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“芯荒”众生相|原料飞涨、受制大厂 车企曲线求“芯”

2021-04-29 17:28:13 北京商报网 

一颗小芯片,不仅让经销商犯愁,更难住了车企。作为半导体产业主要组成部分,芯片已经影响各行业,尤其是面临“新四化”转型的汽车领域。而从车企产能告急到终端显现“车荒”,本轮芯片短缺对车企的影响越发严重。事实上,车企芯片短缺背后暴露出长期依赖进口、国内车规级自主研发芯片不足的现状。业内人士认为,尽管目前国内芯片研发水平距离外国厂商仍存差距,但面对芯片需求日益增加,在相关利好政策扶持下,车企已选择纷纷入局,为国内芯片企业带来更多机遇,国内自主可控芯片或将会进入黄金期。

关卡众多 车企难获产能

车载芯片为汽车不可或缺的零部件之一,一辆普通汽车搭载的车载芯片数量达600颗,其中,普通车型MCU芯片使用量为100颗左右,高端智能汽车则高达300颗。车载MCU为汽车微控制器,类似人类大脑,控制着汽车内所有电子系统。但是,在全球芯片供需关系调整情况下,仅占芯片市场10%份额的汽车芯片却出现大缺口。

据了解,晶圆产线产能不足是造成芯片供应失衡的原因之一。北京地平线机器人技术研发有限公司(以下简称“地平线”)相关负责人对北京商报记者表示,去年突发疫情以来,全球半导体行业供应紧张,尤其以8英寸晶圆芯片的产能缺口最大,预计该状态将持续至今年下半年。

北京商报记者了解到,12英寸晶圆芯片主要用于高端产品,如CPU/GPU等逻辑芯片和存储芯片;8英寸晶圆芯片则主要用于中低端产品,如电源管理IC、MCU、汽车半导体等。上述相关负责人称,此次车载MCU供应短缺才导致车企减产。

“去年突发疫情下,业内对下游消费需求的判断极为谨慎,因此未充分备足晶圆、基板等原材料,而上游厂商也不敢再扩产能,当去下半年市场恢复超出预期后,造成上游产能远不能满足需求导致价格上涨,加之近期日本地震、美国德州低温天气等因素影响,芯片短缺状况进一步恶化。”地平线相关负责人说。

此外,近年来芯片企业追逐高端芯片研发,因此8英寸晶圆芯片的产能持续缩减。晶圆紧缺导致“多米诺骨牌”效应,覆铜板等原材料、PCB板(电子元器件的支撑体)、封测、芯片都面临涨价,整个芯片供应链缺货。同时,目前企业多实行订单式生产,而芯片从订单到供货周期可达数月,即便追加订单芯片企业也很难在短期内供货。

除原料不足,受疫情影响目前线上办公等需求增加,随着手机、平板电脑的需求量上涨,汽车芯片的供应量被挤占。中国汽车工业协会副秘书长陈士华认为,供应商会优先满足销量大的消费类产品需求,汽车芯片供应量便会被压缩。“去年下半年开始,汽车市场回暖速度远超预期,但芯片供应量却未跟上。”

值得注意的是,由于短缺问题,芯片的采购价格飞涨。上述地平线相关负责人透露,目前芯片成交价平均上涨15%-20%左右。北京商报记者了解到,车企正向更多分销企业寻找货源,争取获得分销环节的库存产品,但通过这种方式能拿到的芯片量有限。“芯片价格上涨,车企的成本价也随之提升。”陈士华表示,短时间内整车的售价应该不会出现变化,但不排除在芯片长期短缺下,车企会对新车型售价重新进行调整。

受制高门槛 国产补位乏力

值得注意的是,此次车企遭遇的芯片短缺难题,也暴露出目前国内车规级自主研发芯片不足的现状。

事实上,无论是汽车芯片还是其他核心零部件技术领域,中国汽车产业均存在一定短板。数据显示,我国计算控制类芯片自主率<1%,通信类芯片<3%,传感器芯片、储存类芯片<5%,功率半导体芯片<10%,其他计算控制类自主率仅为1%。

目前,国内95%左右的芯片依靠进口,仅5%左右为国内采购。与此同时,虽然国内具备一定生产能力,但在28-40纳米甚至更高级别车规级芯片的生产能力,国内企业几乎都不具备。中国汽车工业协会副秘书长李邵华认为,目前国内的配套体系建立在国外配套体系基础上,关键节点、核心部件并未掌握在自己手中,国内整车企业也没有达成芯片设计诉求的能力水平。

