全球汽車“缺芯潮”

趙一葦

一場波及全球汽車企業(yè)的芯片短缺危機(jī)正在進(jìn)一步加劇。

2月21日，大眾汽車集團(tuán)表示，其位于沃爾夫斯堡的全球最大工廠目前有9.3萬輛高爾夫車型訂單正面臨芯片持續(xù)短缺的挑戰(zhàn)。自2020年底汽車用芯片短缺危機(jī)出現(xiàn)后，已有大眾、福特、通用、奔馳、日產(chǎn)、本田、保時(shí)捷等車企紛紛表示面臨芯片荒，其中部分企業(yè)因芯片供應(yīng)緊張已經(jīng)宣布短期減產(chǎn)計(jì)劃。

在全球范圍內(nèi)，芯片短缺對(duì)汽車生產(chǎn)的影響還在擴(kuò)大。日本三菱日聯(lián)摩根士丹利證券公司預(yù)測，芯片短缺將導(dǎo)致日本車企減產(chǎn)約50萬輛，占到全球減產(chǎn)總量的1/3。研究機(jī)構(gòu)IHS Markit預(yù)測，汽車芯片短缺可能導(dǎo)致第一季度全球減產(chǎn)近100萬輛輕型車輛。咨詢公司Alix Partners則認(rèn)為，由于芯片短缺，汽車行業(yè)可能在2021年損失610億美元。

中國作為全球新車產(chǎn)銷量最大的市場，同樣深受汽車芯片短缺困擾。中國汽車工業(yè)協(xié)會(huì)的數(shù)據(jù)顯示，1月中國汽車銷量較2020年12月下降 15.9%，其中乘用車產(chǎn)量降幅高達(dá)18.1%。中汽協(xié)表示，1月汽車產(chǎn)量環(huán)比降幅較快，已經(jīng)反映出汽車芯片供應(yīng)不足影響到企業(yè)生產(chǎn)節(jié)奏。

2月9日，工業(yè)和信息化部裝備工業(yè)一司、電子信息司約談主要汽車芯片供應(yīng)企業(yè)代表，建議汽車芯片供應(yīng)企業(yè)高度重視中國市場，加大產(chǎn)能調(diào)配力度，提升流通環(huán)節(jié)效率，與上下游企業(yè)加強(qiáng)協(xié)同，努力緩解汽車芯片供應(yīng)緊張問題。

“目前已經(jīng)出現(xiàn)全球性的汽車芯片短缺，今年上半年短缺情況會(huì)持續(xù)存在，至少要從第三季度或第四季度才能得到緩解?！敝袊嚬I(yè)協(xié)會(huì)副總工程師許海東向《中國新聞周刊》表示，“從當(dāng)前技術(shù)水平來看，汽車芯片的國產(chǎn)替代可能要等到三至五年以后，還需要持續(xù)地研發(fā)更新?！?h3>“芯片荒”雪上加霜

早在2020年下半年，疫情帶來的全球汽車芯片短缺問題已初現(xiàn)端倪。最近半年，在車市復(fù)蘇、工廠轉(zhuǎn)產(chǎn)、自然災(zāi)害等因素疊加作用下，汽車芯片開始出現(xiàn)嚴(yán)重供不應(yīng)求，使車企面臨的“芯片荒”雪上加霜。

按照目前芯片在汽車中的應(yīng)用，汽車芯片主要分為三類：第一類負(fù)責(zé)算力，如自動(dòng)駕駛系統(tǒng)以及發(fā)動(dòng)機(jī)、底盤和車身控制等;第二類負(fù)責(zé)功率轉(zhuǎn)換，如電源和接口等;第三類是傳感器，如汽車?yán)走_(dá)、氣囊、胎壓檢測等。在這一輪芯片危機(jī)中，短缺芯片主要集中在電子穩(wěn)定程序和電子控制系統(tǒng)等中高端芯片方面。在中國市場，一般10萬元以上的車型，特別是中高端車型都會(huì)配備這兩類芯片。

受新冠肺炎疫情影響，2020年上半年全球車市陷入低谷，車企也因此大幅削減了對(duì)汽車芯片的訂單量，全球主要芯片供應(yīng)商降低產(chǎn)能或關(guān)停工廠的事件陸續(xù)發(fā)生，汽車芯片開始大幅減產(chǎn)。

