車企反映“一芯難求” 汽車芯片國產化進程加速
車企反映“一芯難求” 汽車芯片國產(chan) 化進程加速
缺芯危機下的供應鏈大考
本報記者 韓亞(ya) 棟
汽車“缺芯”問題近期備受關(guan) 注。
豐(feng) 田汽車5月24日表示,由於(yu) 芯片短缺,公司將6月全球產(chan) 量目標削減約10萬(wan) 輛;據外媒消息,受全球芯片供應短缺影響,梅賽德斯奔馳在德國暫停接受E級車的訂單;小鵬汽車董事長何小鵬近日稱,汽車行業(ye) 的“缺芯”狀況在今年上半年“非但沒有緩解,還進一步惡化”;5月8日,湖北省車規級芯片產(chan) 業(ye) 技術創新聯合體(ti) 在武漢啟動運行……
汽車“缺芯”影響到底有多大?為(wei) 何會(hui) 出現全球範圍內(nei) 的“缺芯”現象?“缺芯”對我國實現產(chan) 業(ye) 鏈供應鏈自主可控意味著什麽(me) ?記者專(zhuan) 訪了東(dong) 風汽車集團有限公司副總工程師談民強與(yu) 中國社會(hui) 科學院工業(ye) 經濟研究所副研究員李先軍(jun) 。
汽車是芯片的重要應用場景之一,芯片讓汽車變得更安全更智能更高效
記者:如何認識芯片之於(yu) 汽車的重要性?為(wei) 什麽(me) 一輛汽車需要這麽(me) 多芯片?
談民強:汽車是芯片的重要應用場景之一。傳(chuan) 統燃油車的芯片數量約在500至600個(ge) 左右,隨著自動駕駛、新能源等功能的增加,現在高端汽車的芯片數量約在1000至1200個(ge) 左右。據統計,汽車芯片大致可分為(wei) 計算芯片、控製芯片、功率芯片、感知芯片、驅動芯片、存儲(chu) 芯片、電源芯片等7大類,種類多、細分型號多。報告顯示,2021年汽車用半導體(ti) 在全球半導體(ti) 市場中的份額高達12.4%,成為(wei) 僅(jin) 次於(yu) 計算機(31.5%)和通訊領域(30.7%)的第三大應用場景。
在車上使用越來越多的芯片,使汽車變得更安全更智能更高效。如自動LED大燈,相比普通大燈,這套係統鋪路更好,且具備暗明環境下自動開關(guan) 、自動遠近光切換等功能,其背後的技術支撐,就是在車上加入了環境感知芯片、決(jue) 策控製芯片、驅動執行芯片,並通過硬件電路、軟件算法將其聯動在一起。
李先軍(jun) :芯片之於(yu) 汽車,有如內(nei) 燃機之於(yu) 馬車的革命,盡管未改變汽車作為(wei) 交通工具的基本屬性,但賦予了其更豐(feng) 富、更便捷、更智慧的功能。用於(yu) 測量速度、壓力、溫度、濕度等遍布整車的傳(chuan) 感器,用於(yu) 輔助駕駛的雷達、攝像頭,用於(yu) 處理通信、導航的射頻器件,用於(yu) 支持電流轉化的功率器件,用於(yu) 優(you) 化動力、提升安全性的電子控製器,提升人機交互和體(ti) 驗的儀(yi) 表/信息娛樂(le) 係統,逐步整合的區域和中央控製器,以及後台支持車輛運行的各類數據中心、通訊網絡等,都離不開芯片的支持。
隨著汽車智能化電動化的發展,芯片更顯其重要性。芯片是智能駕駛的“大腦”和“神經”,也是負責電能和動能高效轉化和使用的“雙手”。芯片的這些應用,不僅(jin) 提升了汽車的娛樂(le) 性舒適性,也有效提升了駕駛安全性。
近期汽車芯片供應短缺既是全球共性問題,也折射出我國自主供給能力不足的深層次矛盾
記者:國內(nei) 外車企“缺芯”,狀況到底如何?影響有多大?
