,消費電子芯片為0~70℃。汽車設計壽命普遍都在 15 年或 20萬公里左右,消費電子產(chǎn)品的壽命要求通常為3年,因此汽車芯片的產(chǎn)品生命周期通常要求在15年以上。此外,車規(guī)級芯片在環(huán)境濕度、粉塵、抗振動、沖擊等方面都遠高于消費電子芯片的要求。由于汽車與生命安全密切相關(guān),其對于產(chǎn)品可靠性、一致性和安全性的要求也非?量。按照AEC-Q100標準,車規(guī)級芯片的可靠性必須達到PPM(每百萬件次品率)小于1。
由于汽車本身空間較大,加上傳統(tǒng)汽車公司采用分布式電子電氣架構(gòu),大量的汽車芯片應用于發(fā)電機、車窗控制器、雨刮控制器、車燈等低算力板塊,因此汽車芯片并不追求先進的制程工藝,大量應用業(yè)內(nèi)俗稱的“單片機”,所以成本也比較低。
麥肯錫的調(diào)研顯示,傳統(tǒng)燃油車平均每臺半導體成本約為350美元,每輛純電動汽車中的半導體成本約為704美元。按照每臺燃油車搭載1400顆芯片,每臺純電動車搭載2000顆芯片計算,燃油車平均單個芯片成本約為1.6元,純電動車為2.2元。
上汽與博世合資的聯(lián)合電子公司一位工程師告訴記者,該公司采購的芯片中,“單個價格超過100元就已經(jīng)是非常貴的了。”而一顆高算力的手機芯片價格甚至超過一臺低端手機的售價,目前最先進制程的5nm手機SoC芯片單價已經(jīng)達到170美元。
臺積電是全球最大的芯片代工廠,其汽車MCU產(chǎn)能占到全球70%,但2020年,汽車芯片業(yè)務產(chǎn)值僅占臺積電2020年銷售收入的3%。
方寅亮指出,全球半導體業(yè)務規(guī)模約有5000億美元,汽車芯片則有475億美元,中國汽車芯片產(chǎn)業(yè)規(guī)模不足150億元人民幣,占據(jù)全球份額的4.5%;而中國整車占據(jù)全球業(yè)務的30%。相比之下,汽車芯片從規(guī)模到技術(shù)、從品牌到品類,全面落后于整車業(yè)務。
周偉芳認為,由于汽車芯片比起消費電子新品在制造端要求更多,但產(chǎn)值和利潤回報有限,所以晶圓廠傾向于擴建或新建代表更先進制程、更高工藝水平和更高利益回報的12英寸晶圓產(chǎn)能。IC咖啡創(chuàng)始人王欣宇也表示:“以前賣給車廠,各種要求,價格和采購量比起來優(yōu)勢也不明顯,不如賣給消費電子!
信達證券電子產(chǎn)業(yè)首席分析師方競在其研報中表示,汽車芯片近8成使用8寸晶圓,長期以來8英寸晶圓廠擴產(chǎn)動力不足,使得設備供應商不再供應8英寸晶圓的制造設備。日本的火災、地震、歐洲的罷工、美國的暴風雪等意外事件使得海外 IDM 企業(yè)生產(chǎn)受到不同程度影響,使本就緊張的產(chǎn)能雪上加霜。
過去10年里8英寸晶圓廠的產(chǎn)能幾乎沒有提高。去年12月,二手設備供應商SurplusGlobal曾表示,行業(yè)需要2000至3000多個新的或翻新的8英寸設備或核心部件來滿足8英寸晶圓廠的需求,但可用的不到500個。
方競認為,車載芯片晶圓廠生產(chǎn)平均需2到3月個以上,封裝環(huán)節(jié)需1月左右。而當前整體晶圓代工緊缺,芯片交貨期延長至26周以上,部分需求較大的組件更是延長達38周,因此目前芯片到整車生產(chǎn)周期至少需半年以上。
為了緩解產(chǎn)能緊缺,中國本土以及在外資在華晶圓廠紛紛加大擴建、升級和新建產(chǎn)能力度。但是根據(jù)各家披露的信息,包括英飛凌、華虹半導體、中芯國際等在內(nèi)的芯片公司主要推進的是12英寸晶圓擴產(chǎn)。
華虹半導體一位工程師告訴記者,新建晶圓產(chǎn)能主要有蓋廠房車間、買設備、調(diào)工藝三個階段,整個周期大約是18個月。
“擴產(chǎn)不是現(xiàn)有基礎上拷貝,會結(jié)合對未來時從的預測和判斷,比如第三代碳化硅等,有一個結(jié)構(gòu)性的問題!庇w凌相關(guān)人士認為,汽車芯片的短缺最終會持續(xù)多長時間,“不是完全取決于汽車產(chǎn)業(yè),還要看消費類產(chǎn)品,是不是快速達到了飽和,甚至是下滑!
