“長安汽車2023年1-9月共計缺芯60萬顆，芯片短缺還沒有完全過去?！苯?，在2023全球汽車芯片創(chuàng)新大會暨第二屆中國汽車芯片高峰論壇上，重慶長安汽車股份有限公司首席專家 李偉在他的演講中，如是透露。
不只是長安汽車，根據(jù)汽車行業(yè)數(shù)據(jù)預(yù)測公司AutoForecast Solutions(以下簡稱為“AFS”)11月26日發(fā)布的最新數(shù)據(jù)，截至11月26日，由于芯片短缺，今年全球汽車市場已累計減產(chǎn)約244萬輛汽車。其中，中國汽車市場減產(chǎn)量46.7萬輛，約占全球總減產(chǎn)量的19.1%。
回顧過去近四年的歷程，我們可以看到，自疫情爆發(fā)以來，新能源汽車的逆勢狂飆使得供需錯配問題日益凸顯，全球汽車產(chǎn)業(yè)因此陷入了缺芯危機，搶芯保供、減配穩(wěn)產(chǎn)成為眾多車企的常態(tài)。
而在經(jīng)過漫長的產(chǎn)業(yè)調(diào)整期后，人們的關(guān)注點逐漸從缺芯轉(zhuǎn)向了對于“少魂”的擔憂。很多人認為，缺芯已經(jīng)不再是危機的主要因素，現(xiàn)實卻再次敲響了警鐘。
產(chǎn)能跟著需求跑
擴產(chǎn)，可以說是近年來整個半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)最為重要的關(guān)鍵詞。
根據(jù)SEMI(國際半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)協(xié)會)于2022年12月發(fā)布的《世界晶圓廠預(yù)測報告》(World Fab Forecast)中指出，2021年至2023年期間，全球半導(dǎo)體行業(yè)將投資超過5000億美元，用于新建84座晶圓廠。其中，2022年開工建設(shè)的有33 座新工廠，2023 年預(yù)計將新增28 個。
圖片來源：英飛凌
本月初，德州儀器(TI)位于美國猶他州的全新12英寸晶圓廠破土動工，以滿足未來幾十年客戶的需求。不止于此，英飛凌、瑞薩等同時擁有芯片設(shè)計和生產(chǎn)的能力的IDM都在今年相繼宣布新的芯片工廠建設(shè)計劃。
可即便如此，供不應(yīng)求卻從未遠離。
如前文所說，這場缺芯危機源于新能源汽車市場激增帶來的供需錯配。彼時，是特斯拉在華投產(chǎn)，是李斌由“最慘的人”翻身，是比亞迪開啟翻倍式增長，更是埃安、極氪等一眾新能源汽車品牌逐漸成型。
引用博世中國副總裁蔣健2021年的演講內(nèi)容，“當前傳統(tǒng)內(nèi)燃機車輛中約會用到100至200片半導(dǎo)體芯片，新能源車所用芯片數(shù)量將呈5倍遞增。若按照2022年新能源汽車銷量突破500萬輛推算，‘缺芯’只會更加嚴峻。”
不承想，2022年我國新能源汽車產(chǎn)銷量分別完成705.8萬輛和688.7萬輛，同比分別增長96.9%和93.4%，市場占有率達到25.6%，高于2021年12.1個百分點。
同時，是汽車智能化亦在加速到來。蓋世汽車研究院最新發(fā)布的《高級駕駛輔助系統(tǒng)(ADAS)產(chǎn)業(yè)報告》顯示，2022年中國L2級自動駕駛功能的滲透率已經(jīng)超過30%，今年1-10月進一步逼近40%，相應(yīng)的便是毫米波雷達、激光雷達等增量硬件上車。
基于此，“從單車的用量而言，傳統(tǒng)汽車大概芯片的用量400顆，電動汽車大概是1000顆，智能電動車會達到1400顆到1500顆?！崩顐ミM一步預(yù)測，“中國汽車芯片的應(yīng)用量去年應(yīng)用總量達到73.9億顆，預(yù)計到2025年應(yīng)用總量會達到116.2億顆?！?/FONT>
他總結(jié)認為，車規(guī)級芯片現(xiàn)在已經(jīng)成為全球半導(dǎo)體市場的三大應(yīng)用產(chǎn)業(yè)之一，且需求量將達到行業(yè)增速的2倍以上。
值得注意的是，現(xiàn)階段極氪汽車、小鵬汽車等頭部智能電動車上所搭載的車規(guī)級芯片數(shù)量均已超1萬顆，伴隨汽車智能化的高速發(fā)展，中國汽車芯片應(yīng)用量較預(yù)測只多不少。
而缺芯，并不只是絕對數(shù)量上的短缺，還有品類上的稀缺。
產(chǎn)能過剩與產(chǎn)線缺貨
聚焦芯片本身，按照功能劃分可分為九類，即控制類、計算類、功率類、傳感器類、存儲類、電源管理類、通信類、信息安全類以及驅(qū)動類。
