汽車缺芯的真相到底是什么?

時間:2021-10-08

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導(dǎo)語:8月,一群車企老總蹲到了上海博世中國總部等著要芯片。

  此時馬來西亞正遭遇一輪形勢嚴峻的疫情反撲,作為全球半導(dǎo)體產(chǎn)品第七大出口國、封測重地,馬來西亞的疫情直接波及了意法半導(dǎo)體、英飛凌、博世等芯片廠商,部分工廠的生產(chǎn)線不得不中斷生產(chǎn)。

  得知博世馬來西亞Muar工廠需要關(guān)閉部分生產(chǎn)線至8月下旬的消息后,博世中國副總裁徐大全甚至被逼到思考起“樓,6層,跳還是不跳”。

  一方要芯片、一方給不出,汽車芯片供應(yīng)鏈又一次陷入了多方拉扯與掙扎中。用東風汽車集團董事長竺延風的話來說,徐大全要“跳樓”了,有的車企在背后推他往下跳,有的車企在樓下要接住他。

  等不來芯片,車企們不得不調(diào)整整車出貨量。本月,本田、豐田宣布10月份將迎來產(chǎn)量不同程度的下降,戴姆勒也表示,該公司卡車業(yè)務(wù)的關(guān)鍵芯片供應(yīng)在最近幾周進一步吃緊。此前,通用、福特等多家工廠都因為“缺芯”而停產(chǎn)。

  傳統(tǒng)車企日子不好過,新勢力們也紛紛開始哭慘:

  7月、8月蔚來交付量掉隊,背后原因之一正是馬來西亞及南京疫情帶來的零部件供應(yīng)短缺;

  9月20日,理想汽車發(fā)布公告稱,因馬來西亞的新冠大流行,公司下調(diào)2021年Q3交付量預(yù)期;

  特斯拉也多次就“缺芯”問題發(fā)聲,表示將“提前付款給供應(yīng)商,以確保關(guān)鍵材料的供應(yīng)”。

  去年底至今,芯片短缺、車企停產(chǎn)的風波一輪又一輪地上演。事實證明,此前大量從業(yè)者、分析師們所給出的“缺芯將在今年Q1、Q2”緩解的預(yù)測都過于樂觀了,“抽芯斷供供更苦”的局面還在繼續(xù),并且不見好轉(zhuǎn)。

  為什么還在缺?到底有多缺?穿破汽車“缺芯”迷霧,從芯片原廠到主機廠這條長而復(fù)雜的供應(yīng)鏈中,我們尋找到一些真相與反思。

  一、三個真相

  在與汽車芯片產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)交流后,“深響&真探”總結(jié)了目前汽車行業(yè)缺芯的三個真實情況。

  首先是“缺芯”的嚴峻程度,整體上看,汽車缺芯狀況相較于今年年初并沒有出現(xiàn)好轉(zhuǎn)。

  但拆解到不同的部件上看,根據(jù)電子產(chǎn)業(yè)供應(yīng)鏈與制造平臺硬之城的供應(yīng)鏈負責人王小建所提供的信息,上半年比較短缺的通用器件如阻容等,在下半年有所緩解,價格已基本上回到之前的水平。但是一部分功率器件以及之前來不及生產(chǎn)的比較偏的門類,估計還要半年到一年的時間來調(diào)整產(chǎn)能。

  “缺芯”二字籠罩了汽車行業(yè)近一年的時間,但其實不同階段缺的器件并不相同。具體來看,缺芯潮中MCU(車輛微控制單元)始終處于短缺的狀態(tài),而此外模擬器件、功率器件、SoC基板等產(chǎn)品輪番出現(xiàn)短缺的現(xiàn)象。

  產(chǎn)品的輪番短缺,就造成了“缺芯潮”中車企所能獲得的芯片不成套。

  從傳感器到MCU,再到功率、存儲和互聯(lián)器件,一輛汽車生產(chǎn)過程中需要大量的芯片。而其中,像MCU、功率器件這樣關(guān)鍵部件的短缺,將直接造成整車無法下線,因此這種“不成套”短缺的情況給供應(yīng)鏈持續(xù)地帶來不小的挑戰(zhàn)。

