汽车为什么被小小的芯片卡了脖子?

以烟代食 2021-03-27 14:20:08

缺芯危机仍在继续,但可能不是我们想的那个样子。


缺芯问题,甚嚣尘上。


与之相关,最近发生的事件是,汽车芯片制造商瑞萨电子在日本的一家工厂意外失火,引发停产危机。作为瑞萨电子的大客户,丰田汽车正在评估芯片停产带来的影响。


不过,“瑞萨失火”仅是汽车缺芯事件的冰山一角。“芯片荒”影响的也不止丰田一家车企,而是波及于全球。缺芯导致汽车减产,阵痛还将持续。


汽车为什么被小小的芯片卡了脖子?


★汽车芯片为什么会紧缺?


首先明确一点,汽车缺芯,究竟缺的是哪种芯片?答案是MCU,而非用于智能座舱和自动驾驶的高算力芯片。


MCU,也叫做微控制器,在汽车上分布广泛。比如,发动机控制,转向控制,车身稳定控制,空调、雨刷等,皆可能用到MCU。算下来,普通一辆车,可能需要几十个到上百个MCU。


事实上,MCU的应用太多了。小到生活中,一些会唱歌、会跳舞的儿童玩具也要用到MCU,大到军事中的导弹火箭,同样会有MCU的身影,但规格却是天差地别。


说到汽车用的MCU,对可靠性要求非常高,需要经过耐久测试,更要挑战极端环境。


汽车为什么被小小的芯片卡了脖子?


但是,如果与电子消费级的芯片做比较,汽车用的MCU算力要求并不高。所以,在芯片制造商眼中,汽车用的MCU是一个非常独特的市场。只有固定的几家供应商长期专注于此,而且需要与汽车厂商深度捆绑,此类MCU受众市场太狭窄了。


去年,受疫情影响,工厂停工,多数车企对销量持悲观态度,芯片需求预判有所下滑。但是,没有料想到的是,疫情却让电子消费品大幅增长,芯片需求猛增,致使诸多半导体厂商更倾向于为电子消费品供货,甚至出现了“抢芯片”的浪潮,原材料端、晶圆厂端均是紧张状态,汽车芯片再想回头扩产能已不现实。


同时,年底各种天灾接踵而至,日本地震,德州暴风雪,不断叠在疫情影响,导致汽车芯片短缺问题雪上加霜。


汽车为什么被小小的芯片卡了脖子?


可以说,诸多行业都缺芯片,而汽车缺芯比较典型,同时也是一个波及全球的行业问题,与美国制裁没有直接关系。


但是,从中国汽车工业供应链安全的角度考虑,汽车芯片仍面临“卡脖子”的难题,因为国内制造的汽车90%的芯片依赖于国外进口,本土自研仅占10%。


关键供应链并未掌握在中国人手中,国外供应链一旦断裂,也会殃及整个国内汽车市场。


★汽车缺芯导致了哪些损失?


据Auto Forecast Solutions最新预测数据显示,截至2021年3月22日,全球汽车因芯片短缺问题损失的产能达到110万辆。其中,北美地区损失超过38万辆,欧洲地区的损失还要更严重。


中国地区并没有非常明确的产能损失报告,初步估计,该损失不及欧洲和北美地区那么明显。


汽车为什么被小小的芯片卡了脖子?


汽车是一个复杂的零部件集合体,任何关键零部件的缺失,都将导致该车辆无法正常上路。不过,缺芯的苦日子还得过。


解决的办法无非这么几种,要么暂时关闭生产线,厘清一波库存,要么选择行生产某些车型,将有限的芯片提供给最需要的产品。


最近报道的有这么几个例子。


受芯片短缺影响,本田汽车已经暂时关停了墨西哥工厂。接下来,也将陆续关停大部分美国和加拿大的工厂。


福特汽车计划生产一些不安装特定MCU的F-150皮卡和Edge跨界车。这也是一种解决问题的思路,但福特汽车最终没有继续执行,而要保留这些汽车,直到芯片正常供应,再安装后上市销售。


通用汽车更果断一点,直接生产了一款不配备燃油管理模块的皮卡。付出的代价是,车型油耗增加,意味着每升油会少跑约500米。这款车将会上市销售,但会给到购买者一定的经济补偿。


至于国内车企,目前未见关停工厂的消息报道。多数反馈的信息是,芯片供应确实承受了一定的压力,但问题不算严重,仍在可正常运转的范围内。


的确,汽车缺芯是一个全球性的供需不平衡问题,任何车企都很难独善其身。


★芯片需求越来越大,我们该怎么办?


据中汽协预计,到今年三季度,汽车芯片供需会进入一个平衡阶段。也就是说,今年下半年,“芯片荒”才会得到彻底缓解。


当大家都在谈电动化、智能化的时候,这已经是一个大趋势了。智能电动车的三大核心技术是什么?动力电池、芯片和软件。


汽车为什么被小小的芯片卡了脖子?


在动力电池领域,我们无需担心,宁德时代、比亚迪占据动力电池市场的龙头地位。但是,我们汽车芯片的基础却非常薄弱,软件系统也正在摸索中。


随着汽车电子电器架构由分布式向集中式转变,传统芯片的需求量将会适当减少,但高制程的域控制器和处理器芯片将会快速增加。这将是一块非常有潜力的增量市场,但目前仍主要为外资企业所垄断。


汽车为什么被小小的芯片卡了脖子?


这里是2019年全球传统汽车芯片竞争格局的分布图。


我们可以看到,英飞凌居首,其次是恩智浦,再之后是瑞萨电子。排得上名次的,几乎看不到国内企业的踪影。


值得欣慰的是,在电动汽车所需的芯片领域,中国力量慢慢崛起。比如,国内比亚迪、中车、华为均有布局IGBT,只是,市占率过半的巨头仍然是英飞凌。


再往更高端的芯片领域看一看,在自动驾驶层面,主要是英特尔和英伟达两强争霸。英特尔收购了Mobileye。其中,Mobileye Q3和Q4系列芯片的装机量非常可观,于去年推出的Q5芯片更受关注,可支持L4和L5级别的自动驾驶。


英伟达推出Xavier和Orin两大自动驾驶芯片,国内新造车的蔚来、理想、小鹏皆计划在下一代自动驾驶平台上搭载英伟达芯片。


汽车为什么被小小的芯片卡了脖子?


特斯拉比较特殊,采用自研的FSD芯片。国内华为计划推出昇腾系统AI芯片,谋求为车企提供自动驾驶全场景服务。


目前看,汽车缺芯只是短期阵痛,但不应忽视缺芯背后更大的隐藏危机。在未来,智能电动车逐渐普及,规格更高、难度更大的汽车芯片有可能面临更大的缺口。


这小小的芯片,不应该扼住我们的工业咽喉。我们坚信着,中国力量终将可以在芯片领域大放光彩,将“卡脖子”的枷锁彻底打破。


技术的事情,当然用技术的方式解决之。

来源:踢车夏东

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