張配豪

自去年12月份以來,國內外芯片短缺情況日益嚴峻,作為芯片的主要市場之一,汽車行業受影響頗大,減產停產屢見不鮮。據不完全統計,目前包括大眾、本田、豐田、蔚來等在內的逾10家車企先后發布了減產和停產的相關公告。今年第一季度,全球將有100萬輛汽車因“缺芯”推遲交付,全年汽車產業銷售額將減少600億美元。分析機構預測,全球汽車芯片短缺至少還要持續半年甚至三個季度。
因芯片短缺,蔚來汽車3月26日宣布,從29日起停產5天。蔚來相關負責人表示,芯片短缺情況超出預估,已積極協調供應鏈資源。蔚來汽車的股價在停產消息發布后應聲下跌。
蔚來汽車表示,芯片的整體供應限制已經影響了公司今年3月的產量。公司預計今年第一季度交付量將降至19500輛,而此前蔚來汽車發布的預期為20000輛至20500輛。
蔚來汽車臨時停產其實早有預兆。在去年四季度財報電話會議上,蔚來汽車創始人李斌就曾表示,蔚來公司已具備月產1萬輛電動車的能力,但由于全球芯片短缺和電池供應限制,目前僅限產7500輛。
全球“芯片荒”源于疫情,又因為美國得克薩斯州暴風雪、日本芯片大廠瑞薩電子火災等“黑天鵝”事件而愈演愈烈。除了蔚來以外,福特、通用、本田、大眾等多家汽車制造商也因芯片短缺遭遇停產。有咨詢公司預計,今年全球汽車行業將因缺“芯”問題遭受606億美元、約合人民幣3964億元的損失。
許多人都知道手機和電腦離不開芯片,但其實汽車也是芯片的重要承載工具與核心應用場景。汽車芯片按功能可分為三類:第一類是功能芯片,主要是指處理器和控制器芯片,如中控系統、自動駕駛與輔助系統,以及發動機、底盤和車身控制等;第二類是負責功率轉換的半導體,分布于電源和接口;第三類是傳感器。每個大類芯片下還有若干個分類,因此一輛汽車上往往搭載著上百種芯片。
此次嚴重短缺的是應用在車身電子穩定系統和電子控制單元中的微控制器。這類芯片在汽車中分布最廣,僅去年全球車載微控制器安裝量就超過25億顆。
伴隨著汽車的智能化、網聯化、電動化發展,汽車使用的芯片數量明顯增加。全球管理咨詢公司麥肯錫的數據表明,當前平均每輛傳統汽車中的半導體成本約為350美元,其中有118美元是功率器件成本;每輛純電動汽車中的半導體成本約為704美元,其功率器件成本為387美元。
未來,全自動駕駛汽車需要配備更多的處理器來實現自動化功能,車載芯片的應用數量和比例將進一步提升。會計師事務所畢馬威預測,到2040年,全球汽車半導體的市場規模有望達到2000億美元,年復合增長率將為7.7%。
對汽車生產企業來說,沒有芯片的供應,大部分智能化系列的車型將出現功能缺失,安全性無法保障,當然也就無法進行完整的汽車生產,因此只能減產,甚至是部分停產。
隨著全球芯片短缺引發上游芯片材料供應緊張,芯片以及核心原材料價格也隨之水漲船高。今年1月至2月,僅江蘇昆山口岸進口的集成電路就超過了100億元,在數量基本和去年持平的情況下,進口金額增長了20%。但汽車芯片短缺是危機也是契機,國內集成電路行業應當抓住市場窗口期,加快推進車用芯片開發。
中國汽車工業協會副秘書長李邵華判斷,芯片短缺局面還將持續一段時間:“按照行業的基本生產規律和周期來看,應該會持續到今年下半年,三季度左右的時間。”
切膚之痛使得比亞迪、吉利等車企紛紛加大了芯片領域的投入。晶圓代工廠已經開始考慮可行性方案。全球最大的芯片代工企業臺積電已經同意優先供應汽車芯片,且正計劃在半導體生產工序中采用特殊方法,將汽車用產品的交貨期縮短一半;三星電子也正在考慮緊急擴大汽車芯片的產能;聯華電子也表示,希望能通過優先供應汽車業緩解部分壓力。
上汽乘用車與智能芯片企業地平線敲定全面戰略合作協議。在今年全國兩會上,上汽集團董事長陳虹表示,實現汽車產業鏈自主可控,提高車用芯片國產化率刻不容緩。“車規級芯片本身工藝要求高,使用環境惡劣,以及資金投入大、產出周期長等諸多因素,造成了我國車用芯片供應受制于人的局面。我們基本上90%以上是進口。”
瞄準缺“芯”短板,上海正加快布局。不久前發布的《上海市加快新能源汽車產業發展實施計劃(2021—2025年)》明確提出,到2025年,核心技術攻關取得重大突破,其中就包括車規級芯片。上海市發改委副主任裘文進說:“打造若干個銷售規模達到百億級的零部件‘獨角獸企業。支持車用操作系統及車規級芯片等關鍵零部件核心技術研發。”
上海是國內集成電路產業鏈最齊全的城市,借助集群優勢,多家企業正迅速從消費電子芯片切入車用芯片開發。科創板上市公司瀾起科技已成功研發車規級DDR4 RCD芯片,有望廣泛應用于智能汽車領域。瀾起科技公共關系副總裁宿志玲介紹:“我們現在在做的車規級芯片類似于在服務器內存條上面的一顆智慧片,它的功能是來減少處理器跟存儲之間的差錯率,以提升總傳輸速率和準確率。”
同樣在科創板上市的聚辰半導體,其存儲器在行業內已經做到全球第三、國內第一。董事長陳作濤介紹,目前公司已經把拳頭產品應用向汽車芯片領域延伸,“未來我們要從智能手機延伸到汽車電子,延伸到無人駕駛,這實際上是我們做存儲芯片非常重要的發展方向。”
業內人士指出,從長期來看,需要調整供應鏈結構,以應對汽車芯片需求的快速增長,其中,供應鏈、產業鏈的自主可控,有望使我國的汽車工業不再為“缺芯”而苦惱。
中國汽車芯片產業創新聯盟秘書長原成寅認為,國內汽車產業強大的需求拉動將成為汽車芯片國產化的重大契機。但從全球化競爭趨勢來看,時間窗口稍縱即逝,決不能踏錯節拍。“整個汽車芯片產業生態面臨的挑戰很大,而對于中國汽車產業,確實是‘卡脖子問題,所以整個產業國產化、自主化,包括對整個上下游的掌控都有十分重要的意義。”