可以预见的是,2022年下半年,汽车在智能座舱、自动驾驶方面的技术继续进步,对芯片的需求也会持续提升。所以,芯片产业的发展需要各方共同参与,更需要时间和发展空间,好在越来越多的车企已经行动起来了,我们相信未来的国产智能汽车,一定会用上中国自己的芯片。

图片来源:比亚迪

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最近,由于汽车芯片短缺,全球不少汽车工厂又一次面临停产,而芯片短缺的问题在行业内再一次引起热议。

6月初,Stellantis的三家工厂就因为芯片短缺问题停产,受影响的车型包括我们熟悉的Jeep和菲亚特等,而且Stellantis还表示,预计半导体短缺将延续到2022年年底。

小鹏汽车CEO何小鹏也在微博上发表了汽车芯片短缺的消息,他写道:现在缺少的芯片大多是专有芯片,这些芯片价格相对便宜,受到的关注不高,但却出现了短缺。

芯片荒已经持续两年了,并且一波接着一波,纵使众多车企供应链齐上阵自研芯片,芯片短缺问题一直得不到有效缓解,为何汽车芯片难题到现在还不能解决?

小小芯片困扰车企两年之久

首先来说为何汽车行业一直深受缺芯难题困扰。除了疫情方面的原因外,智能汽车对芯片数量需求激增也不能忽略,芯片厂产能增加与芯片需求激增相互抵消,另外国际形势变化也导致芯片价格和供应出现波动,总体形势难以预测。

时间拉回到2020年,疫情开始肆虐蔓延,汽车制造和芯片制造业都面临很大困难,由于生产无法保障和消费者收紧消费,芯片企业库存飙升。

公开消息显示,2020年汽车芯片供应商英飞凌的库存水平很高,2020财年Q3财报显示,其库存天数达到了126天,库存产品金额达到了22.15亿欧元(折合人民币158.95亿元),另外还有不少其他芯片企业的库存也有了明显上升。

到了2020年下半年,汽车销量迎来疫情缓解后的反弹,加上电子产业需求暴增,几家主流芯片企业的库存下降明显。因此,2020年底汽车产业出现了芯片荒,导致不少车企停产,包括全球最大的车企大众汽车。

2021年,因为马来西亚疫情,位于当地的芯片生产厂无法正常生产,给本就芯片短缺的汽车行业再一次泼了一盆冷水,汽车芯片出现严重短缺,甚至不少车企为车主交付半成品车型,等零部件恢复供应后补上。

所以,自2020年以来,汽车工厂因为缺芯被迫停工、减产的新闻一直不绝于耳,丰田、大众、宝马、戴姆勒等汽车巨头都在不同程度地减少生产计划。

据汽车行业数据预测公司AFS发布的最新数据显示,截至6月12日,受芯片短缺影响,今年全球汽车市场累计减产量约为223.04万辆,其中,中国地区累计减产10.73万辆车,而欧洲和北美地区是全球累计减产量最大的两大地区,预计今年减产量或会超百万辆。加上2021年减产的1050万辆,累计减产超过1270万辆,而且减产还在继续蔓延。

芯片短缺给汽车行业带来的冲击很严重,不论是传统车企还是造车新势力,都没能幸免。而缺芯同样给消费者带来影响,最直接表现就是购买的新车迟迟得不到交付,特别是新能源汽车尤为明显。

特斯拉官网显示,订购一台Model 3,交付时间至少排到5个月以后,选择蔚小理的车型也要等待2-3个月才能拿到车。

除了不能快速提到车外,准车主还会遇到新车“减配”现象,不少车企因为芯片短缺问题,阉割掉车上部分功能,此前就传出特斯拉Model 3的内饰中控和后排USB- C接口被减掉,手机无线功能也无法使用。

因为芯片短缺问题,汽车减配在业内已经不是新鲜事了,包括宝马、理想、小鹏在内的汽车厂商都曾有过类似的操作。所以,由于芯片供应不上,车企也不能停止生产,这就导致不少车企对车上的部分功能减配。

车企冒风险这样做最主要原因还是芯片短缺造成的,而智能汽车时代,汽车对芯片的依赖程度越来越明显。

小鹏汽车何小鹏在微博中说,一台智能汽车的芯片数量要有5000颗以上,种类则有几百种。东风汽车集团工程师表示,传统燃油车的芯片数量约在500至600个左右,随着自动驾驶、新能源等功能的增加,现在高端汽车的芯片数量约在1000至1200个左右。

因此,相比传统燃油车时代,智能电动汽车对芯片需求量有了好几倍的增长,并且汽车厂商使用的车规级芯片和普通消费芯片不同,为了保障车辆长时间正常使用,车规级芯片对环境适应性和可靠性的要求更高。

