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国产汽车遇“芯”病,供需难题如何解!

发稿时间: 2021-04-28 15:55 来源: 作者:朱延生 2021-04-28

缺“芯”、停产……从去年第四季度开始,汽车缺“芯”危机一直持续至今,曙光未见。

2021年上海车展如约而至,“拥抱变化”成了绝大多数车企共同的选择。中国工信产业网、中国制造记者现场观察发现,国产芯片企业诸如地平线、芯弛科技等展台成了今年车展热门区域。

小小的芯片为何对汽车如此重要?汽车缺“芯”的真实情况究竟如何?为何会出现一边车企缺“芯”,一边芯片企业愁卖产品?又如何才能真正解决汽车芯片短缺问题?

带着这些问题,中国工信产业网、中国制造记者专访了国家新能源汽车技术创新中心总经理、中国汽车芯片产业创新战略联盟秘书长原诚寅。

汽车缺“芯”将持续多久?

近一段时间,吉利、丰田、大众、蔚来等多家车企都因缺少芯片导致产能降低。

3月16日,本田表示,位于美国和加拿大地区的工厂将临时暂停部分生产,时间为3月22日到3月26日。

3月17日,沃尔沃于声明称,由于全球半导体芯片供应短缺,沃尔沃在3月暂停或调整在中国和美国部分工厂的生产节奏。

3月29日,蔚来汽车的合肥工厂因缺芯停产5 个工作日,预计减产1000辆;同一日,Stellantis暂停北美工厂至4月中旬;日产汽车位于土耳其、美国和墨西哥的3家工厂将从4月1日起停产两天。

4月9日,中国汽车工业协会提醒称,芯片等零部件供应紧张问题仍将持续影响企业生产节奏,预计二季度影响幅度大于一季度,因此,仍需保持审慎乐观的态度。

研究公司AutoForecast Solutions最新统计,芯片短缺已导致全球汽车企业累计减产115.7万辆,预计今年全年减产超过200万辆。

“现在几乎所有汽车都要使用芯片。”原诚寅告诉中国工信产业网、中国制造记者,如今汽车装备的不再是简单的机械操纵/控制系统,都会用到电子控制系统。

燃油车中的空调、车窗、胎压检测的操作和控制,虽然功能单一,但都要用到车规级芯片。原诚寅表示,未来汽车要朝着电动化、网联化、智能化方向发展,车上所需使用的芯片数量还会更多。

“一季度有数据表明,汽车芯片短缺已经影响了十几万辆车的产能。二季度,这一数量有可能达到几十万辆,甚至接近百万辆。”原诚寅表示,如果从成熟的产能而言,今年汽车芯片短缺的问题就应该到底了,但如果再考虑中美关系、区域化割裂等影响,汽车芯片短缺问题,还有可能会增加。

汽车为何会缺“芯”?

国家新能源汽车技术创新中心(以下简称“国创中心”)曾做过统计,目前国内汽车芯片短缺,主要集中在:微控制器芯片、通讯芯片、驱动芯片、功率器件芯片以及电源芯片五类。而通过分析发现,这五类芯片的短缺也存在相同的原因。

第一,相比较其它车规级芯片,这四类芯片的用量大,具有一定的生产难度。目前,这四类车规级芯片,国内很少有企业能生产,而国际上也不是所有芯片方都能制作。同时,因为国际上受疫情、停电、失火等原因,汽车芯片的产能也被进一步挤压。

第二,整车企业都是零库存生产。车企都是通过预测每年,甚至每天的生产,让供应商备货。但芯片企业的供货周期,一般需要39周,甚至42周。2020年,因为车企对疫情影响汽车消费的需求误判,导致了备货短缺,向汽车芯片方下的订单量减少。另一方面,消费类电子产品因疫情,导致了对芯片需求的加大,又进一步挤占了产能,导致了车企后续想要增加订单,也没有办法加入了。

第三,市场恐慌情绪导致了疯狂抢“芯”,进一步加剧缺芯。当缺“芯”恐慌蔓延,原本某一类的芯片,车企并不需要那么多,但为了防止不够用,也都纷纷无差别地储备,进而加大了汽车芯片短缺和恐慌情绪的蔓延。