北京商报记者了解到,国内芯片制造在刻蚀机、芯片工艺制程具有一定自主可控性,但在光刻机、硅晶元、光刻胶等环节自主可控程度却较低,几乎全部依赖进口,因此高端芯片很容易被“卡脖子”。“我国在芯片设计方面具有优势,但在产业链层面,包括设备采购、原材料等仍存短板,例如目前光刻机便只能依靠进口。”陈士华表示。

此外,车规级芯片因“研发周期长、设计门槛高、资金投入大”等特性,导致国内厂商对车规级MCU望而却步。据了解,车规级MCU对“功能、可靠性、工作温度”等指标要求严苛,高技术门槛使得起步较晚的国产MCU芯片大幅落后于国外大厂。据了解到,国内芯片企业杰发科技的首款车规级MCU芯片用时三年才完成设计、研发与测试。汽车行业分析师贾新光认为,汽车行业对芯片的安全性和使用寿命有很高要求,对于企业在温度、设计技术、芯片生产管控、封装测试管控方面也有严格要求。

除门槛高等因素,车企的定向选择也成为制约国产芯片发展的原因之一。国家新能源汽车技术创新中心总经理原诚寅调研发现,国内芯片企业没有足够的验证记录、没有上过车,车企不想成为试验品;芯片企业的工具链不够强,与国外企业相比差距很大;国内企业的性能指标比不过国外芯片企业,但成本更高。

作为国内芯片企业代表,中星微拥有着雄厚研发实力,在外界看来这样的芯片企业应该很容易成为汽车企业的“香饽饽”,但中星微总经理张韵东表示,实际上中星微更多服务于PC和手机产业链及安防监控产业链,在汽车芯片方面曾有涉猎,但主要为“后装”市场。“‘前装’投入大、时间长。”他认为,从纯市场成本角度看,肯定不划算。

数据显示,去年全球汽车芯片市场规模高达3000亿元,而我国自主汽车芯片产业规模仅约70亿元,占比小于2.5%,且主要分散在低附加值和低可靠性领域。上述地平线相关负责人表示,国内企业要赶上国际大厂的研发水平,还有很长的路要走。

车企联手入局 利好政策推进

芯片短缺问题暴露的同时,车企也意识到合作共赢的重要性。

去年9月,广汽资本通过旗下福沃德基金投资地平线。广汽研究院、广汽资本也分别与地平线签署战略合作协议,并联合发布广汽版征程3车载AI芯片,计划将在未来的车型中量产搭载。

“汽车产业链长、涉及领域广,单靠企业自身力量很难完成。”广汽集团(601238,股吧)相关负责人对北京商报记者表示,广汽集团已确定总体原则,即开放合作和自主创新相结合,两条腿走路。

不仅广汽集团,去年北汽集团牵头建设的国家共性技术创新平台——国家新能源汽车技术创新中心发起成立“中国汽车芯片产业创新战略联盟”。同时,北汽集团旗下北汽产投与芯片IP供应商Imagination集团合资成立北京核芯达科技有限公司,专注于面向自动驾驶的应用处理器和面向智能驾舱的语音交互芯片研发,打通从IP到芯片到整车的全产业链布局。对此,李邵华认为,国内车企与芯片两个行业需要协同发展,才能解决资源、信息及能力上的“错配问题”。

车企布局芯片领域推进国内芯片行业发展的同时,利好政策也在推进。面对芯片供应紧张问题,工信部装备工业一司、电子信息司已与主要汽车芯片供应企业代表进行座谈交流。汽车芯片供应企业代表均表示,已针对当前市场情况,积极采取设立专项工作组、加强与整车零部件企业沟通交流、启动备用产能、加快物流运输等手段,增强市场供给能力。工信部装备工业一司、电子信息司建议,汽车芯片供应企业应高度重视中国市场,加大产能调配力度,提升流通环节效率,与上下游企业加强协同,努力缓解汽车芯片供应紧张问题。

同时,今年2月,工信部正式发布《汽车半导体供需对接手册》,以便更好地应对汽车产业芯片紧缺局面,促进汽车芯片企业订单增长。据了解,该手册收录59家半导体企业的568款产品,覆盖计算芯片、控制芯片、功率芯片等10大类,53小类产品,占汽车半导体66个小类的80%;并收录26家汽车及零部件企业的千条产品需求信息。北京商报记者 刘洋刘晓梦

(责任编辑:李佳佳 HN153)
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