正常情况下,一般车企都会选择与大供应商建立合作,很少轻易更换零件供应商,所以一旦芯片出现供应问题,汽车厂商除了等待,或者支付高昂的溢价费用外,没有更好的选择。

从2020年到现在,持续2年的缺芯事件一直没有得到更好地解决,虽然企业投入精力在芯片自研生产上,但短时间内效果并不明显。

部分便宜芯片生产企业热情不高

从小鹏汽车CEO何小鹏的微博中我们发现,他所说的短缺芯片是专有芯片,并不是目前传统印象中的高精尖芯片,这类芯片的价格更便宜,并且可替代性很低,这就是目前供应链团队的现状。

其实汽车芯片的种类很多,大致可分为计算芯片、控制芯片、功率芯片、感知芯片、驱动芯片、存储芯片、电源芯片等7大类,种类多、细分型号多。

而目前在智能汽车上所采用的芯片大致可分为三种类型,一是日??刂乒δ躆CU芯片,二是负责智能座舱和智能驾驶的AI芯片,三是负责传感器、导航等功能的功率半导体。这三种芯片的规格不一,制造难度也不同,不过汽车市场最缺的是车身、底盘和控制系统上的MCU芯片。

2021年上半年之前芯片短缺是由于疫情影响,但从2021年10月以后,全球各地逐渐恢复生产,疫情因素已经对芯片的生产构不成威胁了。并且2021年全球芯片销量达到1.15万亿片,当然这是所有类型芯片的总销量,包括手机、电脑等产品所需的芯片。为何全球芯片产能上升,用在车上的芯片仍然缺了很多呢?

其实,汽车芯片需求升高是一个原因,未来智能汽车对芯片的需求以肉眼可见的速度增长,而芯片产能的下降和芯片需求快速上升此消彼长,形成巨大的真空地带。

虽然后续芯片产能得到了保障,却不意味着汽车芯片产能得到了保障。因为从半导体销售结构来看,半导体涉及的领域很多,包括集成电路、消费电子、通信系统等多个领域,而汽车芯片在全球半导体应用中仅占12%,汽车所用的车规级芯片市场规模并不能与其他消费电子产品相比。

比如2021年,全球销售汽车8105万辆,假设每辆车使用500个芯片,总计需要405亿块芯片,与全球芯片产能相比,这个量级并不算大。所以,对于芯片企业来说,汽车市场并不是最重要的市场。

当受到外部环境影响,在芯片产能萎缩的大环境下,芯片企业向汽车行业倾斜产能,并不是一个明智选择。选择需求日益庞大的消费电子芯片,才是芯片企业最终主营业务,这其中就包括我们日常接触最多的手机、平板、游戏机等。

数据显示,2022年第一季度,台积电的汽车芯片业务只占营收的5%,而智能手机和HPC(高性能计算)却占到了营收的80%。其中苹果是最大的芯片客户,除了苹果外,联发科、高通等等都是台积电的大客户。

所以,芯片企业有时候不屑于跟车企合作,或者说分给汽车芯片的产能有限,遇上疫情后,其他行业都供不应求,留给车企的就更少了。所以,在有限的产能下就需要各个车企凭本事争抢芯片,想要得到就加钱购买,于是就形成了不良循环。

更重要的是,汽车芯片生产比较麻烦,以往汽车使用的车规级芯片并不需要很高精度,一般产品为65nm、28nm等级,但随着汽车智能化时代到来,车规级芯片要求突破7nm、5nm,在全球范围都算顶尖产品,从源头上来说很难满足。

而且,制造工艺相对不那么精密的汽车芯片价格也很便宜,一般在6-20元左右,利润很低,还要通过严苛的技术指标。而且成本与收益不成正比,没有人愿意投入巨资建造一家生产利润不高、但又要求很高的车规级芯片工厂。

所以,与需求和利润丰厚的消费电子芯片比起来,汽车芯片做起来既麻烦,又不多赚钱,芯片厂商自然没什么意愿把产能多分给汽车行业。这就导致芯片单价暴涨,因为产能有些,而需求增加过快,芯片的稀缺性显而易见。

于是,市面上就开启了各种芯片炒作,正如前阵子华为余承东所说,一颗芯片原本只要十块、二十块,直接被炒到2500多块人民币。这种说法或许过于夸张,但是芯片价格涨十倍、二十倍在行业内是很常见的。

在粤港澳大湾区国际汽车博览会上,何小鹏也直接表达芯片价格暴涨问题,原来进价成本只有几块钱的便宜芯片被加价炒到几千块,如芯片报价3000元、2700元、2500元,但实际进价成本只需3.5元、7元,在这种环境下,企业根本没办法做采购。

当然,为了能有自主权,车企开始自研芯片,比如长城、蔚来、比亚迪等车企都已经开始着手自研芯片,但是也不像大家想象得那样容易。在芯片行业打拼20年之久的比亚迪,也只是具备了部分芯片的自研自产能力,先进制造的芯片生产尚未攻克成功,还要面临材料和设备的制约。

因此,从长远来看,汽车企业因为没有大规模的产能,不能从芯片企业要到更多份额,而且不少价格便宜的芯片,制造企业的热情不高,这也成为汽车产业芯片短缺迟迟得不到缓解的原因。

汽车缺芯僵局怎么打破?

