隨著各大主機廠八月銷量的公佈,缺芯成為絕大多數廠家銷量下滑的最直接原因,成為各家揮之不去的痛,而缺芯的困擾,似乎在短時間內難以解決。
根據Auto Forecast Solutions 估計,2021 年汽車行業因缺芯導致的減產已達596萬輛,預計全年減產710萬輛。IHS Market 給出的資料是Q1減產144萬輛,Q2減產260萬輛,Q3預計減產180 - 210萬輛,全年減產630 - 710萬輛。
作為業內較為知名的兩家公司,給出的減產資料基本類似,因此,可以預見全面減產700萬輛新車應該會成為大機率事件。
由於供應鏈的問題所導致的各大主機廠大量減產,不僅將讓主機廠蒙受較大的損失,同時也會讓汽車終端市場的優惠折扣大幅縮小,最終讓消費者付出更高的成本來購車。對無論是急於從後疫情時代恢復的主機廠還是各國經濟來說,這都不是一個好訊息。
為什麼會缺芯
2020年年初爆發出的新冠疫情是晶片危機的最大起因,疫情的反覆,也讓晶片在短時間內恢復供應存在比較大的不確定性。
一方面,疫情讓居家辦公/學習比例大幅增長,由此帶來的消費電子晶片的需求持續增長,直接擠佔了汽車晶片的產能。另一方面,從疫情中較早恢復的中國,本身並不是一個晶片製造大國。據相關資料顯示,中國每年超過95%的晶片依賴進口,其進口額甚至超過了進口石油的花費。
疫情之外,美國對中國大量高科技企業的打壓,不斷祭出“實體清單”的武器,也對不少國內企業造成了比較大的恐慌。而它們的對應之道就是加緊備庫存,這就讓本來就處於緊平衡的晶片供應,在供需矛盾上進一步緊張。
本來消費電子所使用的晶片和汽車上使用的車規級晶片並不衝突。膝上型電腦、手機上所用是的晶片如今正在邁向5nm甚至更高製程,智慧網聯汽車上則連7nm的晶片都很少用到,大部分的車載MCU製程只有28nm甚至是更低的45nm。
兩者在製程上基本井水不犯河水,但在後期加工製造上,兩者往往就需要去爭奪晶圓工廠本就不富裕的產能。
更加讓人意想不到的是,2021年,晶片領域的黑天鵝事件不斷髮生。日本地震、德州雪災、德國洪水、瑞薩工廠大火等,都讓車規級晶片恢復供應的時間一拖再拖。尤其是最近在東南亞再度死灰復燃的新冠疫情成為壓垮車規級晶片的最後一根稻草。
東南亞是全球晶片封裝測試的重要基地,根據相關資料顯示,僅馬來西亞一地就聚集了超過50家全球大型半導體公司,其產能佔全球13%。我們耳熟能詳的英飛凌、瑞薩、恩智浦、意法半導體等企業都在馬來西亞設有工廠,供應全球的汽車企業。
要求更高的車規級晶片
根據使用等級來看,晶片行業可以分為軍工級、車規級、工業級和消費級。也就是說,車規級晶片在可靠性、一致性和穩定性要求方面,僅次於軍工級,但比手機、電腦等消費級晶片高出了兩個等級。
具體來看,由於車輛的行駛環境較為複雜,不僅需要適應-40℃到-150℃的極端溫度這樣跨度較大的溫度區間,同時還要能夠適應高振動、多粉塵、有電磁干擾,而溼度要適應0%-100%。
此外,和一臺手機平均壽命不過三四年不同,汽車的更換頻率要遠低於手機,通常需要滿足15年或20萬公里無故障的要求。所以,對於晶圓工廠來說,車規級晶片的生產線可以很快地轉產消費電子晶片,但反之就不行。
因為擁有如此高的要求,主機廠在定點車規級晶片供應商時往往比較慎重。一款新車型,從專案啟動開始,到正式量產供貨的週期通常在2-3年,這中間需要經歷從零部件級到總成級再到整車級的認證,需要對主機廠的各種需求進行及時的響應。因而一旦進入正式量產階段,往往能夠擁有5-10年甚至更長時間的供貨週期。
在供貨階段,一般很難有其他供應商能夠在中途切換,因為中間需要進行大量的試驗驗證。同時,由於對晶片本身的要求較高,因此海外主機廠也更願意選擇之前有過專案合作,且對自己體系較為熟悉的晶片供應商。
根據相關資料顯示,半導體總成的前十大供應商:恩智浦、瑞薩電子、英飛凌、意法半導體、博世、德州儀器、安森美、羅姆半導體、東芝、亞德諾,掌控了全球車載半導體市場的80%以上的市場份額,而這其中沒有任何一家國內企業,且這些企業的絕大部分產能都佈局在海外市場。
國內企業迎來最好的戰略機遇
對於國內晶片企業來說,製造車規級晶片,並不需要美國貿易制裁清單上的7nm以下的光刻機,也就是說,相關的光刻機可以不受任何管控的被出口到中國市場。
從設計端來看,國內更是早已經突破了車規級晶片的技術壁壘的制約。在IGBT方面,比亞迪和華為已經實現了量產,尤其是比亞迪的IGBT已經打破了英飛凌、意法半導體的壟斷,讓我們在電驅動系統方面不再有卡脖子技術。至於主控AI晶片,地平線成為了國內相關領域的佼佼者,成為不少自主品牌選擇的方案。
晶片代工、封裝方面,中芯國際和其他很多本土晶片企業也處於一個高速增長狀態。對於7nm以上製程晶片我們還存在包括光刻機方面的不足,但是在車規級晶片,我們在技術上毫無障礙。
現在除了相關晶片企業自己爭氣,做出更多可靠性更高、效能更好的產品外,國內主機廠在沒有晶片可用的情況下,也可以考慮給本土的晶片企業更多的機會。畢竟這個總歸比工廠停線,或者像寶馬一樣減配很多智慧網聯功能要來得好。
如果本土晶片企業不能抓住這個機會,乘勢拿下幾個主機廠客戶,等到疫情徹底平息,全球供應鏈恢復之後,那時候,車規級晶片必然出現供大於求的局面,要想拿到主機廠訂單就更難了。
從長遠來看,國內的汽車銷量因為缺芯而被抑制並不可怕,等到晶片產業恢復,這部分需求也將重新被啟用。
對於如今大力投入晶片製造領域的資本來說,眼前的晶片供應不足很有可能在明後年變為晶片供應過剩。包括臺積電、三星在內的主要晶片代工企業,甚至極大車規級晶片企業如今都在紛紛擴產。
正如上文所說,如果國內晶片企業不能抓住這個千載難逢的機會,那以後再做大做強,搶佔市場份額的機會會更加渺茫。