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缺“芯”之伤:溯源与破局

admin 汽车新闻 2021-01-27 02:48:14 11 0
原标题:缺“芯”之伤:溯源与破局

巴西丛林中一只蝴蝶扇动翅膀,就可能在大洋彼岸引发飓风——这在气象学上被称为“蝴蝶效应”。而这次在全球汽车业骤然掀起巨澜的主角,是一颗只有人指甲大小的芯片。

1月18日,奥迪宣布,旗下超1万名员工强制休假;福特继美国路易斯维尔装配厂一周前停产后,其德国萨尔路易工厂全体5000名员工当日起休假。同时,菲亚特克莱斯勒(FCA)推迟北美工厂复产计划;戴姆勒、大众、丰田、本田、日产、斯巴鲁等跨国车企在欧洲、北美以及亚洲,包括在中国的多家工厂不同程度减产……究其原因,这一次并不是肆虐全球的新冠肺炎疫情,而是深藏于每辆汽车之中的芯片。

芯片短缺,正以前所未有的速度和严重程度冲击全球汽车业,一轮新的停工减产潮正在全球汽车行业蔓延,甚至在一定程度上超过了当前疫情对于全球汽车业的影响。

全球汽车业复苏遭遇当头一棒

缺“芯”之伤:溯源与破局

“奥迪将努力把第一季度的生产损失控制在1万辆左右。”正如奥迪首席执行官杜思曼所言,奥迪在德国和墨西哥的工厂生产均受到影响,奥迪A4轿车和A5敞篷跑车在德国内卡苏尔姆的生产已经暂停。

德国车企巨头戴姆勒也受到冲击,计划减少德国不莱梅工厂的产量。如果芯片短缺的局面在短期内无法改善,甚至可能暂停生产。

目前,FCA已暂时关闭了加拿大布兰普顿的轿车工厂以及墨西哥托卢卡的小型SUV工厂,停工时间初步截至本月底。这两家工厂生产的车型,主要包括克莱斯勒300轿车、Jeep指南者SUV以及道奇Charger和Challenger。

大众汽车方面表示,将在今年第一季度削减中国、欧洲和北美的产量。而来自瑞银(UBS)的分析师预计,芯片零部件短缺将导致大众今年第一季度在全球减产10万辆汽车,约占其全球同期产量的4%。说起来,正是在去年12月初,一段大众在中国的扬州仪征工厂停产的短视频在互联网上引发关注,可以说揭开了此次汽车芯片短缺导致车企停产的帷幕。芯片短缺,既包括基础性的原材料产品,也包括芯片模块等零部件。进入今年以来,芯片短缺的情况并没有改善,反而波及的种类更多、范围更广。

“芯片供应短缺的情况,每天都在发生变化。确实非常严重,对很多行业带来了影响。这在去年12月就影响了我们的汽车生产,由于ESP(电子车身稳定控制系统)短缺,导致减产约1.5万辆汽车,销售减少了1万辆左右。”1月20日, 大众汽车集团(中国)首席执行官冯思翰在接受《中国汽车报》记者专访时表示,“芯片短缺至少会影响到整个一季度,公司目前正在密切关注事态发展,大众汽车集团总部和世界各地的供应商在尽可能进行资源调配,并采取各种应对措施。”

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“这绝对是一个行业性问题。我们正在评估半导体的供应限制,并制定对策以将对生产的影响降到最低。”丰田美国公司发言人斯科特·瓦津表示,丰田被迫调整了其美国得克萨斯州圣安东尼奥市工厂全尺寸丰田坦途皮卡的生产,计划减产约40%。同时,丰田位于广州的一家工厂已于1月12日暂时停产。

德国伯恩斯坦研究公司预测,2021年全球汽车销量预计将增长9%,但突发的芯片短缺正令汽车业复苏面临风险与挑战。美国信息服务公司的分析师预测,未来3个月,全球轻型车的产量将减少约48.5万辆,相当于正常年份总产量的0.5%。

缺“芯”不只是疫情的“锅”

缺“芯”之伤:溯源与破局

事实上,从去年第三季度开始,率先在疫情高峰过后复工复产的中国汽车企业已经开始感受到汽车芯片供应紧张。当时主要是从ESP和ECU(电子控制系统)的芯片短缺引发,而后蔓延到更多类型的汽车芯片,率先波及的是ESP和ECU的主要供应商博世集团、大陆集团等零部件企业。由此,受到冲击的国内车企中,既包括乘用车企业,也包括商用车企业。“尽管半导体制造商已通过扩大产能来应对需求,但所增加的订单预计要在6~9个月内完成。因此,潜在的交付瓶颈可能会持续到2021年上半年。”大陆集团方面表示。

