受全球新冠疫情出现抬头趋势、发达国家芯片生产陷入停摆影响,叠加由于全球汽车消费需求回暖、居家办公导致手机、笔记本电脑等消费电子品销售增长等导致的芯片需求增加,芯片,快不够用了。
芯片的供不应求,随之导致的就是整个产业链的涨价潮。无论是原材料供应商、晶圆厂、封测厂还是代工厂,国内外各大半导体公司几乎全数发布涨价公告,涨价幅度普遍在5%-20%区间,部分紧缺产品甚至涨价幅度超过50%。
即使这样,依然有很多核心芯片连花钱也已经买不到了。首当其冲的是车企,大众、丰田、福特、菲亚特等全球知名车企纷纷宣布因为芯片缺货,将不得不进行减产。斯巴鲁甚至直接宣布日本的两家工厂将因为芯片断货导致停产。
中国汽车工业协会副秘书李邵华在接受媒体采访时对此表示,媒体集中报道的芯片供应短缺问题是真实存在的,由于芯片供应短缺,部分企业的生产可能在明年(2021)第一季度受到较大影响。
可能很多同学不太明白为什么传统车企也会受芯片短缺影响那么大,毕竟不像特斯拉、蔚来、小鹏等造车新势力的智能电动车,内部要植入移动芯片、人工智能芯片用来进行通信与算法运算,传统车企燃油车“毫无科技感”的外表看上去并没有什么地方需要芯片。
但其实,就算是再传统的汽车,内部也已经植入了很多芯片,用来实现汽车的核心控制功能:
汽车芯片大致分为三类:第一类负责算力,具体为处理器和控制器芯片,比如中控、ADAS(高级驾驶辅助系统)和自动驾驶系统,以及发动机、底盘和车身控制等;第二类负责功率转换,用于电源和接口,比如EV用的IGBT(绝缘栅双极型晶体管)功率芯片;第三类是传感器,主要用于各种雷达、气囊、胎压检测。据介绍,此次芯片短缺主要分为两种,一种是应用于ESP(电子稳定控制系统)的MCU(微控制单元)。在中国市场,一般10万元以上的车型,特别是中高端车型都会配备ESP。它是汽车主动安全系统的一部分,能起到防侧滑作用。另一种是ECU(电子控制单元)中的MCU。ECU广泛应用于汽车各控制系统中,被喻为“行车电脑”。——因芯片断供被迫全线停产!愈演愈烈的汽车芯片荒 腾讯新闻 张毅
总之,对于燃油车最重要的芯片就是MCU(Microcontroller Unit,微控制器),而目前缺货最严重的也是MCU。
MCU并不是仅仅使用于汽车中的芯片,在各个领域中,MCU都有所应用。MCU是一种针对特定应用的控制处理而设计的专用微处理器芯片,有点类似于手机的SoC,单个MCU芯片中同时集成了CPU、RAM、ROM、计数器和多种I/O接口,形成芯片级的计算机,在物联网、消费电子、工业、医疗等领域,MCU都得到了广泛的应用。但目前汽车是MCU最大的应用市场。
而车载MCU可以理解为实现汽车控制功能的芯片,是汽车电子系统内部运算和处理的核心,遍布汽车动力控制系统、车身控制系统、安全控制系统、行驶控制系统、信息系统等各个子系统,其在整车内全部芯片的成本占比高达23%。
目前全球车载MCU产能几乎全部被发达国家所把持,行业头部公司主要来自汽车制造传统强国欧洲和日本,比如份额第一的恩智浦是荷兰公司,第二的英飞凌是德国公司,第三瑞萨是日本公司。
而由于目前欧洲、日本都是新冠疫情重灾区,加上很多MCU生产工厂部署在疫情同样严重的美国、东南亚等国,这也是为什么车载芯片短缺、全球车企受波及如此严重的原因。
虽然目前国内疫情基本已经得到控制,各行各业早已复工复产,但由于国内并没有什么像样的车载芯片厂商能够填补当前车载芯片的空缺,因此只能干着急。
2019年全年,国内厂商生产的车载芯片总产能不足全球产能5%,而对于关键的MCU芯片,目前平均一辆车上会用到100颗左右的量级,我国车用MCU市场总量约为20亿颗,市场规模高达数百亿元,但MCU芯片进口率高达90%左右,也就是说,国产汽车最为关键的芯片,同手机、电脑等消费电子品一样,依然完全掌握在发达国家手中。
那么国内厂商在做什么呢?依然是低端领域的小打小闹,比如一些简单的物联网设备、低端消费电子品的MCU。而凡是对安全性要求高、对计算能力要求高、对工作环境要求高的工业控制、汽车电子、高端物联网领域,几乎全部采用进口产品。
为什么会出现这种现状呢?MCU的要求明明没有服务器、计算机、手机CPU或GPU那么高。关于这点,目前一只手都数过来的已经能量产车规级MCU芯片的国内公司之一四维图新副总裁万铁军表示,“车规级 MCU 芯片因研发周期长、设计门槛高、资金投入大,使得国内厂商对车规级芯片产品望而却步。”
难,所以不想做,做了也没利润,不如买,相信这是国内多数公司在面对高端芯片时的态度。
但受此次MCU缺货影响的可不仅仅是国内车企,目前的情况是全球车企都受到不同程度的影响,而这时,难免会让人产生如下担忧:产品是人家国家自己的企业生产的,目前人家的车企也缺货、我们国家的车企也缺货,如果真逼到分上了,你说人家会优先给谁供货呢?
而欧盟在华官方机构中国欧盟商会发布的官方报告《脱钩:全球化何去何从》中,也对这种情况进行了预警:由于中国自主品牌98%以上的车载半导体来自于欧美供应商,在货源受限的情况下,将不得不进入无限期停产状态。部分自主品牌不得不修改车载半导体的标准,改用1990-2000年代的淘汰产品。
因此,此次汽车芯片的短缺,更是帮助国内车企敲响了一次警钟,这并不仅仅关乎国产汽车产量减产,更是关乎国民经济重要的支柱产业汽车产业的产业链的安全可控。