全球车企的“芯病”,国产芯片能治吗?

2021-02-01 17:19:18 2

1月29日据金融时报消息,三星电子表示,全球半导体短缺打击了全球汽车制造商,这也可能打乱智能手机内存芯片的订单。


1月28日据日经新闻报道,有消息人士表示,台积电将启用“最急件处理等级”,以缩短车用芯片的生产时间,并将台湾的产能优先用于车用芯片,但其他芯片的产能恐因此受限。


据外媒1月25日报道,瑞萨电子最近要求其客户接受更高价格的功率半导体、控制电压以及控制汽车行驶的微控制器,这些汽车芯片的价格将提高几个百分点。东芝已经开始谈判,以提高其汽车功率半导体等产品的价格。另有消息称,恩智浦和意法半导体等海外芯片制造商也要求客户多付10%至20%的费用。 


德国汽车制造商大众汽车发言人1月24日表示,该公司正与其主要供应商就半导体短缺可能导致的损失索赔进行谈判。


“台湾经济研究院”则指出,台积电从科技战到疫情期间都是兵家必争之地,考虑用芯片换疫苗来展现出互惠互利原则......


近日,产能不足情况愈演愈烈,芯片涨价、大众索赔、芯片换疫苗、车企停产等汽车电子相关的消息不绝于耳。


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(图片来源:恩智浦官网)

汽车缺芯有多“痛”?


国际芯片市场短缺现状似乎比想象中更严重,不止消费电子,汽车行业也受到波及,大众、福特、丰田等多家汽车企业不得不采取减产等方式应对危机。不少车企做出了弃车保帅的决策。例如戴姆勒将有限的芯片供应优先提供给生产奔驰S级等车型;大众集团确保芯片能优先供应保时捷旗下车型以及斯柯达新推出的纯电动SUV车型。 
 
美国伯恩斯坦研究公司预计,2021年全球范围内的汽车芯片短缺将造成多达450万辆汽车产量的损失,相当于全球汽车年产量的近5%。丰田美国业务发言人在一封电子邮件中表示,由于芯片供应有限,该公司预计本月将把在德克萨斯州生产的坦途卡车的产量削减40%;本田计划本月将汽车产量减少约4000辆;日本汽车制造商日产汽车也表示,将在今年1月份将旗舰Note混合动力车的产量从原计划的1.5万辆减少5000辆......
 
另外,1月25日有国外媒体报道,德国大众汽车(Volkswagen)发言人表示,该公司正与其主要供应商就半导体短缺可能导致的损失索赔进行谈判。
 
日本经济新闻报道,中国台湾正要求台积电等芯片制造商帮助“志趣相投”的经济体缓解全球汽车相关芯片的短缺。德国、日本、美国等各国政府正在请求中国台湾当局提供半导体增产等协助。另据财联社消息,台积电目前的产能已满,不过台积电已经告知中国台湾经济主管部门,如果能够进一步提高产能,它将“优化”芯片的生产流程,并优先考虑增产汽车芯片。
 
业内多方预计,汽车芯片紧缺问题将至少持续至2021年下半年甚至更久。

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(图片来源:瑞萨电子官网)

车载半导体缘何供给不足?


一辆普通汽车大概需要50到150个芯片,而车用芯片主要来自8英寸晶圆制造,包括CMOS图像传感器测、电源管理芯片、微控制器(MCU)、射频元件、微机电(MEMS)、功率分离式元件等,都是汽车和电动车不可或缺的零件。
 
2020年,受新冠肺炎疫情影响,全球芯片组装厂复苏进度不及预期,芯片供应紧张的状态愈加凸显。特别是下半年开始,8英寸晶圆严重短缺,导致不少元器件应声涨价。
 
另一方面,疫情期间越来越多的人选择在家工作和学习,市场对智能手机和电脑等消费电子中芯片的需求增加。这在一定程度上也挤压了汽车芯片的生产能力。
 
而全球主要8英寸晶圆厂包括台积电、联电、世界先进,中芯国际、华虹半导体、华润微等。美国在2020年加大对中国相关企业的制裁,让原本吃紧的8英寸晶圆产线雪上加霜。
 
此外,电动车和ADAS(先进驾驶辅助系统)对车用电子需求明显增加。还有一些意外因素也加剧了芯片供应的短缺,例如2020年10月,日本旭化成集团旗下从事半导体制造的旭化成微电子株式会社(AKM)发生火灾;11月,意法半导体在法国的三座晶圆厂均发生工人罢工事件等等。


国产汽车芯片可否续命?


