瑞薩火災的警示

張靜

代工模式的過度集中以及資源的相對壟斷，是汽車芯片短缺的根本原因之一。

今年3月19日，瑞薩電子位于日本茨城縣的一座工廠突發大火，共損壞11臺設備，占公司所有半導體生產設備的2%。據悉，瑞薩電子在日本擁有六座半導體工廠，此次發生火災的是該公司的300毫米直徑晶圓處理工廠，更加不幸的是，在這座工廠中，2/3的芯片產品屬于汽車芯片。

按原計劃，瑞薩電子的復產規劃是：4月19日產能恢復到10%，4月25日產能恢復到30%，4月底產能恢復到50%，5月底產能恢復到100%。可加之日本東北部發生的大地震和海嘯，瑞薩電子停工時間將長達三個月。據彭博社報道稱，瑞薩火災之后，全球車用芯片的短缺可能會持續到今年下半年。

“從中不難發現，火災之后，瑞薩電子無法在短期內迅速恢復生產，其庫存只能持續到4月底，也就是說在此之前汽車行業的芯片供應還算安全，但真正的危機是從5月份開始顯現出來的，因為這時候的庫存已經用完了，而新的生產線還沒有重建起來，這才是最為致命的。”IHS Markit大中華區輕型車輛生產預測經理陶杲如是說。

與此同時，陶杲認為，缺芯對于汽車行業來說并不是一個隨機事件，而是一個必然事件，主要原因有以下四點：

第一，半導體產品交貨周期長。由于芯片生產周期長、產業利用率又非常高，一旦生產中斷，所造成的影響則是十分巨大的。例如，一級供應商通常需要提前12周向下級供應商下達需求，再根據芯片類型的不同，通常需要14周、16周、24周的時間來備貨，下單時間短于交貨時間是存在風險的。

第二，近飽和的芯片產能利用率。半導體晶圓廠的理想利用率為95%，一旦超過95%的產能瓶頸，晶圓制造商就必須進行新的投資以擴大產能或尋求外包，所以，芯片制造商必須足夠靈活，以應對不斷變化的市場需求。

第三，消費電子芯片需求激增。比如許多5G手機的推出以及5G基礎設施的建設，需要大量的手機處理器;隨著新的Xbox與索尼PS5的推出，游戲處理器需要也十分巨大;而疫情期間的封鎖措施則進一步增加了電商行業的發展，促使電腦和數據中心的英特爾處理器需求大增。

以往大家會覺得消費電子對于汽車電子不會造成太大影響，但隨著汽車行業需求越來越多，龐大的消費電子需求必然會對汽車電子造成很大困擾。此前，IHS Markit高級首席分析師Phil Amsrud也曾強調：“當前最主要的挑戰不是需要增加資本支出的結構性問題，而是消費電子等其他非汽車行業占用了太多芯片產能。由于汽車行業需要與其他領域共享芯片資源，然而汽車又并沒有比手機等電子產品享有更高的優先級，所以汽車芯片短缺現象會持續到今年第三季度。”

第四，對代工廠的依賴性。由于晶圓廠的建立和維護成本十分昂貴，所以很多芯片制造商選擇外包給代工廠進行生產，而臺積電（臺灣積體電路制造股份有限公司）就是全球最大的晶圓代工廠。

在2021年第一季度全球十大晶圓代工廠營收排名中，臺積電、三星、聯電、格芯、中芯國際、高塔半導體、力積電、世界先進、華虹半導體、東部高科分列前十，其中，臺積電的市占率更是高達56%。例如，生產一輛大眾C級車需要5個供應商的27個MCU，而臺積電所生產的MCU就占到60%～70%。可見，代工模式的過度集中以及資源的相對壟斷，會對整個芯片市場供需平衡帶來影響。

由于半導體制造周期至少需要三個月左右的時間，加之行業壟斷問題十分突出，一旦生產受到干擾、中途發生斷裂，重新啟動則相當困難，勢必會導致車企因芯片短缺而停產或減產。

以瑞薩電子（Renesas）為例，作為全球最大的汽車芯片制造商，瑞薩電子在全球汽車芯片市場中占據30%的份額，加之排名世界第二的汽車芯片制造商——恩智浦，兩者約占整個市場份額的56%。另據IHS Markit分析數據顯示，每輛汽車至少應用了來自瑞薩電子和/或恩智浦的15種不同MCU，而在每15個MCU中，至少有一個來自瑞薩電子的40nm MCU和/或自恩智浦的90nm MCU。

截至目前，全球汽車芯片市場仍以美、日、歐企業產品為主，高端市場也幾乎被這三大主力地區壟斷。尤其在高端汽車芯片領域，由于國內廠商尚未形成規模效應與集群效應，所以核心技術的壁壘始終無法打破。

眾所周知，芯片是所有意圖在智能汽車時代占據一席之地的每一位玩家的鑰匙，但與其相矛盾的是，2021年爆發的芯片短缺問題并不能在短期內得到改善，汽車行業恐將像數碼行業一樣面臨常態化的缺芯。