汽车芯片攻守道

作者: 王小豪

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2021年3月19日,上海半导体展的汽车展位

自2020年以来,汽车产业迎来一次史无前例的缺芯荒,这场发生于汽车产业的震荡,深刻地反映出了新冠疫情时代全球产业形势的变化。

从市场表现来看,车企与消费者在这一轮芯片荒中受影响最大。据Auto Forecast Solutions(AFS)最新数据显示,截至8月底,全球汽车已累计减产688.7万辆,预计这一减产趋势仍将延续,今年底或将减产810.7万辆。

中国市场的震荡同样明显,据中汽协统计,今年8月,我国汽车产量172.5万辆,同比下滑18.7%,汽车销量179.9万辆,同比下降17.8%,这已是我国汽车产销量连续五个月的环比下滑了。

与生产端的惨淡情况相比,需求端的消费者的购车需求始终热度不减,汽车供应呈现出结构性短缺的局面,卖方市场开始出现,原先的“车等人”,如今变成了“人等车”。

那么,这场芯片荒的原因是什么?

芯片为何缺?

周平是一家行业内领衔的汽车芯片生产厂商的高管,他所任职的公司也被卷入了此次汽车缺芯浪潮之中,他切身地经历了整个行业正在发生的变化。

此次缺芯荒的出现是多种政治、经济、产业因素综合作用的结果,与全球经济形势、新冠疫情、汽车行业与芯片行业的发展格局都有关系,汽车芯片的短缺只是整个大环境变化中最引人注目的一环。

理解这样错综复杂的变动,需要从芯片行业供需变化和汽车芯片的地位权重两方面来切入。

首先,在供需变化上,周平认为,全球各国之间的贸易博弈,埋下了整个芯片行业整体性短缺的种子。在那场风波中,华为与中兴两家国内领先的电信设备制造商先后受到美国制裁,令整个芯片行业遭遇的全球政治经济风险迅速增加。

“在当时的背景下,许多芯片厂商对未来的经济预期感到非常悲观,所以下调了未来的产量,这样一级一级地砍到了所谓的源头,整个供应链也都往下调整。”周平认为。

而新冠疫情对全球经济造成的冲击,使许多厂商把降低产能作为求生之举。但意外的是,由于我国疫情控制得当,2020年下半年,在中国的带领下,全球经济复苏情况比预期要好,全球半导体产业对产能的需求开始上升,在这样的一减一增之下,芯片产能开始出现大幅缺口。

作为芯片中的一个子类,汽车芯片无论从产量还是技术规格角度来说,都是权重地位较低的那一类。与消费电子芯片相比,汽车芯片对技术要求相对较低,更注重安全性、可靠性与稳定性,当消费电子芯片在追求5nm甚至3nm的制程时,汽车芯片只需要28~55nm的制程即可满足需求。

“所以,站在晶圆厂的角度来看,其生产汽车芯片的兴趣远不如消费芯片。像台积电这样的代工厂,更愿意将产能投放在更高精尖的芯片生产中。”因此,当芯片行业大的供需关系发生变化时,汽车芯片这一子类也受到行业内部的供需关系的影响。

首先是消费电子端的变化。在华为受到制裁的时候,诸如OPPO、小米、vivo等厂商,都纷纷提高产能,希望能够抢占华为留出来的市场空缺。

据TrendForce集邦咨询公布的数据显示,去年第四季度,OPPO的出货量排名全球第四,而在今年第二季度,其手机生产量同比增加80%,出货量已上升至全球第二,排在三星之后。

“比方说,华为可能出现了2亿数量的空缺,那各个厂商都觉得这是它应该争取的份额,那么每家都可能会在此前的供应基础上增加许多产量,这样综合下来,产生的芯片需求是巨大的。”

“像台积电这样的代工厂,更愿意将产能投放在更高精尖的芯片生产中。”因此,当芯片行业大的供需关系发生变化时,汽车芯片这一子类也受到行业内部的供需关系的影响。

与此同时,在新冠疫情的影响下,许多学校不能按期开学从而开始线上授课,不少企业开始在家办公,这些变化使得消费电子产品的需求直线上升,使得许多原本属于汽车芯片的产能被消费电子产品挤占。

同样不能忽视的是汽车产业自身的变化。从技术角度来说,与传统燃油车相比,电动汽车更加智能化,因此对芯片的需求量更大。传统燃油车单车芯片数量一般在100~150颗左右,而电动汽车是这一数量的3~5倍。

自2018年特斯拉在上海建厂以来,我国新能源汽车产业及供应链的发展愈发完善,迎来了一个新的增长期。据乘用车市场信息联席会数据显示,截至目前,我国今年新能源汽车零售量为147.9万台,占全部乘用车零售量的11.4%,预计这一规模仍会继续保持增长态势。因此,汽车行业自身对芯片的需求也在提升。

再加上诸如疫情造成的停工停产,原材料短缺等因素,汽车芯片这条复杂的产业链的各个环节里,都发生了不能满足市场需求的情况,最终导致了汽车芯片的结构性短缺问题。

芯片厂商的生存

一块小小的芯片,成为了制约汽车厂商的阿喀琉斯之踵。那么位于这个风暴中心的汽车芯片厂商,又发生了怎样的变化?