“汽车芯片短缺,我认为主要是因为疫情的原因所致。” 中国科学院自动化研究所复杂系统管理与控制国家重点实验室主任王飞跃在接受《中国汽车报》记者采访时表示,去年上半年全球疫情蔓延期间,汽车业大规模停工停产,很多车企撤销或大幅削减了芯片订单数量,芯片厂商也认为短期内形势不会改变,所以产能基本转向了消费电子。但数月之后,全球汽车业陆续复工复产,车企新增订单使芯片供应商措手不及。一方面,是芯片厂商要重新组织生产,从原料采购到芯片产品交付,正常情况下需要半年以上,但目前由于各类增加的订单积压,估计可能要延长到一年左右;另一方面,芯片主要生产商基本都在欧美,而至今欧美仍受疫情影响,芯片产能一时难以恢复。与此同时,晶圆的封装、测试基地主要在东南亚,同样受疫情影响明显,目前菲律宾、马来西亚等地的很多晶圆工厂处于停产或减产状态,由此加剧了芯片供应的不确定性。

自2020年下半年以来,全球车企陆续复工复产,汽车产销量出人意料地出现较快反弹。其中,去年上半年美国新车销量下降了34%,但到年底降幅收窄到15%。汽车产销量增加,带来了汽车芯片订单大幅增长,芯片短缺问题愈演愈烈,一些车企刚刚从疫情造成的停工中开始恢复,便再次遭遇缺“芯”的狙击。

“自去年上半年以来,由于疫情导致的居家办公、生活在全球多地成为常态,‘宅经济’催生了手机、电脑等消费电子产品销量上升,而且2020年全球多地开启5G商用也拉升了消费电子及其芯片的需求,同时消费电子市场庞大,仅智能手机每年销量超过10亿台以上,而2020年全球汽车销量预计少于8000万辆,疫情暴发之后,很多芯片厂商也是先接了很多消费电子芯片的订单,而且新出的智能手机、平板电脑大量使用7纳米甚至5纳米芯片,这部分芯片新产品利润较高,也吸引了芯片厂商的产能,客观上形成了对汽车芯片产能的挤占。” 中国市场学会营销专家委员会秘书长薛旭向《中国汽车报》记者分析道。

相较于苹果、华为、三星、索尼等消费电子巨头,车企在芯片供应链上的地位并不强势。2019年,全球车规级芯片市场规模约2800亿元,仅占整个半导体市场比重的10%,芯片供应商在产能紧张的情况下很多时候会优先向消费电子行业巨头供货。业内人士表示,即使现在开始排产,估计最快也需要半年到1年时间才能缓解,因此,今年上半年汽车芯片短缺状况基本已成定局。

“随着汽车电动化、智能化、网联化的趋势不断加强,芯片的使用量也越来越多,如今的智能汽车比20年前的传统燃油车芯片使用量已经有了成倍的增长,将来智能汽车的芯片使用量可能要在10倍以上。” 天津大学内燃机燃烧学国家重点实验室副主任姚春德在接受《中国汽车报》记者采访时表示,以特斯拉Model S这样智能化程度较高的智能汽车为例,该车大量使用了自研的高性能芯片,并通过芯片、软件、域控制器的结合,使整车的智能化程度、操控性大为提升。智能汽车使用的芯片,不仅需要更高的计算能力,也需要更强的性能。从传统燃油汽车使用的64纳米、48纳米、28纳米,到越来越多智能汽车使用的14纳米、7纳米等车规级芯片,“新四化”对汽车芯片制程(生产工艺)的要求越来越高。

中国汽车业强“芯”势在必行

缺“芯”之伤:溯源与破局

在芯片产业链上,英飞凌、恩智浦、瑞萨、德州仪器和意法半导体等位列前五的芯片厂商,就占据了全球超过50%的市场份额,前10芯片商占据了超过近七成的市场份额。因此,其产能、供应周期对业界影响巨大。其中,意法半导体2020年11月的罢工,也延长了汽车芯片交货周期。

“由于芯片短缺,不少国外供应商已经开始涨价,很多进口芯片涨幅都在30%~50%。” 深圳飞优雀新能源科技有限公司总经理黄海阳告诉《中国汽车报》记者,“这样一来,也可能引发连锁反应,导致零部件供应商提高对整车企业的供货价。”实际上,早在去年11月,恩智浦就发布了涨价通知,称受疫情、原料成本增加的双重影响,决定全线上调产品价格。而瑞萨已经从2021年1月1日起,上调了芯片等相关产品价格。