國產(chǎn)芯片替代的機會?
“缺貨是很大一個利好,但我們還沒有準備好!蓖跣烙钫f。
中國汽車半導體大體萌芽于上世紀90年代,汽車公司中最早布局的是比亞迪,在本次缺芯事件中體現(xiàn)出了其優(yōu)勢。比亞迪IGBT自主研發(fā)已經(jīng)到了第五代,目前以IGBT為主的車規(guī)級功率器件累計裝車超過100萬輛。在MCU方面比亞迪和華為合作,在中美貿(mào)易戰(zhàn)背景下通過采購華為的麒麟710A芯片取代高通的驍龍820A,該芯片由中芯國際代工,有效緩解了“卡脖子”風險。另外國內(nèi)至少有數(shù)個汽車品牌已經(jīng)在用華為的中控系統(tǒng)。
最近兩三年以來,無論汽車公司還是TIER1汽車供應商都在積極搭建戰(zhàn)略合作或自建能力。2018年,上汽集團同英飛凌成立了車用IGBT合資公司——上汽英飛凌汽車功率半導體(上海)有限公司。2020年5月,北汽集團同Imagination集團和翠微股份聯(lián)手進行自動駕駛芯片和語言交互芯片的研發(fā),并成立了合資公司北京核芯達科技有限公司。2020年10月吉利汽車也與Arm中國共同出資成立了芯擎科技,未來將圍繞自動駕駛、微控制器、智能座艙等芯片領域制定長遠的研發(fā)及量產(chǎn)計劃。在新造車勢力中,理想和蔚來均已搭建自動駕駛團隊,并開始了自動駕駛芯片自研進程。
但總體來看,中國大陸晶圓代工自給率較低,2020年中芯國際和華虹半導體(01347.HK)共計占到全球 6.5%市場份額。而汽車芯片領域,具備車規(guī)級MCU 產(chǎn)品或規(guī)劃的國內(nèi)公司主要有比亞迪半導體、兆易創(chuàng)新(603986.SH)、中穎電子(300327.SZ)、四維圖新(002405.SZ)等。
王欣宇介紹說,車規(guī)級IGBT芯片,在全球范圍內(nèi)一直都被英飛凌、三菱、富士電機、安森等少數(shù)IGBT芯片巨頭所壟斷,我國車規(guī)級IGBT芯片進口比例超過90%,而國產(chǎn)IGBT芯片自給率不足10%。車規(guī)級 MCU也主要由歐美日廠商占據(jù),國產(chǎn)滲透率極低;SOC高端芯片更是主要受控于歐美芯片公司。
認證壁壘是國內(nèi)芯片公司進入汽車芯片市場的障礙之一。華虹半導體工程師介紹,國內(nèi)芯片公司進入汽車市場需要獲得AEC-Q100等車規(guī)級認證,該認證由歐美相關(guān)機構(gòu)掌控,認證時間長度約為12~18個月,費用約為5000萬元。
如前所述,汽車芯片雖然看起來采用了較為落后的制程,單品價格低,但在工作環(huán)境、可靠性、安全性方面存在較高的技術(shù)壁壘。其PPM要求為零,即每100萬個交付良品率小于1,消費電子類別PPM則要求小于200。
而即便通過了認證門檻,還需要與汽車廠商或TIER1供應商進行時間長度約為2~3年的車型導入測試驗證。測試驗證完成后,汽車廠商往往也不會立即切換,而是要求供應商以二供或者三供的身份“陪跑”,逐步提高裝機量。
