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缺芯是困难 但更是重大机遇

2021-09-21 10:30:00

  随着各大主机厂八月销量的公布,缺芯成为绝大多数厂家销量下滑的最直接原因,成为各家挥之不去的痛,而缺芯的困扰,似乎在短时间内难以解决。

  根据Auto Forecast Solutions 估计,2021 年汽车行业因缺芯导致的减产已达596万辆,预计全年减产710万辆。IHS Market 给出的数据是Q1减产144万辆,Q2减产260万辆,Q3预计减产180 - 210万辆,全年减产630 - 710万辆。

图源:比亚迪官网图源:比亚迪官网

  作为业内较为知名的两家公司,给出的减产数据基本类似,因此,可以预见全面减产700万辆新车应该会成为大概率事件。

  由于供应链的问题所导致的各大主机厂大量减产,不仅将让主机厂蒙受较大的损失,同时也会让汽车终端市场的优惠折扣大幅缩小,最终让消费者付出更高的成本来购车。对无论是急于从后疫情时代恢复的主机厂还是各国经济来说,这都不是一个好消息。

为什么会缺芯

  2020年年初爆发出的新冠疫情是芯片危机的最大起因,疫情的反复,也让芯片在短时间恢复供应存在比较大的不确定性。

缺芯是困难 但更是重大机遇

  一方面,疫情让居家办公/学习比例大幅增长,由此带来的消费电子芯片的需求持续增长,直接挤占了汽车芯片的产能。另一方面,从疫情中较早恢复的中国,本身并不是一个芯片制造大国。据相关数据显示,中国每年超过95%的芯片依赖进口,其进口额甚至超过了进口石油的花费。

  疫情之外,美国对中国大量高科技企业的打压,不断祭出“实体清单”的武器,也对不少国内企业造成了比较大的恐慌。而它们的对应之道就是加紧备库存,这就让本来就处于紧平衡的芯片供应,在供需矛盾上进一步紧张。

  本来消费电子所使用的芯片和汽车上使用的车规级芯片并不冲突。笔记本电脑、手机上所用是的芯片如今正在迈向5nm甚至更高制程,智能网联汽车上则连7nm的芯片都很少用到,大部分的车载MCU制程只有28nm甚至是更低的45nm。

缺芯是困难 但更是重大机遇

  两者在制程上基本井水不犯河水,但在后期加工制造上,两者往往就需要去争夺晶圆工厂本就不富裕的产能。

  更加让人意想不到的是,2021年,芯片领域的黑天鹅事件不断发生。日本地震、德州雪灾、德国洪水、瑞萨工厂大火等,都让车规级芯片恢复供应的时间一拖再拖。尤其是最近在东南亚再度死灰复燃的新冠疫情成为压垮车规级芯片的最后一根稻草。

  东南亚是全球芯片封装测试的重要基地,根据相关数据显示,仅马来西亚一地就聚集了超过50家全球大型半导体公司,其产能占全球13%。我们耳熟能详的英飞凌、瑞萨、恩智浦、意法半导体等企业都在马来西亚设有工厂,供应全球的汽车企业。

要求更高的车规级芯片

  根据使用等级来看,芯片行业可以分为军工级、车规级、工业级和消费级。也就是说,车规级芯片在可靠性、一致性和稳定性要求方面,仅次于军工级,但比手机、电脑等消费级芯片高出了两个等级。

缺芯是困难 但更是重大机遇

  具体来看,由于车辆的行驶环境较为复杂,不仅需要适应-40℃到-150℃的极端温度这样跨度较大的温度区间,同时还要能够适应高振动、多粉尘、有电磁干扰,而湿度要适应0%-100%。

  此外,和一台手机平均寿命不过三四年不同,汽车的更换频率要远低于手机,通常需要满足15年或20万公里无故障的要求。所以,对于晶圆工厂来说,车规级芯片的生产线可以很快地转产消费电子芯片,但反之就不行。

  因为拥有如此高的要求,主机厂在定点车规级芯片供应商时往往比较慎重。一款新车型,从项目启动开始,到正式量产供货的周期通常在2-3年,这中间需要经历从零部件级到总成级再到整车级的认证,需要对主机厂的各种需求进行及时的响应。因而一旦进入正式量产阶段,往往能够拥有5-10年甚至更长时间的供货周期。

缺芯是困难 但更是重大机遇

  在供货阶段,一般很难有其他供应商能够在中途切换,因为中间需要进行大量的试验验证。同时,由于对芯片本身的要求较高,因此海外主机厂也更愿意选择之前有过项目合作,且对自己体系较为熟悉的芯片供应商。

  根据相关数据显示,半导体总成的前十大供应商:恩智浦、瑞萨电子、英飞凌、意法半导体、博世、德州仪器、安森美、罗姆半导体、东芝、亚德诺,掌控了全球车载半导体市场的80%以上的市场份额,而这其中没有任何一家国内企业,且这些企业的绝大部分产能都布局在海外市场。

国内企业迎来最好的战略机遇

  对于国内芯片企业来说,制造车规级芯片,并不需要美国贸易制裁清单上的7nm以下的光刻机,也就是说,相关的光刻机可以不受任何管控的被出口到中国市场。

缺芯是困难 但更是重大机遇

  从设计端来看,国内更是早已经突破了车规级芯片的技术壁垒的制约。在IGBT方面,比亚迪和华为已经实现了量产,尤其是比亚迪的IGBT已经打破了英飞凌、意法半导体的垄断,让我们在电驱动系统方面不再有卡脖子技术。至于主控AI芯片,地平线成为了国内相关领域的佼佼者,成为不少自主品牌选择的方案。

  芯片代工、封装方面,中芯国际和其他很多本土芯片企业也处于一个高速增长状态。对于7nm以上制程芯片我们还存在包括光刻机方面的不足,但是在车规级芯片,我们在技术上毫无障碍。

  现在除了相关芯片企业自己争气,做出更多可靠性更高、性能更好的产品外,国内主机厂在没有芯片可用的情况下,也可以考虑给本土的芯片企业更多的机会。毕竟这个总归比工厂停线,或者像宝马一样减配很多智能网联功能要来得好。

缺芯是困难 但更是重大机遇

  如果本土芯片企业不能抓住这个机会,乘势拿下几个主机厂客户,等到疫情彻底平息,全球供应链恢复之后,那时候,车规级芯片必然出现供大于求的局面,要想拿到主机厂订单就更难了。

  从长远来看,国内的汽车销量因为缺芯而被抑制并不可怕,等到芯片产业恢复,这部分需求也将重新被激活。

  对于如今大力投入芯片制造领域的资本来说,眼前的芯片供应不足很有可能在明后年变为芯片供应过剩。包括台积电、三星在内的主要芯片代工企业,甚至极大车规级芯片企业如今都在纷纷扩产。

  正如上文所说,如果国内芯片企业不能抓住这个千载难逢的机会,那以后再做大做强,抢占市场份额的机会会更加渺茫。

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