同時(shí)，由于疫情期間人們對(duì)手機(jī)、iPad等消費(fèi)電子設(shè)備的需求迅速增長，消費(fèi)電子芯片的需求快速增加，部分汽車芯片的生產(chǎn)線轉(zhuǎn)為生產(chǎn)消費(fèi)電子芯片，進(jìn)一步削減了汽車芯片的產(chǎn)能。

“對(duì)于芯片廠商而言，消費(fèi)電子芯片的生產(chǎn)要求更低，利潤更高。消費(fèi)電子芯片的產(chǎn)能增加，意味著對(duì)汽車芯片的產(chǎn)能擠壓?！痹S海東向《中國新聞周刊》表示，“在需求、生產(chǎn)要求、利潤等多方面因素下，許多芯片廠商將汽車芯片生產(chǎn)線轉(zhuǎn)化為了消費(fèi)電子芯片生產(chǎn)線，這也是此后汽車芯片爆發(fā)短缺問題的原因之一”。

2020年下半年，全球汽車市場開始穩(wěn)步復(fù)蘇，尤其是中國車市快速復(fù)蘇，迅速推動(dòng)了芯片需求大幅增長。更重要的是，隨著汽車電動(dòng)化、智能化、網(wǎng)聯(lián)化程度不斷提高，車用芯片的單車價(jià)值持續(xù)提升，推動(dòng)全球車用芯片的需求快于整車銷量增速，也直接造成了芯片的供需失衡。

“供需發(fā)生變化后，生產(chǎn)線需要再次轉(zhuǎn)產(chǎn)?！痹S海東說，“從要求更高的汽車芯片轉(zhuǎn)產(chǎn)為消費(fèi)電子芯片，是容易的。但從要求更低的消費(fèi)電子芯片轉(zhuǎn)產(chǎn)為汽車芯片，不僅難度大，轉(zhuǎn)產(chǎn)過渡時(shí)間也更長?！?/p>

在市場供需變化因素之外，2021年初的連續(xù)極端天氣和自然災(zāi)害則進(jìn)一步加劇了芯片危機(jī)。

2月13日，日本福島近海海域發(fā)生強(qiáng)震，全球車載芯片市場份額排名第三位的日本瑞薩電子暫停了當(dāng)?shù)厥苡绊懝S的生產(chǎn)線。2月16日，由于美國得克薩斯州遭遇暴風(fēng)雪天氣停電，導(dǎo)致三星電子、恩智浦和英飛凌等芯片巨頭在奧斯汀市的當(dāng)?shù)毓S停工。通常情況下，芯片工廠特別是其核心設(shè)備光刻機(jī)需要全年無間斷運(yùn)轉(zhuǎn)。而受暴風(fēng)雪影響，目前得州電力供應(yīng)緊張，處于分片區(qū)輪流供電狀態(tài)，無法保證生產(chǎn)。

“8英寸晶圓短缺是汽車芯片產(chǎn)量不足的主要原因?！敝袊鴩H經(jīng)濟(jì)交流中心總經(jīng)濟(jì)師陳文玲認(rèn)為，“全球晶圓緊缺，特別是8英寸晶圓緊缺，導(dǎo)致汽車芯片產(chǎn)量不足，受沖擊較大的主要是芯片密集的中高端汽車?！?/p>

“芯片工廠的生產(chǎn)線有特殊性，即使復(fù)工也不意味著能立即恢復(fù)生產(chǎn)?！痹S海東表示，“由于芯片生產(chǎn)的精密度要求高，工廠在重啟生產(chǎn)線之后需要對(duì)整個(gè)生產(chǎn)線的所有工藝環(huán)節(jié)、步驟進(jìn)行溫度、數(shù)據(jù)的重新調(diào)試，才能逐步恢復(fù)產(chǎn)能。”

車企與芯片供應(yīng)商互相指責(zé)

由于芯片短缺，全球各地汽車制造商正在關(guān)閉裝配線，一些車企對(duì)汽車芯片供應(yīng)商的態(tài)度也開始發(fā)生變化。大眾汽車集團(tuán)表示，已經(jīng)與博世、大陸進(jìn)行討論，因這兩家芯片供應(yīng)商無法解決當(dāng)前芯片短缺問題以及供應(yīng)無法滿足大眾需求，大眾考慮提出索賠要求。