而对芯片方来说,车规级芯片种类多、但用量少。和消费类芯片不同,手机可以使用同一款芯片,并且出货量能达到千万亿级别。但同一款车规级芯片却无法推广到整车车企的所有车上。

并且车规级芯片的制作工艺已相对成熟,留给芯片方的创新之处不多,也意味着盈利空间有限,可车规级的芯片又有着严苛的安全性和可靠性要求。如果汽车在使用过程中,因为芯片故障导致事故,芯片方也将受到连带责任。

因此,芯片企业于是更愿意做含先进技术、又有高利润的消费类芯片。原诚寅表示,“车规级芯片的产能只占芯片总体产能的3%-5%。”

“在这个过程中,还有一个绕不开的更大的挑战”,原诚寅说:“车规级芯片生产企业需要有对应的工艺库,这样才能够支持企业,围绕车规级芯片制程,将芯片做到高可靠性。”

用更通俗的话来说就是,车规级芯片的生产需要有一定的“容错率”,让车企大胆地使用,通过在使用过程中反馈问题,才能不断地修正、减少国产芯片可能存在的问题。否则,对汽车芯片产业来说,永远就是“先有鸡还是先有蛋”的问题。

如何实现汽车芯片自主可控?

原诚寅介绍,目前,一辆车要用到上百类的芯片。但单片芯片价值都不高,有些可能只需要几元钱。一辆车中所有芯片累计不过300美元,换算成人民币也就2000元左右,占整车总价较低。

然而随着电动化、网联化、智能化的提升,他预测,未来一辆车的芯片总值将达到2000美元。并且,芯片是无法装在车上直接用的,必须要通过封装,变成整车控制器才能使用。这样,车用芯片的整体附加值还将进一步提升。

“集成电路和汽车两个领域的融合,就会出现一个万亿级的汽车电子新市场。”原诚寅为记者算了一笔账。假如一辆车上,芯片总价值为1000美元,中国一年汽车畅销量约为2500万辆车,也就是有250亿美元的市场。但当把芯片变成整车控制器后,它的附加值有可能上升到2500亿美元的市场,即1万亿元的市场。

原诚寅认为,中国汽车芯片产业正迎来一个“巨大的机遇期”。

汽车芯片产业这块大“蛋糕”,国产芯片企业该如何抓住机遇呢?

原诚寅认为,今天汽车芯片之所以被“卡脖子”,还是因为我国在基础元器件、基础软件、基础原材料等基础领域被“卡脖子”。

因此,第一首先也是最核心要解决的就是“0”和“1”的问题。他认为,未来要不出现这种风险,就要做到不能完全依靠外部。 

第二,针对目前的现状,汽车芯片的开发流程,需要从之前的“串联式”开发,改为“并联式”开发,通过齐头并进的方式,才能快速找到解决方案。

第三,整车企业要改变观念。必须要解决整车企业对国产芯片企业“不敢用、不能用、不好用”的观念。“整车企业要换位思考,要有同理心,知道芯片方的难处,一块儿解决问题。” 

原诚寅认为,国产车规级芯片要崛起,离不来整车企业的互相支持与信赖。如果只求自身发展,不管别人,那中国车规级芯片只能永远被限。

为此,国创中心在工业和信息化部指导下,联合北京市经信局,人寿保险和太平保险,正在规划在汽车芯片产业联盟内成立国产芯片保险体系。通过市场化手段,用商业保险来覆盖新技术上车的风险问题。

其次,从2020年底开始,国创中心通过编制汽车芯片供需对接手册,打通整车企业和汽车芯片企业信息,后续还将继续完善,并发布线上的供需对接平台。

第四,围绕中国汽车工况和对信息安全的要求,中国汽车芯片产业创新战略联盟正在组织行业伙伴共同做中国标准,筹备汽车芯片应用赛等,共同对推动国产芯片的发展。

第五,原诚寅指出,中国也要建立起自己的车规级芯片生产工艺库。让未来的生产,不再需要出去求某些垄断企业,让我们自己就可以流出自己的车规级芯片,真正实现芯片产业链、供应链的自主可控。

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