“因為汽車跟安全相關(guān),會產(chǎn)生轉(zhuǎn)嫁責任的問題。如果產(chǎn)品出了問題需要召回或者索賠,英飛凌無疑讓人更放心些!蓖跣烙钫f。
國內(nèi)一家動力電池熱管理供應商告訴記者,國內(nèi)一些造車新勢力公司的配套體系相對門檻更低,但它們也不太敢用國內(nèi)新創(chuàng)業(yè)公司的產(chǎn)品,同樣是出于風險防范的考慮。而這導致了一個結(jié)果是,國內(nèi)芯片公司想要給汽車廠商配套,首先要花幾年時間和幾千萬元的費用做認證和驗證,但做完之后不一定拿得到訂單。
“從表面上看缺芯是由于主機廠對芯片備貨不足、受其他消費電子行業(yè)擠壓產(chǎn)能、全球芯片‘炒貨’現(xiàn)象和芯片供給端停產(chǎn)、災害影響造成的供給短期問題造成的,但也暴露出了中國本地芯片產(chǎn)業(yè)鏈的薄弱和主機廠在極端供應鏈壓力測試下的反應。”方寅亮說。
2013年起,中國開始大力發(fā)展半導體產(chǎn)業(yè)。有觀點認為,中國半導體產(chǎn)業(yè)已培養(yǎng)了大量人才,擁有較大產(chǎn)業(yè)規(guī)模和巨大市場容量,也不缺乏資金,已具備了承接全球產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移的條件,將迎來產(chǎn)業(yè)大發(fā)展的戰(zhàn)略機遇期。
周偉芳認為,半導體風口雖然來了,“但是大部分是做產(chǎn)品定義,實用型或者場景化的芯片設計公司,真正啃硬骨頭的,比如芯片制造工廠、芯片設備、芯片材料,這個方面尤其往上游芯片的基礎研究方面,其實并沒有非常多的產(chǎn)業(yè)投資人。”
王欣宇也認為,包括比亞迪、華為在內(nèi)的公司雖然取得了很多成就,但跟國際相比還有很大差距。在封測等領域我國局部可以達到領先水平和相當水平,但整體設計、制造等很多方面還是跟海外頭部有相當差距。
“中國本土汽車芯片制造幾年前近乎于一片荒漠,最多在沙漠邊上種了點防護林。隨著第三代半導體的發(fā)展,部分功率器件和非核心控制部件會有一定的國產(chǎn)化,但短期還撐不起本土汽車業(yè)!蓖跣烙钫f,中國芯片產(chǎn)業(yè)鏈從晶圓材料到制造設備等全體系的能力還有很大的提升空間,成為供應鏈的主力還很遙遠,不是短期能彌補的。
記者了解到,由于芯片成本上漲或買不到芯片,深圳、東莞當?shù)匾恍┬∥⒖萍紕?chuàng)新企業(yè)中有數(shù)家近期破產(chǎn)或者宣布停止營業(yè)。一家從事汽車藍牙智能互聯(lián)系統(tǒng)開發(fā)的科技公司近期破產(chǎn),接近該公司創(chuàng)始人的一位人士告訴記者,直接原因就是芯片嚴重缺貨和成本上漲,客戶沒有利潤不再下單,公司資金鏈斷裂。
“創(chuàng)業(yè)公司進入汽車行業(yè)靠的是TIER2、3、4供應商發(fā)展起來的,東西剛做出來,大公司不敢用,先跟中小型公司合作起來,獲得一定的實際業(yè)績后,再跟大廠去交流,這是正常的商業(yè)擴張路徑。中小企業(yè)活不下去,中國芯片突圍之路在哪里?”該人士說道。