  正如芯馳科技董事長張強談到的那樣,現(xiàn)在車企的心態(tài)是“缺的買不著,不缺的芯片由于有一個生產(chǎn)計劃在那里,(車企)也不敢不買,因為怕以后沒有?!钡牵诜e更多并不缺的芯片,并不能緩解“不成套”帶來的整車無法下線問題,反而一定程度上加劇了車企的資金與供應(yīng)鏈管理壓力。

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  數(shù)據(jù)來源:中商產(chǎn)業(yè)研究院

  芯片的緊缺傳導(dǎo)到交易層面,芯片價格的上漲仍然是行業(yè)的主旋律。

  此前,臺積電將晶圓價格上調(diào)10%到20%,疫情導(dǎo)致的物流成本及生產(chǎn)運營成本上漲,使得不少芯片原廠發(fā)出新一輪漲價函。聯(lián)發(fā)科、瑞昱、聯(lián)詠、祥碩、信驊等已確定第4季、2022年第1季都將啟動漲價。除此之外,ST(意法半導(dǎo)體)、賽靈思、Molex(莫仕)、安森美、TI、博通與英特爾也都陸續(xù)調(diào)漲芯片報價。

  有套利空間的地方,就會滋生一些亂象。去年底開始,還有不少商家“囤積居奇”,將芯片價格炒作至幾倍到幾十倍不等,以至于國家市場監(jiān)管總局開始直接出手整頓亂象。8月3日,針對汽車芯片市場哄抬炒作、價格高企等突出問題,已對涉嫌哄抬價格的汽車芯片經(jīng)銷企業(yè)立案調(diào)查。

  芯片價格上漲所帶來的更大成本,在經(jīng)過Tier 1和主機廠自己消化后,依舊傳達到了汽車銷售端,造成了汽車價格的上漲。美國汽車大數(shù)據(jù)服務(wù)商Cox Automotive最新數(shù)據(jù)顯示,美國新車均價已經(jīng)達到4.2萬美元,二手車均價也已飆升到約2.5萬美元;德國大眾和奧迪的日本法人分別宣布,在日本銷售的大部分新車將從10月1日起漲價。

  一向以“價格屠夫”形象示人的特斯拉,也選擇用漲價對抗零部件成本上升的壓力,僅看中國市場,特斯拉在8、9月就先后提高了Model S長續(xù)航版、Model X長續(xù)航版以及Model Y Performance高性能版車型的售價。根據(jù)特斯拉財報,Q2其單車平均售價出現(xiàn)了自2020年以來首次上升,除Model Y銷售占比增大外,這也有供應(yīng)鏈壓力下主動上調(diào)單車價格的原因。

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  一枚小小的芯片,經(jīng)過產(chǎn)業(yè)鏈的傳導(dǎo)后掀起了遠超預(yù)期的風暴。國家統(tǒng)計局《8月份社會消費品零售總額主要數(shù)據(jù)》顯示,8月份社零總額34395億元,同比增長2.5%。除汽車以外社零總額(31115億元)增長3.6%。作為支柱產(chǎn)業(yè)的汽車,8月對社零總額非但談不上什么貢獻,倒是拖累社零增速,使其減少了1.1個百分點。

  二、天災(zāi)?人禍?

