汽車缺芯之痛激發國產機遇

圖/東方IC

一枚小小的芯片在汽車界掀起了軒然大波。

由于缺“芯”，全球車企相繼宣布減產甚至停產：在中國，一汽大眾和上汽大眾等車企已經宣布降低生產班次；在國外，福特、豐田、日產等汽車巨頭也紛紛宣布減產。

1月中旬，中國汽車工業協會數據公布了行業內15家重點企業上報的產量數據，統計顯示，2021年1月上旬，15家重點企業汽車產量完成52.3萬輛，同比下降27.4%。其中，乘用車產量完成43.6萬輛，同比下降29.3%；商用車產量完成了8.7萬輛，同比下降16%。

芯片告急，再次凸顯了產業鏈供應鏈自主可控的緊迫性和必要性。作為全球新車產銷最大市場，我國已具備成熟的汽車產業鏈。中國企業須奮力直追，盡快打破車用高精尖核心零部件受制于人的局面。

汽車生產被迫“踩剎車”

因芯片短缺而引發的停產危機正席卷全球汽車業。

近日，日本媒體報道稱，馬自達在全球的多家工廠將減產，豐田、日產和斯巴魯也都出現了減產情況。

截至目前，至少有5家日系車企受芯片短缺影響減少了汽車產量。日本三菱日聯摩根士丹利證券公司最新發布的報告稱，預計芯片短缺將導致日本車企減產約50萬輛，占到全球減產總量的1/3。

當下，不只是日系車企，包括大眾、寶馬、福特、菲亞特克萊斯勒等在內，全球所有車企幾乎都受到了芯片短缺的影響。

今年1月，福特公司已要求其設在德國薩爾路易的工廠停產1個月。這家工廠主要生產福特在歐洲最受歡迎的?？怂蛊放?，雇用了大約5000名工人。福特公司稱，這家工廠會從1月18日關閉至2月19日。在這之前，福特已被迫關閉了位于美國肯塔基州路易斯維爾的一家SUV 工廠。

緊隨其后，奧迪也成為又一家因芯片短缺而導致生產延誤的汽車制造商。據英國《泰晤士報》網站1月19日報道，由于芯片供應不足，奧迪已有1萬多名員工無事可做。

國內市場同樣不容樂觀。早在2020年5月，中國商用車市場就出現了芯片供應不足的問題，主流中、重卡制造商均遭遇車載半導體短缺窘境。2020年12月，受芯片供應不足影響，大眾中國方面稱，因一些特定汽車電子元件的芯片供應不足，導致一些汽車生產面臨中斷的風險；東風本田、廣汽本田等合資車企近來也證實，因芯片供應緊張，部分車型生產受到了影響。

事實上，全球汽車業因缺“芯”導致的問題比想象的要嚴重許多。大眾中國CEO 馮思翰表示，由于缺少芯片，約有1.5萬輛汽車面臨減產；而在2020年12月，缺“芯”問題就讓大眾在中國的產量減少了5萬輛。

瑞銀集團（UBS）分析師稱，由于芯片供應短缺，全球車企可能在今年一季度損失10萬輛的產量，約占全球一季度產量的4%。

美國伯恩斯坦研究公司則預計，2021年全球范圍內的汽車芯片短缺將造成多達450萬輛汽車產量的損失，相當于全球汽車年產量的5%。

因芯片短缺而引發的停產危機正席卷全球汽車業（圖/東方IC）

危機凸顯汽車芯片重要性

早在20多年前，隨著汽車進入電控時代，芯片就成為汽車的決策大腦以及遍布全車的神經系統，其中就包括我們所熟知的ECU（電子控制單元）和MCU（微控制單元）。

ECU 又稱“行車電腦”或“車載電腦”，通常用于中高級轎車的發動機上，在防抱死制動系統、四輪驅動系統、電控自動變速器、主動懸架系統、安全氣囊系統、多向可調電控座椅等設備上也會配備ECU。

而MCU 則是大腦的大腦，即ECU 的大腦，它將中央處理器（CPU）的頻率與規格做適當縮減，并把內存、計數器、USB、A/D 轉換、UART（通用異步收發傳輸器）、PLC（可編程邏輯控制器）、DMA（直接存儲器訪問）等周邊接口，甚至LCD 驅動電路都整合在單一芯片上，形成芯片級計算機，為不同的應用場合做不同的組合控制。以汽車為例，一輛汽車通常有約60個ECU，每個ECU 分管不同的職能。作為運算大腦，MCU 芯片則嵌入ECU 中，接受到信息后，MCU 進行運算處理并輸出信號，從而驅動電池閥、電動機、開關等被控元件工作。

如今，以電動化、網聯化、智能化、共享化為特征的“新四化”已成為全球汽車產業的主流趨勢，汽車芯片更是不可或缺，被廣泛應用于多媒體娛樂、自動泊車、發動機和變速箱控制、安全氣囊、駕駛輔助、胎壓控制等多個重要系統中，尤其是在汽車智能化過程中，芯片的性能將直接影響自動駕駛系統的好壞。

國家新能源汽車技術創新中心總經理原誠寅透露，汽車芯片甚至比汽車還要復雜，與用于手機等電子設備的傳統芯片相比，汽車芯片的要求更為復雜嚴苛，一款芯片至少需要2~3年來完成車規認證。

原誠寅舉例稱，普通工業芯片要求的溫度在-20℃~40℃，而汽車芯片要滿足-40℃~125℃。此外，汽車芯片關系到車輛操作問題，必須要具備高安全性、高可靠性、高適應性等特點，甚至要求實現零缺陷，還要控制成本，保持高性價比。