在德國，大眾汽車將矛頭指向了供應(yīng)商，稱其在去年4月，當(dāng)時(shí)全球許多汽車生產(chǎn)因新冠大流行而暫停時(shí)，大眾及時(shí)警告供應(yīng)商，預(yù)計(jì)今年下半年需求將強(qiáng)勁復(fù)蘇。一位大眾高管表示，“我們一開始就溝通了我們的需求和預(yù)測，如果供應(yīng)商不相信我們的數(shù)據(jù)，并參考他們自己的預(yù)測，應(yīng)該立即通知我們，然而并沒有?！?/p>

《中國新聞周刊》從大眾汽車集團(tuán)（中國）方面獲悉，早在去年12月份，芯片短缺已經(jīng)給大眾帶來了生產(chǎn)影響。由于ESP無法生產(chǎn)，導(dǎo)致約1.5萬輛汽車的減產(chǎn)。大眾預(yù)計(jì)芯片問題的影響會(huì)在上半年延續(xù)，集團(tuán)總部和世界各地的供應(yīng)商在盡可能進(jìn)行資源調(diào)配，采取各種應(yīng)對(duì)措施克服困難。

面對(duì)車企的不滿，芯片制造商則表示，長久以來，汽車業(yè)在市場疲軟時(shí)迅速取消芯片訂單，在市場復(fù)蘇時(shí)又要求提升產(chǎn)能，這“一進(jìn)一退”已經(jīng)成為常態(tài)。對(duì)此，麥肯錫的合伙人Ondrej Burkacky表示：“汽車業(yè)已經(jīng)習(xí)慣了整個(gè)供應(yīng)鏈都圍繞汽車的事實(shí)，不過它們似乎忽視了半導(dǎo)體制造商實(shí)際上確實(shí)有另一種選擇?！?/p>

目前，全球車載芯片的前5大供應(yīng)商是英飛凌、恩智浦、瑞薩電子、德州儀器、意法半導(dǎo)體，這5家企業(yè)占據(jù)了全球汽車芯片約50%的市場份額。由于去年的疫情，全球車企普遍對(duì)去年的汽車銷量預(yù)估不樂觀，汽車芯片企業(yè)大幅削減了給芯片代工商的訂單。

事實(shí)上，即使目前在全球汽車芯片短缺的情況下，半導(dǎo)體行業(yè)快速投產(chǎn)車規(guī)級(jí)芯片的意愿也并不強(qiáng)烈。由于車規(guī)級(jí)芯片利潤率低、產(chǎn)能堆積現(xiàn)象明顯，并不是芯片制造商愿意投資的前沿產(chǎn)品線。有供應(yīng)商表示：“如果我們大量生產(chǎn)車規(guī)級(jí)芯片產(chǎn)品，一旦車企削減產(chǎn)能，芯片制造企業(yè)注定面臨虧損。”

芯片供應(yīng)商的擔(dān)憂真實(shí)存在。在市場規(guī)模上，汽車產(chǎn)業(yè)每年在芯片上的花費(fèi)約為400億美元，約占全球芯片市場的十分之一。相比之下，蘋果公司單在iPhone芯片上的花費(fèi)就可能超過汽車產(chǎn)業(yè)全年的總和。只有像英飛凌和博世等以汽車業(yè)務(wù)作為主導(dǎo)的芯片供應(yīng)商，才愿意去開設(shè)新廠用于汽車芯片。然而，盡管這兩家公司都計(jì)劃今年投產(chǎn)新的芯片廠，供應(yīng)短缺很快緩解的可能性仍然不大。