  自汽車缺芯危機開始發(fā)酵,產(chǎn)業(yè)端、分析師、媒體都在進行對原因的追溯:疫情下芯片廠商錯估了汽車市場的需求,消費級芯片用量的上漲擠占了部分汽車芯片的原材料,汽車芯片產(chǎn)能爬坡需要更長的時間。

  在上半年對汽車缺芯危機的探討中,多數(shù)歸結(jié)于疫情放大了車芯供給和需求之間的差距,疊加上火災(zāi)、罷工導(dǎo)致的意外停工,使得供需關(guān)系階段性失衡。

  但已經(jīng)大半年時間過去,需要進一步追問的是,在供給量存在明顯不足、在火爆的汽車市場已向芯片廠商提出明確需求的情況下,在“缺芯”的產(chǎn)業(yè)原因已得到厘清的情況下,汽車芯片產(chǎn)能為什么仍然有如此大的缺口?為什么芯片短缺的危機不見緩解?

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  圖片來自:unsplash

  在與車芯產(chǎn)業(yè)鏈從業(yè)者交流的過程中,都提到了供需之間的一個“潛規(guī)則”:一個主機廠要購買100片芯片,為了保障自己最后能拿到足夠的芯片,會拿著訂單去找5家代理商;而代理商為了滿足客戶需求,又會加量到芯片原廠。這樣一來,主機廠100片的訂單最后到達芯片原廠時,供需之間將會存在幾倍甚至十幾倍的差距。

  因此,芯片廠商接到訂單,按需求擴產(chǎn),卻有可能陷入芯片過剩、無人買單的窘境。

  面對這樣不準確的需求信息,一些芯片廠家不敢擴產(chǎn),就又會造成持續(xù)的緊缺和延續(xù);如果芯片廠家按照這樣的需求錯位差來進行生產(chǎn),產(chǎn)品賣不掉,芯片廠商就會立馬減產(chǎn),造成缺芯震蕩出現(xiàn)。同時,還有人為了套利而進行囤貨,使得信息更加復(fù)雜。

  因此,供應(yīng)鏈中間環(huán)節(jié)的太過復(fù)雜,上下游企業(yè)之間的信息不夠透明,是導(dǎo)致芯片原廠不敢大幅擴產(chǎn)、供需之間始終存在錯位的原因之一。

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  復(fù)雜的汽車半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈

  數(shù)據(jù)來源:中商產(chǎn)業(yè)研究院

  屋漏偏逢連夜雨,底層因素造成的重重困難之外,這半年來接踵而至的暴雪、地震、火災(zāi)、疫情、停電又給芯片廠商的傷口上撒了一把鹽。

  自然災(zāi)害防不勝防,設(shè)在德州的三星、NXP、英飛凌的工廠以及日本東北地區(qū)的全球前兩大硅晶Wafer廠信越、SUMCO和日本瑞薩的廠房都因暴雪和地震而遭到關(guān)停。

  意外事故突然襲擊,日本瑞薩的一間12英寸芯片工廠在3月份突發(fā)大火,火災(zāi)共損壞11臺設(shè)備,占所有半導(dǎo)體生產(chǎn)設(shè)備的2%,產(chǎn)線至少需要一個月來重新恢復(fù)。約半個月前的9月13日,德國的半導(dǎo)體重鎮(zhèn)德累斯頓95%的區(qū)域受將近2個小時的停電困擾,波及格芯、英飛凌、博世等全球芯片代工巨頭所設(shè)立的工廠,主要生產(chǎn)的正是車用芯片。

  還有疫情的持續(xù)反復(fù),擁有超過50家半導(dǎo)體廠家的馬來西亞成為了最大受害者,英特爾、英飛凌、意法半導(dǎo)體、恩智浦、德州儀器、安森美、SK等國際半導(dǎo)體巨頭都面臨著停產(chǎn)停工的困境。而其中英飛凌和SK遭遇停產(chǎn)的工廠所生產(chǎn)的正是缺芯潮以來最為緊缺MCU器件。

  種種意外因素作用并加劇了缺芯的危機,這其中有著一定的巧合性,比如英飛凌和SK因馬來西亞疫情而停產(chǎn)的恰好是MCU器件,相比起模擬芯片,MCU涉及的工序更加復(fù)雜、恢復(fù)生產(chǎn)所需要的周期更長,MCU緊缺在產(chǎn)業(yè)端造成的后果會更加持久與嚴重。

