汽車“芯痛”何解?

發布時間:2021-12-13 10:30:09  |  來源:國際商報  

12月7日,全球第四大汽車制造商的負責人表示,持續的芯片供應危機導致汽車制造商和一級供應商之間的關系產生裂痕,這些供應商未能如期為客戶獲取汽車芯片。

Stellantis公司首席執行官Carlos Tavares接受采訪時表示,汽車制造商對未來兩年左右芯片供應的判斷及預測仍然模糊不清,這促使他們將目光轉向別處,以解決供應鏈方面的難題。“我們這些汽車制造商本應受到一級供應商的保護,以避免類似的情況發生。但如今芯片制造商的產能確實有限,他們也很難確保這種情況不會再次發生。”

那么,投資甚至自建芯片能力,是否成為根本的解決之道?

當世界不再是平的

“平坦的世界是個人電腦、光纜、工作流程軟件的綜合產物。”《世界是平的》在2005年時這樣說。如今構成“平坦世界”的物理基礎“芯片”開始面臨一個不再那么平坦的世界。

“世界芯片的生產趨勢是集中化,形成整個行業的巨頭壟斷。”清華大學計算機科學與技術系長聘教授、國家新能源汽車創新中心首席芯片專家李兆麟表示,產業環節的巨頭壟斷和規模化的發展趨勢,使芯片產業具有高度全球化的特征。但全球化也導致全球范圍內一旦一地出現黑天鵝事件,一個環節斷裂便會影響全球。

美國半導體產業協會(SIA)的統計資料顯示,92%的先進制程芯片制造都在中國臺灣。如果臺灣無法生產芯片一年,全球電子業營收將少掉將近5000億美元,全球電子業供應鏈將會停擺。高度集中的半導體芯片產業愈發容易受到突發時間的影響,今年瑞薩大火、美國大雪、臺灣地震、馬來西亞封測廠停工等都一次次嚴重影響、甚至繃斷了全球半導體產業鏈。

芯片產業的全球化和集中化由客觀因素驅動形成。

李兆麟表示,現在芯片產業設計主要在歐美日,加工企業在亞洲,主要由于芯片生產是高污染高耗能的產業。例如臺積電便有專門的小型發電站供電;下游封測則是人力密集型產業,隨著中國人力成本提高已遷往印度和馬蘭西亞。

在全球芯片產能分布中,中國臺灣、韓國、中國大陸、日本、美國分別占22%、21%、15%、15%和12%。芯片制造業務中的晶圓代工廠在全球有104家,其中臺積電占14.3%、三星電子占13.1%。

然而當原有的產業模式“崩潰“,全球化的矛盾便不再限于生產端。

羅蘭貝格合伙人時帥告訴記者,馬來西亞半導體產業占全球13%~15%,汽車用芯片封測環節的價值占比則高達70%~ 80%。“從地域角度來看全球都不太好,但是馬來西亞產能恢復之后,可能會優先供給跨國企業,中國企業可能不會是最高優先級。”時帥說。

而且“分配”矛盾正在擴大化。5月,美國商務部長吉娜·雷蒙表示,美商務部已經要求臺積電在近期內優先考慮來自美國汽車公司的芯片訂單。上述代工業內人士表示,在如此重壓之下,臺積電也不得不與其他客戶談判將訂單退后,為汽車芯片騰出更多產能。但尤是不足。9月底美國商務部要求全球多家芯片產業相關企業“自愿”提供“供應鏈信息”。

有車企告訴記者,由于芯片短缺影響了博世部分重要零部件的產能,博世已將產品的分配權從區域收回總部,并由第三方來設計分配方案。

逆全球化的情況不止出現在部分企業和環節中。

2020年6月,美國立法者提出了520億美元規模的CHIPS法案,“為美國生產半導體”。韓國政府5月表示計劃向芯片制造商提供總計4,530億美元的稅收優惠和國家補貼,以成為全球芯片生產領導者;日本政府則將補貼臺積電項目。

對此,李兆麟向記者表示:“全球化進程中隱含了產業鏈受黑天鵝事件、地緣政治影響的脆弱性。但是逆全球發展高新技術化是不可能的,沒有一個國家能實現芯片全產業鏈完全自主。”

“如果你想在美國重新建立完整的半導體供應鏈,你會發現這是一項不可能完成的任務。”臺積電創始人莫里斯·張10月底公開表示:“即使你花費了數千億美元,你仍然會發現供應鏈是不完整的,你會發現它的成本會非常高,比你目前擁有的成本高得多。”

昂貴的芯片產業

把握關鍵產業,在中國自建汽車芯片產業鏈是否是應對芯片產業逆全球化趨勢的一個選項?

投資、聯合研究甚至自研芯片正成為中國車企近年來共同的選擇。上汽集團成為中國芯片企業地平線的第一大股東,并建立了人工智能聯合實驗室;吉利汽車旗下芯擎科技自研的7nm智能座艙芯片SE1000將于明年量產;一汽集團宣布與寒武紀在智能駕駛芯片產品和技術、汽車數據中心等方面開展合作。

但“中國芯”真正實現替代仍有巨大的鴻溝需要跨越。

實現規模效應是國產車用芯片的第一大挑戰。“目前國內車規MCU存在規模效應小,產品層次低,功能單一,性能落后,品質域可靠性未得到充分驗證,客戶信任度低等劣勢。缺少中高端,功能安全級產品總體上仍出于起步階段。”中國汽車工業協會近日發布的報告中提到,國產車用芯片主要集中在智能座艙、聯網等非安全相關領域,體現出車企和T1對產品還沒有足夠的信心。而且目前由于供應鏈短缺,使車企降低要求采用消費級、工業級產品。未來隨著產能恢復,國內車用芯片企業的替代時間窗口會很短。芯片的規模效應需要達到百萬量級才能達到盈虧平衡點,一般需要10-15年的時間。

芯片產能建設投入巨大。中芯國際14nm產能投入需120億美元;臺積電在日本22nm和28nm成熟制程的工廠投資需要70億美元;英特爾計劃投資950億美元在歐洲選址建立兩家芯片工廠,其中一家將主要制作汽車芯片。

巨大的研發投入差距也將是不得不面對的現實問題。

為追趕摩爾定律,半導體一直是研發支出占比最高的行業之一,占比從18%~ 22%不等,而且頭部集中的趨勢愈發明顯。

半導體市場研究公司IC Insights發布的《The McClean Report》報告顯示,2020年全球半導體公司的研發支出預計同比增長5%,達到創紀錄的684億美元,并預計到2025年將增至893億美元。包括高通、博通、聯發科和英偉達四家無晶圓廠,臺積電和英特爾、三星、東芝、美光和SK海力士五家IDM(半導體垂直整合型公司)在內的前十家半導體公司研發費用總計增加了11%,達到435億美元,占整個行業的64%。

受營收和利潤規模限制,中國芯片企業的研發投入與國際頭部企業差距巨大。2020年,紫光國芯研發投入6億元,占營業收入比例為18.5%;中芯國際研發投入為46.7億元(約7.3億美元),占比營收的17%;寒武紀研發投入為7.7億元,研發費用率167.41%。

“汽車行業(需要形成)新的邏輯:在供應鏈安全和成本控制之間求得平衡,因為要考慮供應鏈安全就意味著犧牲成本,而芯片行業的投資力度太大了。如何平衡,需要整個行業的大智慧。”博世(中國)投資有限公司副總裁蔣健向記者表示。

 

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