目前，短缺的汽車芯片最主要的是功能芯片MCU，導致ESP（電子穩定程序系統）、ECU 兩大模塊無法生產。

多重因素致芯片供應短缺

為何全球車企都面臨缺芯？

中國汽車工業協會副秘書長兼行業發展部部長李邵華表示，近年來，全球芯片行業產能投資相對保守，供需不平衡問題在新冠肺炎疫情前就已經有所表現。疫情加劇了產能投資的謹慎，上半年芯片行業對消費電子和汽車市場預測偏保守，對今年下半年中國汽車市場發展趨好預判及準備不足。此外，歐洲和東南亞受第二波新冠肺炎疫情的影響，主要芯片供應商降低產能或關停工廠的事件陸續發生，這進一步加劇了芯片供需失衡。

1月12日，彭博社援引業內人士報道稱，受疫情影響，2020年上半年，汽車芯片設計公司大幅削減在中國臺灣芯片代工廠的訂單，當它們希望在下半年恢復產能時，芯片制造商已將產能分配給了其他公司。

半導體行業分析師林子恒表示，近年來手機、平板電腦、物聯網設備等智能終端的快速發展，搶占了部分原本用于汽車芯片的半導體產能。由于物聯網、5G 等領域的商業前景更廣闊，不少芯片企業更愿意將產能投入這些行業。

除此之外，技術演變也是汽車芯片短缺的原因之一。目前，汽車芯片大多采用8英寸（1英寸=2.54厘米）晶圓制造，但全球芯片企業近些年主要將資金用在更高端的12英寸晶圓的布局上，在一定程度上抑制了8英寸晶圓的產能擴展，且短期不可逆。

如果把智能汽車比作“四個輪子上的計算機”，那么汽車芯片無疑是這臺計算機的“大腦”（圖/《上海汽車報》）

汽車芯片大多采用8英寸晶圓制造（圖/搜狐網）

地平線設計研發的中國首款車規級AI芯片地平線征程2（圖/和訊網）

2020年下半年，多家新能源車企產銷量逆勢上揚，圖為北汽昆明基地新能源車輛生產線（圖/新華社）

更加嚴峻的是，此次芯片的短缺或許不能在短時間內改善，因為汽車芯片是定制產品，一顆完整的芯片制造流程包括芯片設計、晶圓代工以及封裝測試等多個步驟，而受限于產能，部分芯片交易周期均在數月以上。因此，業界普遍認為，汽車市場的缺“芯”將會常態化。

值得注意的是，除了芯片供應短缺，目前全球范圍內多家汽車芯片供應商發布漲價通知。據悉，汽車芯片廠商龍頭恩智浦在2020年11月底就發出了漲價函。恩智浦表示，受新冠疫情影響，恩智浦面臨產品嚴重緊缺和原料成本增加的雙重影響，決定全線調漲產品價格。在此之前，另一汽車芯片廠商瑞薩也傳出從今年起將調整電源管理芯片等產品價格的消息。

中國面臨“芯”機遇

危機中往往也藏著機遇。業內人士認為，在產業對汽車芯片的重視程度陡然提升、汽車芯片需求量不斷擴大的背景下，國產汽車芯片廠商的機會已經出現。

作為全球新車產銷最大市場，我國已具備成熟的汽車產業鏈，但一個不容回避的事實是，像汽車芯片這樣的車用高精尖核心零部件，仍然掌握在外資企業手里。

原誠寅透露，汽車芯片包括幾大核心環節，包括芯片的設計體系、評測標準、質量體系和認證、車規制造工藝?！笆聦嵣?，除了設計方面，其他環節目前基本在由國外企業主導。尤其是在車規工藝方面，我們處在接近空白的狀態。因此必須認識到，中國自主汽車芯片目前還處在被‘卡脖子’的階段?！?/p>

數據顯示，2019年，我國汽車芯片進口率超90%，先進傳感器、車載網絡、三電系統、底盤電控、ADAS（高級駕駛輔助系統）、自動駕駛等關鍵系統芯片過度依賴進口。其中，電動汽車中價值僅次于動力電池的IGBT（絕緣柵雙極型晶體管），98%以上需要從國外進口，且價格是國外的1.2倍至1.8倍。

“這次芯片短缺問題也讓不少車企意識到，在供應環節不能過度依賴海外，也應該在國內尋找合適的芯片供應商，這對我們自主芯片研發廠商來說也是一次機遇?！钡仄骄€CEO 余凱說，由地平線設計研發的中國首款車規級AI 芯片地平線征程2發布以來，已成功簽下兩位數的量產定點車型，“去年有16萬輛汽車搭載地平線芯片交付消費者，今年將有100萬輛”。

在原誠寅看來，目前最重要的是要構建一個完整的創新生態和合作鏈條，告別以往企業“單打獨斗”的局面。通過鏈條上各個領域的細化、合作，推動上下游產業協同發展。

“中國對擁有自主可控技術的汽車芯片的需求，無疑是戰略性的?！鼻迦A大學汽車產業與技術戰略研究院院長趙福全表示，一方面國家要給相關企業提供切實有力的政策和資源支持；另一方面，中國車載芯片企業也不要局限于為本土車企供貨，而應積極拓展并努力打入外資車企的供應體系，與國際頂級車企展開合作，將有助于加快提升中國汽車芯片企業實力。

盡管中國芯片企業距離大規模進入全球汽車供應鏈，還有很長的路要走，但動態地看，中國芯片企業參與度正在提升，其芯片業務的比例與整車業務拉平甚至反超，只是時間問題。趙福全堅信，通過多方共同努力，一定會培育出中國汽車芯片強企。（本刊綜合）■