  疫情爆發(fā)以來,各種突發(fā)的、意外的天災(zāi)與人禍,頻繁撥弄著人們越發(fā)敏感的神經(jīng),制造業(yè)、貿(mào)易物流甚至金融等各行各業(yè)都受到了不小的影響。但在這其中,“缺芯”成為最受關(guān)注、最為持久的危機之一,這其中也存在著難以回避的必然性。

  這背后的原因在于,對芯片行業(yè)來說,種種天災(zāi)人禍對產(chǎn)能的影響是具有延續(xù)性的。

  比如2月份瑞薩的火災(zāi),盡管大火很快就被撲滅,但由于芯片生產(chǎn)需要標準極其嚴苛的潔凈空間,而火災(zāi)造成了大量的煙塵,恢復(fù)到相應(yīng)的生產(chǎn)標準需要很長一段時間。

  還需要指出的一點是,哪怕只是經(jīng)歷了短暫的停電、停產(chǎn),在設(shè)備重啟后,廠家都需要先用試驗芯片測試設(shè)備的穩(wěn)定性,然后小批量生產(chǎn)芯片再測試一遍。而如果產(chǎn)線整體停機,就需要對產(chǎn)線上的每臺設(shè)備都做測試,這將是一個耗費巨大人力物力的工程,因而芯片廠商寧可人工三班倒也不愿意停產(chǎn)線。并且,設(shè)備每關(guān)停一次,都會產(chǎn)生損耗,導(dǎo)致壽命的縮短。

  一般情況下,半導(dǎo)體制造與封測企業(yè)的產(chǎn)線長年處于連續(xù)運轉(zhuǎn)的狀態(tài),設(shè)備一年只停一次用來檢修維護。因此,疫情、地震、停電等種種因素所導(dǎo)致的短暫停廠所產(chǎn)生的影響,相比起別的行業(yè),在芯片制造上被進一步放大。

  這也就可以理解為何在近一年時間里,偏偏是芯片行業(yè)始終烏云籠罩。

  三、審視與反思

  供需周期的不匹配、供應(yīng)鏈上下游間信息的不透明、抗風險與恢復(fù)能力的天然欠缺,這三個問題在當下不斷后延著本輪缺芯潮。不過,經(jīng)歷痛苦的同時,這也是一次吸取教訓、審視自身的機會。

  經(jīng)歷了追問與反思后,目前車芯上下游企業(yè)之間的關(guān)系正在發(fā)生變化,為了緩解信息差,主機廠和芯片原廠直接對接成為了一個趨勢。

  一方面,隨著整車電子電氣架構(gòu)的變革,主機廠越來越愿意拉近與芯片原廠的聯(lián)系,增強對上游的把控?!八幕壁厔菹拢惠v汽車內(nèi)部不同的域之間聯(lián)系愈發(fā)緊密,這就要求牽頭設(shè)計整車架構(gòu)的的車企,從一開始就與芯片設(shè)計商和供應(yīng)商進行溝通交流,而不再像從前那樣僅僅把不同域的訂單交給不同廠家來生產(chǎn)。

  另一方面,芯片原廠正在更積極地向主機廠靠攏。張強告訴“深響&真探”:“現(xiàn)在很多車廠和芯片公司之間都是直接溝通,直接了解需求和供應(yīng)情況,這樣會大大縮短信息流的路徑,更加準確地傳遞信息,最后降低缺芯的影響?!蓖跣〗ㄒ舱劦?,今年芯片原廠做了很多“擠水分”的工作,找準真正的需求。

  為了緩解信息差,供應(yīng)鏈中還出現(xiàn)了像硬之城這樣的數(shù)字化平臺,將上下游企業(yè)之間的數(shù)據(jù)更公開透明地收集和分享。