李先軍(jun) :自2020年以來,汽車芯片出現前所未有的短缺,尤其微控製單元(MCU)、係統級芯片(SoC)等極為(wei) 短缺,這些芯片與(yu) 汽車核心功能耦合度較高。福特、通用、大眾(zhong) 、寶馬、本田、豐(feng) 田、日產(chan) 、沃爾沃、現代、起亞(ya) 等汽車廠商因芯片供應不足,相繼出現減產(chan) 、短期停產(chan) 或延遲交貨,國內(nei) 汽車廠商蔚來等也宣布減產(chan) ,甚至部分車企推出“減芯版”產(chan) 品,大量車企反映芯片“價(jia) 格暴漲”“一芯難求”。市場研究機構英國埃信華邁公司預測,2021年全球汽車產(chan) 業(ye) 銷售額將因“缺芯”減少600億(yi) 美元。
近期汽車芯片供應短缺既是全球共性問題,也折射出我國自主供給能力不足的深層次矛盾。數據顯示,2019年,我國在全球汽車半導體(ti) 市場中的份額隻有2.5%,遠低於(yu) 我國在集成電路產(chan) 業(ye) 5%的全球市場份額,更與(yu) 我國汽車產(chan) 業(ye) 全球28.02%的製造份額不相匹配。與(yu) 歐美日韓等汽車大國相比,我國作為(wei) 全球第一大汽車生產(chan) 國,汽車電動化、智能化走在世界前列,對芯片的需求更多更複雜,汽車芯片的自我供應和自主可控難度更高。近兩(liang) 年全國兩(liang) 會(hui) 期間,多位人大代表提出議案,要扭轉“造不如買(mai) ”的觀念,實現芯片自主可控。
談民強:多款芯片在緊缺之時,終端采購價(jia) 格上漲達10倍以上,某款智能驅動芯片,正常售價(jia) 20元左右,最高峰達6000元還買(mai) 不到。汽車行業(ye) 經過多年發展,單車利潤已很低,采購高價(jia) 芯片的成本很難轉嫁給終端消費者,隻能由整車廠內(nei) 部消化。
“缺芯”給整個(ge) 汽車行業(ye) 尤其是整車企業(ye) 的經營活動造成巨大衝(chong) 擊。我國汽車市場2021年因“缺芯”累計減產(chan) 量達200萬(wan) 輛,占當年汽車產(chan) 量7%左右。這一數字是在各大企業(ye) 集中力量積極“掃貨”“保供”下得來的。東(dong) 風技術中心與(yu) 東(dong) 風乘用車在2021年專(zhuan) 門成立芯片保供團隊,總結出國產(chan) 芯片替換、配置快速調整等12大應對技術路線並快速實施,保障了年度銷量目標達成。
芯片行業(ye) 具有高度全球化特征,任何一個(ge) 環節的波動都將影響全產(chan) 業(ye) 鏈的穩定性
記者:如何從(cong) 全球化和國際分工的視角,理性看待汽車產(chan) 業(ye) “缺芯”現象?
李先軍(jun) :芯片是高度全球化的行業(ye) ,從(cong) 當前全球競爭(zheng) 格局看,歐美日居於(yu) 主導地位。在傳(chuan) 統全球大分工下,美國不斷朝價(jia) 值鏈兩(liang) 端轉移,形成在設計、設備、材料、EDA軟件等高附加值環節和領域的有效控製;日本在遭遇美國打擊下逐步轉向更為(wei) 隱蔽的材料、設備領域布局;歐洲在設備、設計、材料、IP核等方麵具有強大影響力;韓國和中國台灣地區則承接全球產(chan) 業(ye) 大轉移形成在製造、封測環節的強大競爭(zheng) 力;中國大陸也在全球產(chan) 業(ye) 大分工中提高了在封測和製造環節的市場份額。在正常的全球大分工下,盡管我國在自主可控能力和高附加值環節競爭(zheng) 力弱,但依然可支付溢價(jia) 采購芯片。
近年來,美國對中國高科技領域的打壓,破壞了全球芯片行業(ye) 的生產(chan) 秩序穩定預期,引發全球供應鏈尤其是下遊企業(ye) 決(jue) 策的大調整。為(wei) 應對美國政策對集成電路產(chan) 業(ye) 鏈衝(chong) 擊的不確定性,國內(nei) 外各大手機製造商加大高端製程芯片備貨,鎖定了台積電等代工企業(ye) 的長期訂單,晶圓代工廠產(chan) 能進入高度飽和狀態。與(yu) 之形成鮮明對照的是,在近年來全球整車銷量下降的大趨勢下,汽車廠商於(yu) 2020年初紛紛調低汽車芯片訂貨量,在年末汽車芯片出現短缺的情況下,市場中已找不到剩餘(yu) 產(chan) 能,汽車芯片供應尤其是高端的MCU、SoC麵臨(lin) 前所未有的產(chan) 能不足問題。
芯片行業(ye) 的高度全球化特征,決(jue) 定了任何一個(ge) 環節的波動,都將影響全產(chan) 業(ye) 鏈的穩定性。在美國幹預導致全球芯片產(chan) 業(ye) 秩序“混亂(luan) ”的背景下,全球疫情、日本地震和火災、德州暴風雪、中國台灣地區缺水缺電地震等局部或全球衝(chong) 擊疊加,在高端芯片供給不足背景下,引發中低端芯片的市場“恐慌”,最終傳(chuan) 導到汽車整車製造商,形成嚴(yan) 重的供不應求問題。
記者:為(wei) 什麽(me) 在競爭(zheng) 中占優(you) 勢的國家也會(hui) 麵臨(lin) “缺芯”問題?
