張靜
代工模式的過度集中以及資源的相對壟斷,是汽車芯片短缺的根本原因之一。
今年3月19日,瑞薩電子位于日本茨城縣的一座工廠突發(fā)大火,共損壞11臺設(shè)備,占公司所有半導(dǎo)體生產(chǎn)設(shè)備的2%。據(jù)悉,瑞薩電子在日本擁有六座半導(dǎo)體工廠,此次發(fā)生火災(zāi)的是該公司的300毫米直徑晶圓處理工廠,更加不幸的是,在這座工廠中,2/3的芯片產(chǎn)品屬于汽車芯片。
按原計(jì)劃,瑞薩電子的復(fù)產(chǎn)規(guī)劃是:4月19日產(chǎn)能恢復(fù)到10%,4月25日產(chǎn)能恢復(fù)到30%,4月底產(chǎn)能恢復(fù)到50%,5月底產(chǎn)能恢復(fù)到100%??杉又毡緰|北部發(fā)生的大地震和海嘯,瑞薩電子停工時(shí)間將長達(dá)三個月。據(jù)彭博社報(bào)道稱,瑞薩火災(zāi)之后,全球車用芯片的短缺可能會持續(xù)到今年下半年。
“從中不難發(fā)現(xiàn),火災(zāi)之后,瑞薩電子無法在短期內(nèi)迅速恢復(fù)生產(chǎn),其庫存只能持續(xù)到4月底,也就是說在此之前汽車行業(yè)的芯片供應(yīng)還算安全,但真正的危機(jī)是從5月份開始顯現(xiàn)出來的,因?yàn)檫@時(shí)候的庫存已經(jīng)用完了,而新的生產(chǎn)線還沒有重建起來,這才是最為致命的?!盜HS Markit大中華區(qū)輕型車輛生產(chǎn)預(yù)測經(jīng)理陶杲如是說。
與此同時(shí),陶杲認(rèn)為,缺芯對于汽車行業(yè)來說并不是一個隨機(jī)事件,而是一個必然事件,主要原因有以下四點(diǎn):
第一,半導(dǎo)體產(chǎn)品交貨周期長。由于芯片生產(chǎn)周期長、產(chǎn)業(yè)利用率又非常高,一旦生產(chǎn)中斷,所造成的影響則是十分巨大的。例如,一級供應(yīng)商通常需要提前12周向下級供應(yīng)商下達(dá)需求,再根據(jù)芯片類型的不同,通常需要14周、16周、24周的時(shí)間來備貨,下單時(shí)間短于交貨時(shí)間是存在風(fēng)險(xiǎn)的。
第二,近飽和的芯片產(chǎn)能利用率。半導(dǎo)體晶圓廠的理想利用率為95%,一旦超過95%的產(chǎn)能瓶頸,晶圓制造商就必須進(jìn)行新的投資以擴(kuò)大產(chǎn)能或?qū)で笸獍?,所以,芯片制造商必須足夠靈活,以應(yīng)對不斷變化的市場需求。
第三,消費(fèi)電子芯片需求激增。比如許多5G手機(jī)的推出以及5G基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè),需要大量的手機(jī)處理器;隨著新的Xbox與索尼PS5的推出,游戲處理器需要也十分巨大;而疫情期間的封鎖措施則進(jìn)一步增加了電商行業(yè)的發(fā)展,促使電腦和數(shù)據(jù)中心的英特爾處理器需求大增。
以往大家會覺得消費(fèi)電子對于汽車電子不會造成太大影響,但隨著汽車行業(yè)需求越來越多,龐大的消費(fèi)電子需求必然會對汽車電子造成很大困擾。此前,IHS Markit高級首席分析師Phil Amsrud也曾強(qiáng)調(diào):“當(dāng)前最主要的挑戰(zhàn)不是需要增加資本支出的結(jié)構(gòu)性問題,而是消費(fèi)電子等其他非汽車行業(yè)占用了太多芯片產(chǎn)能。由于汽車行業(yè)需要與其他領(lǐng)域共享芯片資源,然而汽車又并沒有比手機(jī)等電子產(chǎn)品享有更高的優(yōu)先級,所以汽車芯片短缺現(xiàn)象會持續(xù)到今年第三季度?!?/p>
第四,對代工廠的依賴性。由于晶圓廠的建立和維護(hù)成本十分昂貴,所以很多芯片制造商選擇外包給代工廠進(jìn)行生產(chǎn),而臺積電(臺灣積體電路制造股份有限公司)就是全球最大的晶圓代工廠。
在2021年第一季度全球十大晶圓代工廠營收排名中,臺積電、三星、聯(lián)電、格芯、中芯國際、高塔半導(dǎo)體、力積電、世界先進(jìn)、華虹半導(dǎo)體、東部高科分列前十,其中,臺積電的市占率更是高達(dá)56%。例如,生產(chǎn)一輛大眾C級車需要5個供應(yīng)商的27個MCU,而臺積電所生產(chǎn)的MCU就占到60%~70%??梢?,代工模式的過度集中以及資源的相對壟斷,會對整個芯片市場供需平衡帶來影響。
由于半導(dǎo)體制造周期至少需要三個月左右的時(shí)間,加之行業(yè)壟斷問題十分突出,一旦生產(chǎn)受到干擾、中途發(fā)生斷裂,重新啟動則相當(dāng)困難,勢必會導(dǎo)致車企因芯片短缺而停產(chǎn)或減產(chǎn)。
以瑞薩電子(Renesas)為例,作為全球最大的汽車芯片制造商,瑞薩電子在全球汽車芯片市場中占據(jù)30%的份額,加之排名世界第二的汽車芯片制造商——恩智浦,兩者約占整個市場份額的56%。另據(jù)IHS Markit分析數(shù)據(jù)顯示,每輛汽車至少應(yīng)用了來自瑞薩電子和/或恩智浦的15種不同MCU,而在每15個MCU中,至少有一個來自瑞薩電子的40nm MCU和/或自恩智浦的90nm MCU。
截至目前,全球汽車芯片市場仍以美、日、歐企業(yè)產(chǎn)品為主,高端市場也幾乎被這三大主力地區(qū)壟斷。尤其在高端汽車芯片領(lǐng)域,由于國內(nèi)廠商尚未形成規(guī)模效應(yīng)與集群效應(yīng),所以核心技術(shù)的壁壘始終無法打破。
眾所周知,芯片是所有意圖在智能汽車時(shí)代占據(jù)一席之地的每一位玩家的鑰匙,但與其相矛盾的是,2021年爆發(fā)的芯片短缺問題并不能在短期內(nèi)得到改善,汽車行業(yè)恐將像數(shù)碼行業(yè)一樣面臨常態(tài)化的缺芯。