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理想汽車官方近日發布了“理想ONE交付方案”,表示由于馬來西亞遭受疫情影響,在不可抗力的影響下,毫米波雷達的芯片供應嚴重短缺。交付方案如下:原計劃在10月和11月提車的用戶,因為毫米波雷達芯片供應問題,為用戶交付安裝前正向1個+后2個角毫米波雷達的三雷達車型,并在12月到明年春節前為用戶進行免費的補裝。
先交車,后補充零件的“神奇”的交車方式在過去聞所未聞,全球芯片短缺今年重創了汽車行業,讓汽車工廠產量減少了數百萬輛,收入銳減數十億美元。分析師預測,汽車行業第四季度銷量將持續下降,缺乏半導體的問題會繼續困擾汽車生產。
數月以前汽車業高管一直樂觀地認為,這一問題將在年底前開始緩解。現在,有一種新觀點認為,芯片短缺已從短期危機演變為汽車供應鏈的結構性動蕩,可能需要數年時間才能完全克服。
汽車中的半導體數量,從點火系統到制動系統超過1000個。隨著全球芯片短缺的拖延,從通用汽車到特斯拉的汽車制造商都被迫調整生產并重新思考整個供應鏈。需要警惕的是,像特斯拉這樣的車企半導體備貨充分也出現了生產暫停,上海超級工廠在9月份停產了4天,短缺的關鍵芯片主要是電子控制單元(ECU)所需芯片,ECU是一種控制汽車上一個或幾個電子系統的小裝置,缺貨導致生產延遲的車型為熱銷的特斯拉Model Y。
進一步擾亂汽車制造商的芯片供應是半導體測試和封裝方式,半導體制造商正在逐步淘汰新車中普遍存在的低技術、低利潤芯片,取而代之的是更先進制程、利潤點更高的芯片。汽車制造商面臨著兩個方面的挑戰:找到維持工廠運轉所需的芯片,同時和供應商敲定合同以確保長期供應,其中包括更多本土化制造的半導體,以應對疫情的沖擊。
在剛過去的第三季度,汽車經銷商方面幾乎沒有庫存,各家的熱門車型被銷售一空,奔馳、寶馬和豐田等企業都不同程度地有加價行為。分析師和行業高管表示,汽車行業的持續困境可以追溯到新冠疫情初期,當時汽車供應商因擔心需求疲軟而取消了芯片訂單,消費電子公司又占用了大部分產能,導致汽車公司及其零部件供應商在汽車銷量回升時缺乏芯片。
禍不單行的是,一些突發事件也影響到芯片的生產,日本半導體巨頭瑞薩電子公司茨城縣那珂工廠3月份突發火災,5個半小時后大火被撲滅。起火點的“無塵室”是工廠核心設施,部分設備受損,受災的正是尖端產品300毫米晶圓生產線。
而最近臺積電也宣布,將整個芯片工廠進行搬遷,一整套設備運輸到美國。盡管美國人工成本更高,而且土地成本也比較高,但是臺積電也有自己的“小心思”,臺積電生產所需的關鍵設備ASML公司的EUV光刻機受限于美國,蘋果、高通、英特爾等美企都是臺積電的大客戶。
9月下旬巨頭豐田也挺不住了,豐田官網發布公告特別提到了一句話,“因馬來西亞疫情,零部件供應不足”。從10月開始,日本國內的14家工廠總計27條生產線將停止運營,而后續不排除繼續關停工廠的可能。9月份最新的供應干擾來自半導體封裝和測試的疫情流行重要地區馬來西亞,當地政府已經實施了滾動封鎖措施,政府目前的政策,只要工廠員工完成2劑疫苗接種,晶圓廠就能以100%產能利用率營運。
在此之前,博世(中國)執行副總裁徐大全的一條朋友圈,也提到了馬來西亞:“某半導體芯片供應商的馬來西亞Muar工廠因新的疫情,昨晚被政府關閉生產線,博世ESP/IPB、VCU、TCU等芯片將受到直接影響。”
馬來西亞工廠竟然卡住了巨頭車企的脖子,究其原因在于芯片高度分工化帶來的高度集中化。一般來說,芯片企業主要有三種經營模式:IDM模式、Fabless模式和Foundry模式。IDM模式是指設計、生產、封裝和檢測環節全部自己包攬;在Fabless模式下,企業主要負責芯片的電路設計與銷售,生產、測試、封裝將被外包;Foundry模式可以理解為代工模式,也就是某些廠商承接生產、測試、封裝等外包業務。