李先軍(jun) :此次汽車芯片短缺問題,反映了全球大分工下世界各國在集成電路產(chan) 業(ye) 鏈的風險。全球化的重要動力之一就是產(chan) 業(ye) 大分工,各國依據比較優(you) 勢確定其在產(chan) 業(ye) 鏈價(jia) 值鏈的位置,通過自由貿易互通有無實現各國利益分配的均衡。分工的結果是各國放棄產(chan) 業(ye) 鏈部分環節或部分產(chan) 業(ye) ,必然是有得有舍,舍去的可能就是產(chan) 業(ye) 鏈供應鏈的潛在風險,尤其是在遭遇貿易夥(huo) 伴封鎖或自然災害衝(chong) 擊時。即便是美國,在芯片領域也存在一些短板和風險環節。美國在一份評估報告中指出,其在5納米以上高端製程芯片的製造環節供應存在較高風險,這也是美國借汽車芯片短缺之機實施“長臂管轄”的重要緣由;韓國的存儲(chu) 芯片獨步天下,但在設備、材料方麵也麵臨(lin) 日本、美國、歐洲的製約。
應對汽車芯片短缺已成各國維係產(chan) 業(ye) 鏈安全、塑造科技和產(chan) 業(ye) 領先優(you) 勢的重要舉(ju) 措。汽車產(chan) 業(ye) 的巨大規模及其對相關(guan) 產(chan) 業(ye) 的強大帶動效應,使各國無不高度重視其產(chan) 業(ye) 發展,紛紛通過形式多樣的幹預緩解本國麵臨(lin) 的“缺芯”問題。美國強化芯片製造的本地供應,並以“長臂管轄”形成對全球芯片產(chan) 業(ye) 的控製;歐洲通過強化政策支持和構建產(chan) 業(ye) 聯盟來提升其集成電路產(chan) 業(ye) 優(you) 勢;日本由主要車企利用下行生產(chan) 模式構築“安全庫存”以打造韌性供應鏈;韓國憑借其在存儲(chu) 半導體(ti) 領域的優(you) 勢與(yu) 車企合作打造在係統級芯片領域的新優(you) 勢。
保持戰略定力和持續投入,打贏汽車芯片“突圍戰”
記者:著眼當前形勢,加強各方協同聯動、創新融合為(wei) 什麽(me) 極為(wei) 必要?
談民強:汽車行業(ye) 上下遊的高黏性以及對基礎元器件高可靠性的要求,決(jue) 定了汽車芯片後發廠商進入市場存在“高門檻”困境。著眼當前供應問題,必須加強各方協同聯動、創新融合,形成汽車產(chan) 業(ye) (整車廠商、零部件供應商)、芯片產(chan) 業(ye) (芯片設計、芯片製造)融合的產(chan) 業(ye) 鏈模式,讓上下遊能夠更好地協同合作。
早在2020年9月,為(wei) 應對汽車芯片短缺和芯片供應能力不足的問題,由70餘(yu) 家單位組成的中國汽車芯片產(chan) 業(ye) 創新戰略聯盟就已成立,目前已開展了通過保險機製建立起上遊芯片供應與(yu) 下遊汽車廠商合作的探索,聯盟對汽車芯片供需信息共享與(yu) 市場對接具有重要意義(yi) 。
今年5月成立的湖北省車規級芯片產(chan) 業(ye) 技術創新聯合體(ti) ,將瞄準汽車芯片國家重大需求和國際科學前沿,發揮政產(chan) 學研合力,實現車規級芯片完全自主定義(yi) 、設計、製造、封測與(yu) 控製器開發及應用,努力實現“自主芯、中國造”。產(chan) 業(ye) 技術創新聯合體(ti) 將通過開展關(guan) 鍵核心技術攻關(guan) 、承擔重大科技任務,解決(jue) 製約產(chan) 業(ye) 發展的“卡脖子”關(guan) 鍵共性技術問題,運用市場機製帶動全產(chan) 業(ye) 鏈協同創新。
記者:如何補齊汽車芯片產(chan) 業(ye) 短板,實現高水平科技自立自強?