  除了在關(guān)系層面尋求變化之外,無論是主機廠還是芯片原廠也都開始更努力進行自身的風險控制。

  為了規(guī)避風險,主機廠們更傾向于把雞蛋放在不同籃子里?!艾F(xiàn)在終端客戶一般會考慮多個方案,做多手準備。我們有一些需要MCU的客戶會同時有四五個方案,不像之前只有唯一一個方案?!庇仓枪?yīng)鏈負責人王小建談到。

  芯片廠商從此次缺芯危機中更應(yīng)該習得長遠籌謀的能力。短期如何保障最低量的訂購,中期如何設(shè)計方案、做到與客戶計劃的同步,長期如何跟上社會與產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需要,種種問題都值得被反復(fù)思考。

  如果危機能帶來有益的反思,能倒逼能力的進化,那么“缺芯”打開的就是一扇對產(chǎn)業(yè)鏈、對各方玩家的機會之門。目前,車芯處于短缺狀態(tài)的同時,這條賽道的擁擠程度已經(jīng)加劇。

  除了汽車芯片廠商,消費芯片廠商和車企也都想要加入汽車芯片的市場。9月7日的慕尼黑車展上,英特爾CEO宣布將推出代工服務(wù)加速器計劃,幫助汽車芯片設(shè)計公司加速過渡到先進制程工藝。盡管車規(guī)級芯片在安全性方面的標準較消費芯片嚴苛的多,一顆芯片出問題時往往整批芯片要被銷毀,但是英特爾這樣的芯片巨頭本身的實力擺在那里,無疑將會攪動車芯市場的格局。

  而除了傳統(tǒng)元器件之外,隨著汽車智能化趨勢愈發(fā)明顯,車企也已經(jīng)在AI芯片這條賽道上開啟了卡位戰(zhàn)。剛推出了算力驚人的AI芯片Dojo的特斯拉,“造芯”野心越來越大的比亞迪、推出了首顆自研芯片“凌芯 01”的新勢力零跑以及北汽、吉利等國內(nèi)傳統(tǒng)車企都已展開了自己的布局。

  而至于國產(chǎn)替代的問題,盡管中國汽車芯片行業(yè)還有較長的路要走,但獨特的發(fā)展背景也帶來了相應(yīng)的可能性。中國在汽車的電氣化和智能網(wǎng)聯(lián)化方面起步很早,在需求洞察以及定義這一塊沒有太多外國的經(jīng)驗可借鑒,這就意味著從芯片原廠到主機廠,整個行業(yè)要率先對下一代的定義。

  這是一種挑戰(zhàn),但更是難得的機遇。

  一些高算力芯片的供應(yīng)商也已經(jīng)借此機會開始為主機廠提供軟硬件結(jié)合的解決方案,而不只是被動接受主機廠訂單然后出貨這么簡單。資本方面也對此看好,7月,芯馳科技剛剛獲得了10億人民幣的B輪融資,主要用于更先進芯片制程的研發(fā);2021年至今,地平線已經(jīng)獲得了6輪融資,估值高達50億美元。

  而無論是國產(chǎn)芯片創(chuàng)業(yè)企業(yè)、想要自研芯片的車企、還是想要跨界入場的消費芯片巨頭,他們面臨的都將是一場硬仗。

  地平線在與“深響&真探”的交流中曾提到,智能汽車的芯片,從概念設(shè)計、項目啟動開始,到最終整車交付給消費者掙第一分錢,通常要五年時間。且從技術(shù)壁壘上看,因為汽車關(guān)乎乘客的生命安全,所以汽車芯片對可靠性、可驗證性、整個系統(tǒng)的安全性有著非常高的要求,這與手機等消費類芯片有著明顯不同。

  “缺芯”還在繼續(xù),前路也依舊充滿了不確定性。但在不確定中反思過去、尋找機會,隨著芯片廠商產(chǎn)能的爬坡,隨著供應(yīng)鏈的潛在問題被發(fā)現(xiàn)并被逐步改變,隨著汽車大市場的整體向好,春天終會到來,我們不必悲觀。


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