相關數據顯示,東南亞約占全球封裝測試市場27%的份額,而僅馬來西亞一國就貢獻了13%,而封測又是半導體中最后的關鍵一環。近年來,出于成本控制,將生產、測試、封裝這些依靠密集勞動力的環節外包,已經成了很多半導體企業的共同選擇。在這種情況下,車用MCU(Microcontroller Unit,微控制單元,又稱單片機)被交給了臺積電、三星等東亞工廠代工,而測試、封裝這些技術含量更低的環節,則主要轉移到了人力成本低廉的東南亞。
從20世紀80年代至今,馬來西亞已經承接了包括英飛凌、英特爾、意法半導體等眾多半導體企業的封測業務,累計建立了超過50家工廠,在2020年全球后端半導體的市占率達到了13%,在汽車芯片封測市場的份額更是達到了40%以上。
測試和封裝這兩個環節因利潤率有限而被轉移到發展中國家,卻在芯片生產過程中不可或缺,其中封裝更是芯片制造最后一個環節。所以在全球半導體產業鏈中占有重要地位的馬來西亞,因為疫情停產數日,能夠影響到中美日歐等各個國家和地區,也就在情理之中了。

長期的堵塞產生了連鎖反應,全球港口都出現了堵塞的現象,15%的散裝貨船運力被消耗在等待中(圖為洛杉磯圣佩德羅灣)
臨近年底,持續大半年的芯片短缺問題絲毫沒有好轉的跡象,甚至還在惡化之中。過去我們一直認為,“缺芯”的原因主要在于供需的失衡,但很少有人會注意物流運輸在半導體供應鏈環節中的影響。或許此時此刻,制造芯片所需的原材料和零部件正“無助”地漂流在某個港口之外。
沿著加州的海岸線,所有的港口拋錨地都停滿了滿載集裝箱的貨輪,他們被迫漂流在圣佩德羅灣,等待著駛進洛杉磯港。從去年開始,洛杉磯港就陷入了“大堵”的狀態,貨物堆在港口卻無法運輸。在芯片封測重地的馬來西亞,因為港口擁堵和疫情封城,全國最大的港口巴生港積貨事件也未解決,導致大量封測階段所需要的零部件被物流所困。
專門研究汽車行業的研究公司IHS Markit的高級分析師菲爾·阿姆斯魯德表示,即使未來疫情限制放寬,芯片下游的供應鏈也不會很穩定:“這些后端公司的利潤率比半導體制造商要低得多,為了讓他們對產能進行大筆投資,需要確定短期和長期需求。”
對于希望擴大產能的公司來說,提高產量所需的一些制造設備的交貨時間可能長達九個月,一些供應鏈廠商根本不愿意承擔風險。部分汽車下游零件制造商已經在重新制定2022 年計劃,比如UGN汽車零部件公司的首席執行官安東尼就將明年上半年的銷量預測下調了20%,他所在的UGN芝加哥工廠為幾家日本汽車制造商生產內飾地毯和絕緣材料。
內外部不穩定因素是IHS Markit最近下調2022年全球汽車產量預測的主要原因,該產量預測在全球范圍內被汽車制造商、供應商和研究分析師廣泛引用。由于全球芯片短缺,該機構又對其今年以來已經在持續下調的產量預測做出了前所未有力度的調整。IHS Markit將今年的產量預測下調6.2%,即502萬輛,并將明年的預測下調9.3%,即845萬輛。2023年的預期被下調了1.1%,合105萬輛。
Susquehanna金融集團的研究報告顯示,9月業界采購半導體從下單到取貨的“前置時間”已拉長至平均21.7周,比8月增加五天,等待芯片到貨的平均時間已經連續九個月拉長,恩智浦、德儀、英飛凌、安森美和Microchip科技公司等主要供應商的芯片交貨期全都創下2017年開始追蹤數據以來最長紀錄。
分析師羅蘭德表示,微控制器的前置時間再度大幅拉長,對已經受供貨短缺沖擊的汽車業者是個不利訊號。羅蘭德表示:“近期經銷核查顯示2021年沒有趨穩跡象,供應鏈環節新的瓶頸也變得復雜,很難看出芯片供應在走向好的方向。”