回顧過去幾年來缺芯的歷程，按照大眾集團、博世開始從供應(yīng)鏈短缺角度首次發(fā)布的汽車缺芯情況，更多源于核心部件發(fā)動機ECU(電子控制單元)和ESP(車身電子穩(wěn)定系統(tǒng))供應(yīng)短缺;隨后是MCU(微控制單元)芯片的全面短缺。
第三階段則是由于東南亞疫情加劇，以馬來西亞為中心的某汽車芯片供應(yīng)商的工廠停產(chǎn)，直接導(dǎo)致博世的ESP(車身電子穩(wěn)定系統(tǒng))/IPB(駐車制動器)、VCU(整車控制單元)、TCU(變速箱控制單元)等產(chǎn)品的供貨困難。致使博世中國副總裁徐大全在2021年8月發(fā)布朋友圈，表示因“缺芯”壓力非常大。
不可否認，在經(jīng)過三年時間上游晶圓廠火力全開生產(chǎn)，下游終端廠商拼命囤貨之后，全球汽車缺芯得到了一定程度上的緩解，甚至出現(xiàn)部分品類的產(chǎn)能過剩。
但中國汽車工業(yè)協(xié)會常務(wù)副會長兼秘書長付炳鋒提醒道，“新能源智能網(wǎng)聯(lián)汽車對芯片的需求量大大增加，技術(shù)要求和計算能力也快速升級，原有的成熟品種已不能滿足功能要求?！?/FONT>
如前文所說，隨著互聯(lián)網(wǎng)、云計算、人工智能、5G、大數(shù)據(jù)等一系列技術(shù)群的突破和應(yīng)用，數(shù)字汽車的浪潮正席卷而來，推動著汽車行業(yè)向新汽車、新生態(tài)變革，開啟了數(shù)字汽車新紀元。數(shù)字汽車將成為大型智能計算終端，能源儲存單元、數(shù)據(jù)采集載體以及移動多功能空間。
在此背景下，李偉分析指出，汽車正朝向架構(gòu)標準化、系統(tǒng)高壓化、功能服務(wù)化、智商和情商可進化的方向發(fā)展，這些屬性也直接推動了芯片產(chǎn)業(yè)特別是車規(guī)級芯片產(chǎn)業(yè)的變革，總體呈現(xiàn)出應(yīng)用量大、高集成、高算力、低損耗、高安全的特征。
具體來看，除單車芯片用量倍增外，芯片正朝著多功能集成演進，如通用性MCU一方面向多核高算力演進外，另一方面則向著高集成度、高性能、高可靠性發(fā)展，為汽車使用場景提供新的機會和可能;
同時，功率芯片則朝著高壓化進化，向低損耗發(fā)展。
此外，高算力芯片是智能汽車演變和中央集成架構(gòu)演變的必然需求，整車電子電器架構(gòu)已從分散的多控制器、樹狀結(jié)構(gòu)向軟硬件、標準化、集中式的中央架構(gòu)升級，并逐步演進為高算力的超級中央處理器模式，相應(yīng)的芯片也從多芯片物理融合，最終發(fā)展為單芯片融合SOC的形態(tài)發(fā)展。
在此背景下，李偉提出進一步建議，希望芯片企業(yè)能夠與主機廠進行深度合作，以開發(fā)出能夠適應(yīng)未來整車系統(tǒng)架構(gòu)的產(chǎn)品，其次是加大在48V芯片領(lǐng)域的預(yù)研工作，并針對主控SOC芯片進行聯(lián)合開發(fā)。
汽車芯片產(chǎn)業(yè)需堅持全球化發(fā)展
過去30年，全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的持續(xù)創(chuàng)新發(fā)展奠基于按利益與專業(yè)分工的全球供應(yīng)鏈架構(gòu)。在這個架構(gòu)下，歐美側(cè)重于IC設(shè)計與銷售，日本、荷蘭專注IC材料與設(shè)備，韓國、馬來西亞、中國則聚焦于生產(chǎn)與制造。各國及相關(guān)企業(yè)在錯綜復(fù)雜的產(chǎn)業(yè)供應(yīng)鏈上保持著密切合作，開創(chuàng)了全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的繁榮景象。
但近年來全球缺芯的危機爆發(fā)，讓各國不得不為搶占未來科技發(fā)展的制高點，相繼出臺政策扶持本土半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展，其中尤以過度依賴進口，自給率不足5%的中國更甚。
從2021年2月由工信部指導(dǎo)編制的《汽車半導(dǎo)體供需對接手冊》正式發(fā)布，到以地平線、黑芝麻智能等為代表的本土芯片企業(yè)加速布局，再到國家隊下場，在政府和企業(yè)的共同努力下，自主汽車芯片產(chǎn)業(yè)鏈正逐漸形成合圍之勢，突圍戰(zhàn)已全面打響，并已陸續(xù)取得了一些成績。
