目前,各大主机厂亟待解决的是“燃眉之急”。市场研究公司 IHS Markit 在 2021 年8 月 19 日 发布的最新报告中更新了此前预测数据,预计芯片危机使 2021 年全球汽车产量减少 630 万 ~710万辆(不包括丰田汽车的减产量),并预计全球汽车行业的半导体短缺将持续到 2022 年第一季度,可能会持续到第二季度。
来源 |《CANGO车视界》2021年10月刊
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在国内,中汽数据有限公司基于对行业的了解和专家专业分析,通过构建预测模型手段,在 4 月的一份行业月度服务报告中提出“2021年年底前,汽车芯片短缺情况难得到有效缓解,乘用车全年将被迫减产10%左右”的推测判断,并在之后每个月的月度报告中坚持这个观点。
然而,想要从根本上解决芯片的“卡脖子”问题,还需要站在更高维度思考问题。业内人士认为,目前,导致芯片短缺的最直接原因还是来自于全球疫情及政治格局的变化。但究其源头,车规级芯片供应危机还是源于芯片企业的不重视,毕竟全球半导体芯片规模在 3000-4000 亿美元左右,而车规级芯片只占其中的 10%。
车规芯片所占比例不大,制程工艺也并非顶尖,但车规级芯片的门槛却很高。其安全性、稳定性要求要远高于工业级芯片和消费级芯片。如此一来,在芯片企业的订单争夺中,车企、汽车零部件供应商本就处于弱势地位。
此前,工信部就曾组建了汽车半导体推广应用工作组,协调地方政府、整车企业、芯片企业等,针对性地制定措施,以推动提升汽车芯片的供给能力。与此同时,国家市场监督总局也发文称根据价格监测和举报线索,对涉嫌哄抬价格的汽车芯片经销企业立案调查。未来将进一步加大监管执法力度,严厉查处囤积居奇、哄抬价格、串通涨价等违法行为。
而这也算得上是本次芯片供应危机中的积极因素,只不过芯片从研发到量产的整体流程过长,上述调控也只能在中长期才能收获效果。
对于企业来说,换供应商也是可执行方案之一,不过此方案对车企的软件能力有很大要求,而且只适合小范围内的“辗转腾挪”,在行业普遍缺芯的情况下收效有限。
芯片不同于其他零部件,按整个周期来看,从研发、再到各级供应商配合开发、再到可靠性验证等等,这一系列流程走完的周期大概在 3-4年左右。这更像是“亡羊补牢”,远水难扑近火。
而有关如何长期有效的解决这一问题,原中国汽车工业协会常务副会长兼秘书长、中国电动汽车百人会副理事长董扬认为,“我们以前从成本考虑的逻辑是全球生产,在市场大的地方销售,在成本低的地方制造,做到零库存。但现在发现,这个逻辑有 BUG。我们必须考虑全球性灾难和地缘政治的影响,生产要当地化,不能说哪儿最便宜就在哪生产,只要价格扛得住,在尽量多的国家生产,库存也不能够零库存,合理库存必须有。”
此外,技术上的“卡脖子”现象仍然是汽车芯片本土化的重要原因。目前,拥有生产、设计能力的企业主要有比亚迪半导体、紫光国微、黑芝麻智能科技、芯驰科技、地平线等几家企业,分别侧重于生产、设计和算法等。
然而,本土产能占比低,目前,国内汽车芯片的自给率不足 10%。而随着汽车不断往高端化、智能化的方向发展,如今生产一辆新车可能要用到几百甚至上千颗芯片,特别是对于新能源汽车而言更是如此。
此外,芯片产业链庞大复杂,美国主要掌握设计软件,荷兰拥有光刻机技术,日本则拥有光刻胶技术。日本JSR、东京应化、信越化学与富士电子的光刻胶合计占有全球市场份额超过 83%——日本处于绝对的垄断地位。
业内人士认为,光刻胶的质量决定着芯片制造的精细程度和良品率,由于技术壁垒较高,工艺要求严苛,目前国内高端、高质量KrF光刻胶基本依赖进口。上述人士介绍称,光刻胶的作用原理,简而言之就是利用紫外光、极紫外光、准分子激光、电子束、离子束、X 射线等光源照射或辐射光刻胶,最终在晶圆上刻蚀出精细线路的图形。一般而言,光刻工艺的成本约为整个芯片制造工艺的 30%,耗费时间约占整个芯片工艺的 40%-50%。而且,光刻胶的保质期只有 6-9 个月,无法长期储备。
本次,马来西亚方面疫情冲击芯片业的同时,日本信越化学也表示,由于 KrF(氟化氪)光刻胶产能受限以及全球晶圆厂扩产带来需求大增等原因,信越化学已经通知对中国内地多 家一线晶圆厂对 KrF 光刻胶限供,并向部分中小晶圆厂停供 KrF 光刻胶。由此,将使国内中芯国际、华宏、士兰微等晶圆厂的原材料陷入短缺困境。而 KrF 光刻胶,是汽车芯片常用的8 吋、12 吋晶圆所必需的材料。
相关研究机构显示,国内半导体光刻胶布局及生产企业总计约有 14 家,真正实现了批量供应的企业不足 7 家,且主要集中在紫外负胶 / 正胶、i/g 线光刻胶,如:北京科华、苏州瑞红、潍坊星泰克、艾森半导体、江苏汉拓等。而高端的 KrF 光刻胶国产化率不足 1%,能够实现产品供应的有:北京科华、福建泓光半导体、江苏汉拓、上海新阳等。
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