汽車芯片短缺問題加劇后，芯片價(jià)格也水漲船高。自2020年底至今，全球最大的芯片代工廠臺(tái)積電、聯(lián)華電子等，以及瑞薩電子、恩智浦、意法半導(dǎo)體等芯片制造商紛紛發(fā)布漲價(jià)函，價(jià)格平均上調(diào)10%至20%。同時(shí)，芯片制造商均延長了汽車芯片的發(fā)貨周期，德州儀器已經(jīng)將芯片供貨周期延長至36周，恩智浦和意法半導(dǎo)體也已大幅延遲了汽車芯片發(fā)貨周期。IHS Markit估計(jì)，交付一塊車規(guī)級(jí)芯片所需的時(shí)間已經(jīng)從原來的13周翻番至26周，這使得今年全球一季度100萬輛輕型車面臨“難產(chǎn)”風(fēng)險(xiǎn)。

“從短期來看，汽車芯片供應(yīng)不足還沒有快速解決辦法?！痹S海東向《中國新聞周刊》表示，“如果新建或擴(kuò)大汽車芯片的工廠產(chǎn)能，可能需要一至兩年以上。從現(xiàn)有生產(chǎn)線轉(zhuǎn)產(chǎn)是更快的解決方案，但考慮到利潤率，目前許多芯片工廠仍然在主要生產(chǎn)消費(fèi)電子類芯片，而這是問題的關(guān)鍵。”

國產(chǎn)替代加速

在這一輪芯片短缺危機(jī)中，中國作為全球最大新車產(chǎn)銷量市場，暴露出長期以來汽車芯片對(duì)外依賴嚴(yán)重，“卡脖子”問題進(jìn)一步凸顯。危機(jī)之下，國內(nèi)芯片制造商及車企已意識(shí)到自研芯片的重要性，亟須發(fā)展高精尖芯片技術(shù)。

根據(jù)iHS統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，目前全球汽車半導(dǎo)體市場規(guī)模約為410億美元，明年或?qū)⑦_(dá)650億美元。但市場份額上，歐洲、美國和日本公司分別占據(jù)37%、30%和25%，中國公司僅為3%。此外，中國汽車芯片產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟數(shù)據(jù)顯示，2019年中國自主汽車芯片產(chǎn)業(yè)規(guī)模僅占全球的4.5%，國內(nèi)汽車行業(yè)中車用芯片自研率僅占10%，而中國汽車用芯片進(jìn)口率超90%，國內(nèi)汽車芯片市場基本被國外企業(yè)壟斷。

“芯片問題不可能一蹴而就地得到解決。”中國新能源汽車技術(shù)創(chuàng)新中心總經(jīng)理原誠寅表示，中國汽車芯片短缺可能會(huì)持續(xù)長達(dá)10年之久。

加速補(bǔ)齊關(guān)鍵汽車芯片自主供給體系迫在眉睫。2020年9月，由科技部、工信部、新能源汽車技術(shù)創(chuàng)新中心作為國家共性技術(shù)創(chuàng)新平臺(tái)牽頭，70余家企事業(yè)單位成立“中國汽車芯片產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟”，正著力補(bǔ)齊“卡脖子”短板，努力實(shí)現(xiàn)國內(nèi)汽車芯片產(chǎn)業(yè)的自主安全可控和全面快速發(fā)展。2020年11月，國務(wù)院辦公廳印發(fā)《新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2021—2035年）》，《規(guī)劃》明確，將著力推動(dòng)車控操作系統(tǒng)及計(jì)算平臺(tái)、車規(guī)級(jí)芯片等自動(dòng)駕駛技術(shù)和裝備研制。

不少中國車企正在積極布局汽車芯片。國內(nèi)唯一擁有車規(guī)級(jí)智能芯片前裝量產(chǎn)的科技企業(yè)地平線，近期完成的 C3 輪融資中就有眾多汽車產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè)的身影，包括比亞迪、長城汽車、長江汽車電子、東風(fēng)資產(chǎn)等。同時(shí)，比亞迪、華為也開始發(fā)力汽車用芯片，上汽、通用、五菱等車企也紛紛宣布，將全面推進(jìn)整車芯片的國產(chǎn)化工作。

“以目前國內(nèi)的技術(shù)水平，還不能實(shí)現(xiàn)汽車芯片的國產(chǎn)替代?！痹S海東向《中國新聞周刊》表示，“相比之下，汽車芯片的精度要求沒有手機(jī)芯片那么高?，F(xiàn)在全行業(yè)都在努力做芯片研發(fā)工作，但要完全實(shí)現(xiàn)替代進(jìn)口，還需要持之以恒的投入。”