近期海關(guān)公布的一組數(shù)據(jù)側(cè)面反映了中國芯片自主率的提升。數(shù)據(jù)顯示，今年前三季度中國芯片進口量同比減少14.6%，其中芯片進口額更是減少了600多億美元，進口額下滑19.8%。
但值得注意的是，盡管中國在汽車芯片領(lǐng)域取得了一些進展，但仍然面臨著一些挑戰(zhàn)。“以MCU為例，NXP、Microchip、瑞薩電子、意法半導(dǎo)體、英飛凌等外資頭部企業(yè)占據(jù)市場超八成的份額。更遺憾的是，功能安全達到D級別的技術(shù)，基本仍被國外所壟斷?！敝锌菩炯呻娐酚邢薰綧CU事業(yè)部總經(jīng)理 胡凱如是提醒。
對于當前中國汽車芯片發(fā)展所面臨的挑戰(zhàn)，李偉總結(jié)認為：首先，當前的國際形勢并不明朗，芯片逆全球化存在諸多不確定因素;其次，車規(guī)級芯片相較于消費電子在安全性、可靠性方面有更高的要求;再次，芯片短缺問題還沒有完全過去，共同應(yīng)對的機制還沒有建立起來;最后，芯片企業(yè)在局部領(lǐng)域過度競爭，在個別領(lǐng)域競爭性不足。
在此背景下，工業(yè)和信息化部正加大在前期工作基礎(chǔ)上，繼續(xù)組織汽車、集成電路兩大行業(yè)通力協(xié)作，采取更多政策措施，瞄準汽車芯片持續(xù)發(fā)力，不斷提升產(chǎn)品技術(shù)質(zhì)量水平，保障生產(chǎn)供應(yīng)，推動高質(zhì)量發(fā)展。
工業(yè)和信息化部裝備工業(yè)一司副司長郭守剛呼吁各方要堅持全球化發(fā)展方向，加強汽車芯片在全球范圍內(nèi)的資源協(xié)調(diào)，促進要素便捷循環(huán)、有效配置，持續(xù)增強產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈抗風險能力，共同保障汽車芯片產(chǎn)業(yè)鏈安全穩(wěn)定。
此外，為了進一步推動中國汽車芯片產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，還需要發(fā)揮龍頭企業(yè)的應(yīng)用牽引帶動作用，著眼于未來技術(shù)進步和產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求，加深上下游產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同融合發(fā)展汽車芯片產(chǎn)業(yè)生態(tài)。同時還要進一步優(yōu)化市場化、法治化、國際化的營商環(huán)境, 支持國內(nèi)企業(yè)深度參與全球汽車產(chǎn)業(yè)分工和合作, 同時為各國企業(yè)來華投資發(fā)展提供更多便利和更好的保障。
但解決缺芯危機并不是一時之責，更需著眼未來。因此，針對下一步中國汽車芯片產(chǎn)業(yè)的發(fā)展方向，中國電子信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究院副院長王世江給出三點建議：
第一，提升產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同推動設(shè)計、制造、封測企業(yè)緊密地綁定，打磨和迭代產(chǎn)品和工藝。
第二，持續(xù)深耕技術(shù)創(chuàng)新打造拳頭產(chǎn)品，逐步豐富產(chǎn)品譜系強化系統(tǒng)方案的能力。
第三，多維度持續(xù)推動產(chǎn)用對接，進一步增強供需雙方的信息交流，讓更多芯片企業(yè)的好產(chǎn)品被用戶側(cè)看到，也讓用戶側(cè)需求更精準地為芯片企業(yè)了解。
“汽車芯片產(chǎn)業(yè)具有重要性、特殊性，新生態(tài)的構(gòu)建需要汽車或芯片等多行業(yè)的同仁共思、共識、共行、共建、共享、共用。我國應(yīng)有組織的科研，有組織的共性技術(shù)開發(fā)，有組織的標準與測試認證先行先試，有組織構(gòu)建安全可控，對全球開放包容的芯片與軟件產(chǎn)業(yè)鏈?！敝袊こ淘涸菏?、北京理工大學(xué)教授孫逢春進一步強調(diào)，“汽車芯片軟件開發(fā)測試工具與裝備我國一定要‘自己要有、要用，協(xié)同創(chuàng)新、不斷迭代，自主生態(tài)’!”
（蓋世汽車社區(qū)）
