缺芯、极度缺芯!全球科技企业都在面临芯片严重短缺的困境,为应对这种困境,屯芯片已经成为全球科技企业当前的一种自救方法,少则屯三个月,一部分厂商甚至囤货六个月,值得一说的是,台积电的四大主力客户,苹果、高通、英伟达和联发科都在追单加大备货量,台积电的芯片生产线一直处于满载状态,而这种情况又延伸至汽车领域,这就是2020年末开始的汽车芯片荒。
据芯研所消息,受芯片短缺影响,德国汽车制造商戴姆勒和大众将削减部分工厂的工作时间。美国福特预计产量减少百分之20,损失超25亿美元,通用汽车的全球销售量预计缩减19万辆。越来越多的日系汽车厂商将在7 月份计划进行减产,其中,马自达旗下位于日本山口县的防府第1工厂将在7月停工10天、进行减产。 三菱汽车日本工厂也将在7月持续进行减产、这已是自3月起连续第5个月实施减产措施,预估7月份将会减产2万台。根据美国咨询公司AlixPartners的推算,芯片短缺问题恐使2021年汽车产业产量减少约390万台、损失约1,100亿美元的营收,据高盛估计,芯片需求量比产能大约高了30%左右。
那具体缺的是什么芯片呢?
一辆传统汽车至少有40多种芯片,有的车型甚至高达150多种。按照功能划分,下面我们对汽车芯片的种类进行划分,大致可以分为三类:第一类负责算力和处理,比如我们所熟知的智能驾驶AI芯片,用于控制的传统MCU;第二类负责功率转换,如IGBT等功率器件;第三类是传感类芯片。MCU本质上是将CPU、存储器都集成在同一块芯片上,是汽车的微控制单元和车载系统的控制中枢,很多系统功能都需要MCU进行内部运算和处理。而此次"缺芯潮"的主角就是MCU,传统汽车每辆需70颗以上的MCU芯片,而智能汽车需要的更多,超过300颗。
无论是当前的智能网联汽车,还是之前传统汽车,芯片在整车上的重要性正在日益显现。这次导致车企停产危机的芯片,主要是指MCU(Micro Controller Unit)。不过这次短缺的都是低制程、技术门槛低的芯片,算力更强的高制程芯片的紧缺并没有很明显。
汽车芯片为什么会短缺?
毫无疑问,首先疫情是罪魁祸首,在疫情初期,各大汽车厂商错误地预测汽车销量趋势,认为疫情期间全球汽车销量必然锐减,需要的汽车芯片也会减少,这使得各车规级芯片厂商纷纷向台积电砍单撤单,如英飞凌、恩智浦,意法半导体等,但是此时随着远程办公和网上教学的兴起,促使科技产品的销量大增,如手机和笔记本等,数据显示,2020年全球家用电脑和平板电脑的出货量增长量达到惊人的11%,接近4亿台,所以此类移动设备生产厂商全力屯芯,努力增加订单,正好将车规级芯片厂商砍掉的订单补上,此时没有新产能,故对于新的汽车芯片产能来说,各车企可以说是"跪无可跪"。
其次,汽车的大部分利润点流向了汽车的设计和销售流程,对于零件的代加工企业来说,获利较少,再加上生产汽车对芯片的要求较低,28nm为芯片生产的成熟工艺,手机和电脑为7nm至22nm的先进工艺,汽车则在90nm至0.13um之间,所以对于芯片生产商来说,更乐意通过升级生产线,制造生产价格高、利润大、需求紧迫的高端芯片。
再者,2020下半年和2021年上半年,电动汽车行业出现了爆发式的增长,2020年全球一共销售310万台电动汽车,比2019年猛增39%,那么一台电动汽车需要多少芯片呢?据保守估计,每生产一辆电动汽车需要芯片1100个左右,电动汽车需求的增加使汽车芯片短缺的情况更加雪上加霜。
最后,生产汽车芯片的原材料短缺,晶圆产能严重不足。晶圆厂把把硅片制成晶圆,再进行切割、封装、测试。这次缺芯潮的问题主要出在8英寸上,像16纳米和28纳米的高级芯片所需的12寸晶圆,储量相对充足。
那么,汽车"缺芯潮"的现象什么时候能消失呢?
就目前来看,芯片供应问题短期难以解决,情况依然不容乐观,从各种数据分析和现实情况来看,未来一年,芯片短缺问题会一直存在。但值得注意的是,受到芯片短缺的影响,我国的芯片产业发展迅速,与芯片生产大厂的差距逐渐减小。
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