在芯片短缺的影响下,大部分车企的销量确实都受到影响,既然芯片已经成为汽车智能化时代最重要的核心生产资料,那么汽车行业如何打破缺芯僵局呢?

其实,虽然车企销量受影响较大,但仍然有部分车企是盈利的。就比如德系豪华品牌BBA虽然销量下滑,但营收却在增长,利润更是大幅提升。

另外还有丰田、福特、特斯拉等品牌,都实现了增长,为什么在全球缺芯导致1050万辆汽车减产的背景下,企业仍然还能实现盈利,这其中的奥秘值得我们探究。

当仔细研究就会发现,这些企业在生产和销售战略方面进行了调整,包括直接放弃卖得不好的车型,将芯片资源集中在销量好的车型上,比如丰田和本田;还有特斯拉将缺芯问题转移到优化汽车软件算法,释放更多算力,为用户提供更先进的智能化水平。

不过这些操作无疑只是权宜之计,车企想要改变对芯片产业链的依赖,就需要自己下场造芯片。2021年,特斯拉发布了Dojo D1芯片,这款芯片主要是为特斯拉的自动驾驶技术提供算力支撑;同一年,吉利宣布自研的7nm芯片SOC“智能座舱芯片”即将量产;更远的2025年,吉利还计划推出5nm芯片,以为智能驾驶提供算力支持。

此外还有比亚迪,已经在芯片研发领域摸爬滚打20多年,目前已经制造出部分车用芯片,而且还可以供给其他企业,就连最紧缺的MCU芯片都可以自己设计,找代工就可以实现自给自足。

这些企业都通过自研芯片,将汽车智能化的命脉把握在自己手中,这也是一个很明智的做法,因为全球大部分汽车制造商的芯片都是自主研发。

当车企有了芯片自研发能力后,也会快速推进汽车智能化发展进程,当然也不排除在车上继续堆料,智能汽车上使用的芯片越来越多,车规级芯片的需求也会更大,市场规模随之扩大。

由于整车厂芯片自研不断推进,对于那些想通过压缩产能提高芯片价格的企业来说,也会面临被车企选择的命运。

不过,解决芯片短缺问题也不是说让所有车企都建立自己的芯片研发产业,毕竟研发芯片需要的时间、资金、技术都不是一星半点,对于那些自身盈利有限的车企来说,自建芯片研发工厂会面临很大的压力。

并且在自研芯片方面,很多车企瞄准的都是核心芯片,给出的研发周期是两三年左右,在这个过程中要持续投入,一旦任何环节出现问题,都会影响最终的研发结果。如果在这段时间,一些大厂推出了更优质、更先进的芯片,对于自研芯片企业来说也很尴尬。

而选择从更低端、更容易研发的零部件芯片入手,则只能起到低端替代的作用,并不能快速地替代核心零部件。

从目前智能驾驶技术发展来看,当前所用的智能芯片算力已经达到了要求,所以巨大投入的自研芯片也并非是一个稳赚不赔的生意。车企大可以选择保守举措,与芯片厂商合作,比如福特选择美国格芯公司,也是目前解决芯片短缺的一个高效方案。

总之,对于智能电动车来说,堆料、堆算力提高了对车规芯片的需求,而芯片供应商减少供给则提高了自身利润,二者是一个比较难平衡的点,毕竟双方都想自身利益最大化。如果车企有了自主研发芯片的能力,这个平衡还会被打破,几方的博弈仍将继续。

不管如何,持续2年多的芯片僵局,可能在向着能解决的方向推进了,对于汽车行业来说是一件好事。

总结:其实,汽车芯片短缺一直持续的原因是结构性问题,包括需求上升过快、车载芯片达不到规模、低价芯片不被重视、芯片价格疯涨等各种客观原因,很难预料但影响巨大。就像最初汽车行业预测2021年芯片供应得到缓解,2022年正常供货,到如今这个情况并没有得到缓解,芯片正常供货的时间还在推后。

不过可以预见的是,2022年下半年,汽车在智能座舱、自动驾驶方面的技术继续进步,对芯片的需求也会持续提升。所以,芯片产业的发展需要各方共同参与,更需要时间和发展空间,好在越来越多的车企已经行动起来了,我们相信未来的国产智能汽车,一定会用上中国自己的芯片。

[责任编辑:张倩]

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