最直接的变化是汽车芯片价格的上涨。在周平看来,保持芯片价格稳定有利于汽车芯片厂商与车企形成长期友好的合作关系。但是芯片生产的上游环节不断在涨价,倒逼芯片厂商只能跟着涨价。

“我们现在其实是在牺牲自己的利润,去保证客户的需求。但是我们的上游环节,一涨就是涨30%、50%,有些东西涨了一轮还不够,过两天它又涨一轮。所以尽管我们的涨价策略非常保守,但是也有一定的涨幅。”

放眼市场,汽车芯片的价格涨幅普遍达到了原先的5~10倍,囤货居奇与哄抬价格的行为也屡屡发生。不久前,市场监管总局也对上海几家汽车芯片经销企业哄抬汽车芯片价格的行为处以250万元的罚款,这几家企业以10元不到的进价购进芯片,以400多元的高价售出,涨幅达40倍。

其次,汽车芯片厂商的议价能力也在不断提高。从产业分工的角度来说,汽车芯片厂商属于车企的一级供应商的合作伙伴,一般来说,车企只与一级供应商对接零部件需求,至于供应商选择什么方案、用什么芯片,车企并不在意。

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2021年2月24日,中国电子科技集团公司第三十八研究所展示了新开发的77GHz毫米波汽车雷达芯片

但是自芯片荒以来,情况发生了变化,汽车厂商纷纷提高了对汽车芯片采购的重视程度。

“现在许多车企都成立了汽车芯片采购部门,专门盯汽车芯片的采购。前两年我们去跟车企打交道,他们都是不愿意见我们的,但是现在许多车企的老总都跑我们公司来了,希望我们可以保供,或者多给他们供应一些芯片。”

周平表示,现在的需求非常旺盛,但是现有产能无法跟上,“客户如果要十万颗芯片,以我们现在的产能,只能提供一半”。

与此同时,车企也不像之前那样压榨供应商、压低芯片的价格,而且对国产芯片的接纳度也更高了。

周平表示,现在的情况已经有了很明显的改善,“车企之前主要都是用进口芯片,但是现在进口芯片花钱也买不到了。无论是车企还是零部件供应商都意识到芯片被卡脖子是一件很痛的事情。国产芯片在性价比上比进口芯片高许多,所以现在观念上他们有一个大的转变。一方面国产芯片更容易被车企接纳了,另一方面价格上也有了更多讨论的余地”。

如何自给自足?

汽车芯片是典型的全球分工体系下的产物,其研发和生产涉及多个国家和地区,目前,全球芯片行业的市场份额主要被美国、欧洲与日本的企业占有,我国汽车汽车行业的芯片自研率仅为10%,汽车芯片进口率约为95%。

目前,全球芯片行业的市场份额主要被美国、欧洲与日本的企业占有,我国汽车汽车行业的芯片自研率仅为10%,汽车芯片进口率约为95%。

不仅如此,芯片的生产环节也分布在世界各地,增加了生产风险。就在不久前,周平所在的企业就在测试环节遇到了问题,“我们的测试在我国台湾,台湾当时因为疫情问题,导致好多工厂都关了,有大半个月的时间所有的生产都停下来了,这对整个汽车电子的影响是非常大的”。

在新冠疫情与全球政经局势发生深刻变化的当下,厂商们思考的首要问题就是如何在不稳定性中寻求稳定。因此,芯片研发与生产的本土化,就成为厂商们的首选。

这要求本土企业加强在芯片的设计、生产、封装、检测等环节的投入。为此,政府在国家层面提供了不少支持,2020年7月,国务院发布了《新时期促进集成电路产业和软件产业高质量发展的若干政策》,从税收、投融资、研发、进出口及人才培养等方面给予政策支持,以推动国家半导体产业的发展。

周平认为,芯片本土化,关键是要克服研发与生产两部分的难关。研发方面,由于此前做汽车芯片的企业很少,所以国内在该领域积累本身就不深。

前不久,台积电宣称其马上要推出3nm级的芯片,但目前国内只具备生产12nm级芯片的能力,在研发能力上,国产芯片与国际领先水平的整体差距仍然较大。

除了研发以外,量产是另一个门槛。芯片生产追求良品率,如果研发出来但生产能力跟不上,同样无力应对现有的芯片短缺问题。

行情告急,但芯片生产却急不来。周平表示,研发一款大型SoC汽车芯片需要2-3年时间,而且车规级芯片需要经过“AEC-Q100”的认证,这个流程要求从生产批次中抽检三组不同的产品,每个一组流程至少要三个多月,全部流程走完需要一年左右的时间。

市场普遍预计,这场汽车芯片荒的影响还要持续2-3年,国芯加速,除了克服技术难关外,更是在与市场抢时间。

(应被访者要求,周平为化名)

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