深圳电子展
2024年11月6-8日
深圳国际会展中心(宝安)

汽车芯片为何如此短缺?

今天就由电子展小编将为你解读更多行业新趋势。

2021年开年之后,芯片行业出现了戏剧性的一幕,一直默默无闻的汽车芯片爆出非常短缺,一片小小芯片卡起了各大汽车巨头的脖子。

那么,汽车芯片为何如此短缺?这在业内引发了一场大讨论,就现有报道来说,主要有三点:

先是各种天灾人祸。新冠造成的混乱还没结束,没想到又来了日本的地震、德州的暴风雪、中国台湾岛内的缺水,让芯片厂的产能一再缩减。

然后是台积电之前的扩产也不主动。汽车芯片集中在20~45nm成熟制程,并不算赚钱,投入产出比低。因此,台积电扩产不多,设备商供应也少,甚至一些生产设备,都要去二手市场淘,造成了产能的不足。

后是上游设备商,他们同样面临着和台积电一样的难题。上游设备商因为汽车芯片专用制造设备利润率低,照样也不愿意排单。晶圆厂试图涨价加单施加“诱惑”,但设备商就算将产能转为汽车芯片,也难盈利,同时,设备生产周期只会比芯片还要长,这也大大减缓了反应时间。

汽车芯片种类繁多,但较缺的货,是MCU。

MCU,又称微控制器,简单来讲,可以理解为各类分散设备的“小脑”,用以实现其动作或功能。MCU应用很广,散布于消费用、汽车用和军用:小孩子玩的玩具火车,电力公司抄的电表,电子控制的汽车座位和导弹火箭,都装着不同规格的MCU。排除安保级别较高的军用MCU,消费用和车用MCU是两个完全不同的市场。

消费用MCU场景分散多变,难度较低,寿命预期不长。小孩子玩火车可能几天就玩坏了,转向了下一个电子玩具,谁能抓住消费场景的爆点,便能直上青云。

汽车用MCU也是分散多变,无论是座位、雨刷、空调、影音、动力,都离不开车用MCU的指挥,总的来说,一辆车少说几十个MCU,多则上百个。这些芯片散布于汽车各个部分,虽然规格繁多,架构不同,但难度却是一致达到了苛刻的程度。

以市占率三成的全球MCU巨头瑞萨为例,上级分包商对于车用芯片的公开要求是:-40~75℃、湿度95%、15~25KV的静电环境中,必须要拥有20年质保,不良率控制在100万分之1以下。

这个良率要求是消费用MCU的两百倍乃至上千倍,即便如此,放到实践中,汽车制造商的要求仍然是:零不良率。因为只要有1个芯片运转不良,就可能危及人的生命。

虽然难度如此之高,汽车芯片在产业链中的占位却十分低下。MCU厂商,顶多居于博世、大陆等一级供应商下面一级的二级供应商,一些则是汽车厂的三级供应商。在汽车产业层级森严的金字塔中,汽车芯片厂商甚至无权更改生产线工艺和流程,才好符合整机厂商的要求。

日本半导体产业资深观察家汤之上隆,在《日本制造业的败北》中,即回忆了一个改革前完全没有自主权的瑞萨。在美国财团KKR收购被日本经产省截胡后,瑞萨社长给买方打电话赔礼道歉:对于这样的结果我们实在感到抱歉,主要原因还是我们没有自主性。瑞萨在产业中的占位,由此可见一斑。

MCU的另一大特点就是芯片和整车厂绑定,形成寡头市场,比如瑞萨与丰田联盟,英飞凌与德系车企联盟,通过这种联盟三大MCU巨头市占率达到了七成。这种产业链同盟,节约了大量的重新认证、适用和安全成本,双方互惠,格局十分稳定。

但副作用是,作为整机厂商的三级供应商,汽车芯片厂商是卑微的,没有讲价空间,他们甚至可能一年难得见几次整机厂商。

门槛高、占位低、难赚钱,汽车芯片行业格局稳固,这产生了一个非常负面的影响。消费电子级的MCU厂商,与车用MCU厂商,几乎井水不犯河水,这导致行业缺少新玩家,活力不足。

于是,任何一个芯片巨头要在汽车芯片业扩张,内生增长很难,只能采取收购策略,因为时间是较大的成本。从2015年恩智浦收购飞思卡尔案,到2016年高通收购恩智浦案,再到2020年英飞凌收购赛普拉斯案,莫不如此。但资本运作并不会增加产业供给,在短期内更多是股东层的变动。

如果车用MCU维持这样的局面,各国的产业联盟各干各的,虽然扩产艰难,但也不至于出现集体性缺货。那么,为什么后来会发生日、德等汽车大国集体缺货的局面?

以上便是电子展小编为大家整理的相关内容,如果大家对这方面比较感兴趣,可以到深圳电子展参观交流。展会将汇聚全球前端的1200个电子领域企业及品牌参展,覆盖PCBA制程、智能工厂、汽车电子相关的设备新品及技术解决方案。预计70,000名来自工业控制、汽车电子、通信通讯、新能源、智慧城市、医疗电子领域的亚洲电子制造集群企业的采购决策人将莅临展会落实采购计划、行业考察和技术交流。2021年10月20-22日,深圳电子展将于深圳国际会展中心(宝安新馆)隆重开幕,诚邀您莅临参观,为您解读更多行业发展新趋势。

来源:巫桐/杨健楷

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