李先軍(jun) :我國芯片產(chan) 業(ye) 麵臨(lin) “卡脖子”問題,尤其在高端製程設備、關(guan) 鍵材料、EDA軟件和IP核方麵更為(wei) 突出。然而,我國在芯片產(chan) 業(ye) 上也具有優(you) 勢。超大規模市場,尤其是我國在電子產(chan) 品組裝製造方麵具有的絕對優(you) 勢,使得各國芯片企業(ye) 不會(hui) 輕易放棄我國市場;我國盡管在高端製程和關(guan) 鍵材料、設備、軟件方麵麵臨(lin) 較大製約,但大量創新型企業(ye) 保證了我國在極端情況下具有一定的產(chan) 業(ye) 備份能力。
在高度關(guan) 注集成電路產(chan) 業(ye) 國產(chan) 替代和實現科技自立自強的同時,要高度重視汽車芯片這一細分領域的優(you) 先突破。短期內(nei) ,必須強化汽車與(yu) 芯片產(chan) 業(ye) 的內(nei) 部協同和外部循環,為(wei) 汽車製造企業(ye) 營造良好發展環境和預期;長期看,要落實集成電路產(chan) 業(ye) 發展的支持體(ti) 係,促進集成電路產(chan) 業(ye) 的自主安全可控,提升產(chan) 業(ye) 鏈供應鏈韌性以確保經濟和國家安全。
談民強:補齊汽車芯片產(chan) 業(ye) 鏈短板是補齊我國高科技領域短板的重要內(nei) 容。我國芯片產(chan) 業(ye) 起步較晚,基礎薄弱,同時車規級芯片的開發和量產(chan) 應用麵臨(lin) 諸多製約因素。汽車芯片產(chan) 業(ye) 的突破並非一朝一夕之功,須立足當下,遵循產(chan) 業(ye) 發展規律,警惕畢其功於(yu) 一役的投機思維,防止出現投資過熱和盲目低水平重複建設,加緊長遠戰略布局,統籌傳(chuan) 統車用芯片及電動化、網聯化、智能化發展需求,強化應用牽引、整機帶動,加強核心技術攻關(guan) ,完善技術標準規範,提升測試驗證能力,實現從(cong) 單點突破到生態突圍,推動產(chan) 業(ye) 鏈供應鏈安全穩定發展。
從(cong) 長遠看,此輪“缺芯”讓整個(ge) 行業(ye) 和相關(guan) 管理部門意識到風險,使我國汽車芯片獲得了快速發展的機會(hui) 。
首先,“缺芯”將會(hui) 極大地刺激汽車與(yu) 半導體(ti) 行業(ye) 聯合推動國內(nei) 汽車芯片產(chan) 品技術快速發展。我們(men) 看到,整車企業(ye) 、車廠一級供應商以及半導體(ti) 設計、製造、封測等產(chan) 業(ye) 鏈企業(ye) 對汽車芯片的熱情在逐漸升溫。近兩(liang) 年來在黨(dang) 和國家政策推動下,針對各個(ge) 類別汽車芯片的研發項目大力發展。在這個(ge) 窗口期國內(nei) 半導體(ti) 廠商會(hui) 有更多發展機會(hui) ,汽車芯片國產(chan) 化進程必將加速。
其次,技術和產(chan) 品是需要市場需求拉動的,我國在這方麵具有先天優(you) 勢。我國擁有全球最大的汽車市場和全球最具活力的汽車廠商,對汽車芯片的需求巨大。需求拉動下,我國汽車芯片產(chan) 業(ye) 的壯大和長足發展隻是時間問題。
最後,保持戰略定力和持續投入是打贏這場“突圍戰”的關(guan) 鍵。雖然有巨大的市場需求和絕佳的發展窗口期,但我們(men) 一定要意識到汽車芯片研發難度大、研發成本高、回本周期長的特點,一款普通的汽車MCU芯片從(cong) 設計、製造、封測到成熟應用往往要耗時6至7年,在這個(ge) 過程中需要汽車、半導體(ti) 各個(ge) 環節緊密合作,逐項突破各個(ge) 關(guan) 鍵“卡脖子”技術。必須保持戰略定力,堅定不移持續投入,打好這場關(guan) 鍵“突圍戰”。
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