自去年年底開始,由于芯片短缺造成的車企停產事件不斷蔓延,截止2021年5月,上汽大眾、廣汽豐田、蔚來、通用、福特、大眾、日產、雷諾、現代等主要車企均已有停產或計劃縮減產量的行為。該現象對不同的車企造成了不同程度的影響,對于蔚來等造車新勢力來說,停工停產直接導致了預期交付量的下降;對于合資企業來說,芯片短缺使其舍棄了部分車型的產量,優先生產暢銷車型保證其運營平穩;對于德系,美系大廠,主要影響集中在中高端車型利潤的減少,如凱迪拉克XT5、XT6,雪佛蘭TrailBlazer,福特探險者,林肯飛行家等車型。
政府、車企面臨芯片供應不足現狀推出相應措施
針對芯片短缺現象,各國政府均采取了一定措施抵抗沖擊,我國自2月開始,工信部已采取三次行動著手芯片短缺問題,強化未來智能化、電動化、網聯化技術趨勢下芯片供應能力建設。具體來說,工信部于2月9日與主要汽車芯片供應企業代表進行座談交流,建議汽車芯片供應企業高度重視中國市場,調配產能,提升流通環節效率,同時與上下游企業加強協同合作。2月26日,工信部推動供需對接,推出《汽車半導體供需對接手冊》,明確列舉了59家半導體企業的568款產品與26家汽車及零部件企業的1000條產品需求信息。3月24日,辛國斌主持召開汽車芯片供應問題研討會,提出遠近結合、系統推進的解決方向,聚焦于三點要求:客觀全面認識當前形式;著眼當前供應問題;加緊長遠布局,統籌發展需求。基于工信部的三次主要行動來看,政府層面的調控主要起兩方面的作用:1.成為芯片供求關系間的橋梁,打通供求雙方之間的信息壁壘,宏觀調控產能,提升全產業鏈的運行效率。2.分別對當前環境與未來發展進行分析規劃,挖掘產業共性問題,引導關鍵技術的實現與資金投入的流動方向,為企業提供宏觀的戰略方向與供應渠道。
世界范圍內,美國計劃向半導體研發領域投資500億美元,增加芯片產能,提升其芯片在全球產量中的百分比;歐盟則將重點放在未來十年內的規劃上,計劃在2030年全球的半導體市場中產量占比增至20%;日本重點關注與美國芯片產業供應鏈進行穩定的合作,同時覆蓋其它重要零部件供應鏈合作。可以看出歐美國家主要將重點放在提升芯片產量上,日本則是希望通過更加穩定的合作,保障汽車產業鏈關鍵零部件的穩定供應。
除政府外,各家主要車企也紛紛推出相應對策,緩解芯片短缺帶來的沖擊,如表1所示:

由表1可以看出,國外由于占領當前芯片技術優勢,應對策略主要為重構芯片供應鏈管理與采購模式,重點關注車企與芯片供應商的直接溝通,保證渠道穩定。而國內主機廠則更加關注芯片國產化替代進程,加大投資與自建研發生產能力,提升芯片供應的穩定性。
現階段芯片供應不足的四大主要原因
當前芯片供應短缺的主要由不可抗力、市場回暖超出預期,整體芯片市場資源競爭和晶圓供求問題四大主要原因導致:
1.不可抗力的主要表現為大部分芯片供應商由于疫情降低產能或停產,直接導致供給不足,此外,還存在例如得克薩斯州寒潮迫使芯片制造企業暫時關閉、瑞薩工廠火災等災害因素導致產量下降。
2.由于去年車企預估市場過于悲觀,導致半導體廠商自身也在降低產能計劃,而汽車市場的回暖速度超出預期,芯片上游企業又需要提前半年至一年來規劃產能,所以導致了相關汽車芯片的產品產能不足。
3.除汽車產業對芯片的需求外,全球的消費電子市場需求旺盛,導致了芯片工廠的產能向消費電子領域傾斜,壓縮了汽車芯片的產能。
4.汽車芯片廣泛使用的晶圓尺寸為8英寸,但目前很多芯片工廠已經停止生產8英寸的晶圓,轉為生產12英寸的晶圓。
綜合四點因素來看,汽車芯片短缺與芯片制造廠商產能下降的原因較為多元,且在芯片產業鏈的全周期的部分,無法從單一端口解決汽車產業芯片供應不足的現狀,對于我國市場,2020年全球汽車芯片市場規模約3000億元,而我國自主汽車芯片產業規模僅約為70億元,占比小于2.5%,且主要分散在低附加值和低可靠性領域。缺乏自主可控的芯片產業鏈是造成目前我國產業鏈安全問題的根本原因,主要體現在國內核心芯片零部件企業缺失、汽車芯片行業原始創新能力缺失以及芯片相關標準體系和驗證手段的缺失。

圖1 我國芯片自主情況

圖2 汽車芯片市場企業競爭格局
未來芯片產業發展趨勢分析
我國政府已在頂層設計中將芯片列為關鍵技術,在《新能源汽車產業發展規劃(2021~2035年)》中,將車規級芯片列為技術提升重點。重點城市在十三五區間也通過頒布政策、產業規劃投資來促進本地集成電路的產業發展,成效顯著。工業和信息化部黨組成員、副部長辛國斌和工業和信息化部電子信息司司長喬躍山近期在公開講話中,也明確了未來芯片產業政策鼓勵方向。在當前技術實力尚顯不足的產業現狀下,強化供需對接是主要脈絡。同時不斷加大技術研發的投入,打造完整的芯片自主產業鏈,未來,聚焦性扶持政策、資金性補貼將有望出臺。
從技術的角度來看,隨著智能網聯技術的普及,傳統芯片對于高算力需求的自動駕駛相關算法的支持已經明顯不足;智能座艙作為智能網聯車輛當前階段較易實現的部分,搭載了多樣化的娛樂、通訊、交互等功能,對計算實時性、帶寬、傳輸速率需求也有了明顯提升;同時,如MPC的車輛控制算法已經較為成熟,對比傳統PID控制算法具有更好的控制效果,但在當前環境下,受限于芯片算力與成本,仍然沒有大規模普及應用……在種種技術需求的驅動下,未來芯片產業會向著高算力、低成本、高可靠性的方向進行發展,企業對于芯片產業的投資孵化也可重點關注相關技術。

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