前瞻研究院数据显示,汽车芯片市场整体规模从2013年的274亿美元增至2019年的465亿美元,同比增长11%。长城证券研报显示,全球车载芯片的前五大供应商包括英飞凌、恩智浦、瑞萨电子、德州仪器和意法半导体,占据着全球汽车芯片约50%的市场份额。国内汽车芯片市场基本被国外企业所垄断,汽车芯片自给率不足10%。因此,建设车规级芯片产业集群也成为了国家级的重要战略。


接下来,本文列举了国内汽车电子相关的部分代表企业(排名不分先后)。
 

比亚迪半导体

 

早在2007年,比亚迪已进入MCU领域,2018年,其成功推出第一代8位车规级MCU芯片,现装车量超500万支,实现国产化零突破。目前,比亚迪拥有工业级通用MCU芯片、车规级8位、32位MCU芯片以及电池管理MCU芯片等系列产品。
 
除了MCU之外,比亚迪半导体也是国内IGBT龙头企业,2018年12月正式推出了酝酿已久的IGBT 4.0产品,一举打破国外半导体厂商在IGBT领域的垄断。从2019年中国新能源车IGBT市场份额来看,比亚迪半导体位列第二名。

 

闻泰科技

 

闻泰科技是全球领先的通讯和半导体企业,在通讯领域连续多年出货量位居手机ODM行业榜首。2018年,闻泰完成对安世半导体的跨国并购,安世的产品种类超过1.5万种,每年新增800多种新产品,全部为车规级产品,年产能超过1000亿颗,在各个细分领域均处于全球领先。
 
2021年1月4日,闻泰科技12英寸车规级半导体晶圆制造中心项目正式开工。该项目总投资120亿元,预计年产晶圆片40万片,经封装、测试后的功率器件产品,可广泛应用于汽车电子、计算和通信设备等领域,产值达33亿元/年。

 

纳芯微

 

2020年,新能源汽车中出现了一匹黑马“通用五菱miniEV”成为现象级车型,日销量超1000台,成为汽车行业变革的典型代表。在这款现象级车型中,其充电管理的诸多器件中用到的数字隔离器,为国内IC企业纳芯微独家供应。
 
纳芯微是国内领先的信号链芯片及其解决方案龙头企业,汽车中的数字隔离器件和传感器芯片是其重要聚焦方向。作为国内首家汽车级数字隔离芯片提供商,纳芯微在隔离方向的产品布局可以覆盖到全品类的隔离和接口器件,在典型的BMS的应用以及OBC的应用上,纳芯微都有较为完善的产品组合。

 

芯旺微电子


芯旺微电子(ChipON)通过自主IPKungFu内核+MCU产品所构建的KungFu生态历经十余年的发展,已实现汽车电子领域全系列布局,可全方位覆盖车身控制、汽车照明、汽车电源与电机、智能座舱等领域。
 
KungFu MCU凭借优异的系统性能和稳定性,已与国内主流车厂如上汽、东风、吉利、广汽、长安、陕汽等建立合作伙伴关系,部分车型已实现批量供货。

 

韦尔股份

 

豪威科技成立于1995年,是领先的数字图像处理方案提供商,主营业务为设计、生产和销售高效能、高集成和高性价比半导体图像传感器,是全球第三大CMOS 图像传感器(CIS)供应厂商,仅次于索尼和三星。
 
2019年,韦尔股份成功收购了豪威科技,有望成为国内领先的IC设计公司。旗下的豪威科技也在持续不断的推出新的针对汽车市场的CIS芯片和解决方案。
 

地平线

 

智能汽车时代到来,对车载AI芯片的需求呈爆发式增长。截至2020年12月1日,由地平线研发的我国首款车规级人工智能芯片征程2出货量已超10万,搭载此款芯片的汽车可实现L2+级自动驾驶。
 
除了已经量产的征程2,2020年,地平线在现场发布了新款AI芯片征程3,可支持L2级自动驾驶和智能座舱等多种应用,为国内车企提供了更多的芯片选择,将进一步促进智能汽车产业的发展。
 
值得注意的是,车载AI芯片市场现在还是一个蓝海市场,并没有垄断巨头,新兴企业也有成长为巨头的机会。

 

四维图新


四维图新在2017年通过收购杰发科技,实现了车载芯片领域的布局,形成了数据云、内容服务、车载语音、导航软件、地图数据、手机互联的车联网全产业链布局。
 
2020年3月,四维图新旗下全资子公司杰发科技宣布,其车规级MCU产品线又添重量级新成员——AC7801X。这是杰发科技继2018年底量产首颗车规级MCU 芯片AC7811之后,又一颗国产32位Cortex-M0+车规级MCU芯片。

 

赛腾微


自2017年以来,赛腾微推出了多款AEC-Q100认证通过的车规级MCU及其配套高压LDO、LED驱动以及MOSFET/IGBT等功率器件,实现了国产主控MCU及其配套功率器件在汽车前装市场产业化的重大突破。
 
目前,赛腾微批量出货的汽车主机厂包括奇瑞新能源、奇瑞商用车、吉利汽车、江淮汽车、上汽通用五菱以及东风柳汽等。经过多年发展,赛腾微在汽车电子领域的发展规划愈加明确,就是以主控MCU为核心,辅以配套功率器件与电源管理芯片,为汽车单车智能化、电动化提供平台套片方案。
 

写在最后

 
《明镜周刊》报道称,罗兰贝格管理谘询公司(Roland Berger)专家贝雷特(Marcus Berret)表示,自从日本福岛核灾以来,汽车供应链就没碰过这么严重的问题。而对于国产汽车芯片厂商来说,越来越多的玩家也已加入这场角逐,是否可以成为一次弯道超车的机会?



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