2月28日讯:近段时间,新能源汽车市场火爆局面延续,据中汽协数据显示,新能源汽车近年一月产销分别完成19.4万辆与17.9万辆,同比分别增长285.8%与238.5%,销量更是连续7个月刷新单月历史记录。在下游良好的需求带动下,各大动力电池厂商与车企纷纷大幅扩张产能,以应对未来可能的需求。不过与下游火爆需求相对应的,自从去年十二月起,市场便一直被汽车芯片短缺的事情困扰,一些大牌车企如大众,福特等都相继出现了芯片供应紧张而被迫减产的情况。不过归根结底,这次芯片短缺问题是如何形成的呢?
什么是车规级芯片?
一般而言,芯片一共可以分为四个等级,分别为军工级,车规级,工业级与消费级。排名越靠前,对于芯片的可靠性,使用寿命等方面的要求越高。而车规级芯片较手机等消费级芯片而言,经常需要在不同的温度湿度环境下稳定工作,同时也要考虑到高震动,粉尘影响等多种因素,其所需面临的综合环境更为恶劣,因此对于其制造的工艺也要求的更为严格,尤其是对于部分涉及到汽车行车安全模块的芯片,其制造中综合容错率甚至低于百万分之一。
来源:IC insights
而从汽车芯片分类上看,当前的汽车芯片可以分为以下几类,第一类是负责算力的ESP(电子稳定控制系统)与ECU(电子控制单元),分布于处理器和控制器系统,如中控系统、自动驾驶与辅助系统,以及发动机、底盘和车身控制等,二是功率半导体如IGBT等芯片,第三类主要为传感器芯片,主要应用于胎压监测,雷达等。而此次短缺的便是第一类的ESP与ECU芯片。
据悉,目前一辆汽车,尤其是高端新能源汽车所需的芯片数量通常都在100以上,种类众多,且因汽车智能化,网联化的推进,所用芯片数量仍有上升的趋势,这就造成了芯片需求增长远超于汽车销量增长的局面。但另一方面,汽车芯片制程都较为落后,多以28nm以上的相对较为成熟的工艺为主,因此各大芯片企业如英飞凌等对于自身产能扩张都极为谨慎,长期以来都倾向于将部分订单外包给台积电等晶元代工厂进行生产,行业整体产能提升较为缓慢。
此外汽车行业对于芯片库存的管理不当也是造成当前芯片短缺问题的重要因素,当前汽车行业普遍采用的是准时制生产(just-in-time)的生产模式,常常将整体原材料库存保持在一定相对较低的水平从而提高成本效益,也因此并未有大规模囤积制造所需零部件的习惯。而2020年上半年,新冠病毒在世界范围内肆虐,世界经济下行趋势明显。新能源汽车的上游芯片供应商因担心汽车未来需求下滑造成库存堆积,因此取消了大量上游晶圆厂代工厂的订单,使得汽车行业芯片库存处于一个较低的水平。
而到下半年,汽车市场及新能源汽车市场整体有所回暖时,笔记本电脑,平板,家用电器等领域需求也迎来集中爆发,较高利润率的消费级芯片订单早已抢占上游晶圆厂大部分产能,造成了汽车芯片产量仍低,库存爬坡缓慢局面。
此外,晶圆厂产能问题,东南亚芯片组装工厂因为疫情停产,同时德州仪器,恩智浦,英飞凌,三星等晶圆厂因美国暴风雪灾害关闭工厂,产能进一步下降也进一步推动了汽车芯片短缺的局面。
不过就目前的情况来看,芯片短缺的局面仍将会持续一段时间,不过这种短缺更多的将会体现在传统燃油汽车之上,国内新能源汽车因当前整体体量仍小,因此短期内所受到的影响较为有限。