“需要引起重视的是,在中国汽车产业,芯片对外依赖度较高是一个不争的事实。”姚春德不无担忧地说。在这一轮芯片短缺危机中,国内从“南北大众”、东风本田、广汽本田等合资企业到吉利、长城、奇瑞等自主品牌都表示受到了不同程度的影响,而零部件企业则更是在最前沿与缺“芯”直接面对面。

“去年下半年以来,芯片供应持续紧张,在一定程度上影响了我们的部分产量。” 航盛电子相关负责人告诉《中国汽车报》记者,“航盛电子生产的智能座舱、自动驾驶相关系统的芯片,很多来自国外,特别是14纳米芯片国内还没有,同时MCU的进口芯片也很短缺,目前一辆智能电动汽车中使用的芯片总量数以千计。即使有的企业有一定库存,估计也已消耗殆尽,需要想方设法去采购芯片,即使涨价也只能认了。”

“目前智能汽车的人工智能(AI)系统已经用上了7纳米的芯片,其中可以集成60亿~200亿个晶体管,理论上比一般MCU所用的28纳米芯片性能提升了4倍以上,而且恩智浦已经具备了5纳米车规级芯片的设计生产能力,在这方面国内也是空白。”英特尔中国研究院前院长,驭势科技董事长、首席执行官吴甘沙表示,希望国产芯片早日实现与国外芯片同台竞争,关键时刻可以实现替代。

“国内汽车芯片进口率超过95%,而且像ESP、ECU、先进传感器、车载网络、三电系统、ADAS(辅助驾驶系统)、自动驾驶等关键系统的中高端芯片,基本被发达国家的企业垄断。” 国家新能源汽车技术创新中心主任原诚寅告诉《中国汽车报》记者,国产汽车芯片的短板,一直是国产汽车零部件中的“卡脖子”环节,2020年虽然遭受了疫情的冲击,但全球汽车业电动化、智能化的推进速度空前、出乎意料,芯片尤其是中高端芯片的需求迅速拉升,芯片短缺问题也就更为凸显。

自主芯要联合攻关更要加速追赶

缺“芯”之伤:溯源与破局

原诚寅表示,一款车规级芯片从设计到真正上车使用,至少需要5~6年时间。“通常情况下,汽车芯片从设计、开发、测试、完成各种验证与认证,最快也需要2~3年时间,汽车零部件供应商再根据芯片性能设计成零部件产品,也要经过2~3年的测试、验证时间。”

“因此,实现国内自主汽车芯片全面替代进口产品还需要时间,更需要加速追赶。”姚春德认为,目前,国内汽车芯片产业整体处于产业链“微笑曲线”低端,产品低端、利润较低、附加值低,而且核心技术缺乏、产业基础薄弱、行业标准缺失等,都是亟待解决的问题。“只有这些问题得到尽快解决,国内汽车芯片短缺,以及部分汽车零部件‘卡脖子’的问题才能从根本上解决。”姚春德说。

“在国际芯片产业竞争异常激烈的背景下,要完成补齐国内芯片短板、完善产业链等任务,可谓困难重重,但在这一方面,不去做不行,单打独斗更不行。”原诚寅认为。对此,在工信部、科技部支持下,2020年11月,中国汽车芯片产业创新战略联盟在京成立,至今成员企业已经有160余家,涵盖了芯片、汽车、材料、科研等领域机构,构筑了汽车芯片自主创新的基础。

“近来有人担心,缺‘芯’会不会使中国汽车成为下一个‘华为手机’。我认为,要从两个方面去理解。”薛旭表示,一方面,尽管目前中国汽车业在芯片、高端零部件上依然存在“卡脖子”的问题,但中国有举国体制、政策支持的优势,只要稳扎稳打,就会逐步改善“缺芯少核”的被动局面。我们有信心,中国汽车产业绝不会成为被芯片断供“卡住脖子”的华为。另一方面,华为作为国内智能汽车零部件供应商,在自主创新、打破垄断等方面有很多值得学习之处,而且目前华为已经在向着包括汽车芯片、消费芯片自主发展之路上奔跑,推出了自动驾驶芯片与模块,也入股国内十多家芯片产业链上的企业,这些努力方向值得学习。

“华为是通信行业的领军者,未来有望成为智能汽车发展道路上的佼佼者,我希望中国汽车产业成为一个在竞争中做大做强、大有作为的‘华为’。”姚春德表示。

文:赵建国 编辑:万莹 版式:蒙轩

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