在家電產(chǎn)品的芯片上,美的公司也是國(guó)內(nèi)較早布局半導(dǎo)體芯片的,此前空調(diào)使用的MCU微控及智能功率模塊(IPM模塊)長(zhǎng)期依賴美國(guó)、日本進(jìn)口,美的最早于2010年成立(IPM)項(xiàng)目組,兩年后研制出一款I(lǐng)MS架構(gòu)的IPM,并在2013年率先實(shí)現(xiàn)了國(guó)產(chǎn)自研IPM的量產(chǎn)。
暴漲的芯片需求
缺芯的本質(zhì)原因在于供需的失衡。5G手機(jī)和新能源車(chē)都需要更多芯片的支持。5G手機(jī)比4G手機(jī)需要用到更多的芯片。以圖像識(shí)別傳感器為例,5G手機(jī)的攝像頭從單攝變?yōu)殡p攝、三攝甚至四攝,這帶動(dòng)了攝像頭芯片CMOS圖像傳感器的需求增長(zhǎng)。
在管控手機(jī)信號(hào)的射頻PA芯片上,4G手機(jī)平均需要3-6顆,而5G手機(jī)最多需要16顆,以獲得更好的信號(hào);在電源管理IC上,普通手機(jī)大概需要4-5顆芯片,但5G手機(jī)需要7-8顆,來(lái)解決5G耗電快問(wèn)題。
除了5G手機(jī)對(duì)芯片的需求激增,新能源汽車(chē)也是芯片消耗大戶。相比傳統(tǒng)燃油車(chē)每輛車(chē)不足百枚的芯片使用量,汽車(chē)智能化、網(wǎng)聯(lián)化以后,新能源車(chē)對(duì)芯片的需求在每輛車(chē)千枚以上。而新能源汽車(chē)的熱度是在2020年下半年明顯升溫的。
2020年上半年,受疫情影響,大眾集團(tuán)、雷諾、日產(chǎn)、通用汽車(chē)、沃爾沃汽車(chē)、戴姆勒等車(chē)企虧損嚴(yán)重,法國(guó)雷諾上半年虧損約600億人民幣,甚至需要出售奔馳股份回血。下半年汽車(chē)廠商對(duì)汽車(chē)銷(xiāo)量預(yù)計(jì)保守,這導(dǎo)致車(chē)用芯片大廠英飛凌、意法半導(dǎo)體、恩智浦、瑞薩等紛紛砍掉臺(tái)積電的代工訂單。
但2020年下半年,新能源汽車(chē)卻迅速回溫,新能源汽車(chē)銷(xiāo)量286萬(wàn)臺(tái),較2019年同期增長(zhǎng)36%。中國(guó)新能源汽車(chē)銷(xiāo)量達(dá)到136.7萬(wàn),同比增長(zhǎng)10.9%,創(chuàng)下歷史新高。汽車(chē)芯片對(duì)安全性、可靠性要求很高,需要“車(chē)規(guī)級(jí)芯片”。要達(dá)到“車(chē)規(guī)級(jí)”芯片的水準(zhǔn),需要進(jìn)行較長(zhǎng)時(shí)間的認(rèn)證,100條芯片生產(chǎn)線里汽車(chē)廠家只能用10條。半導(dǎo)體產(chǎn)能波動(dòng)時(shí),傳導(dǎo)到汽車(chē)領(lǐng)域,缺貨就極為明顯,畢竟可選擇范圍少。
芯片國(guó)產(chǎn)化的機(jī)會(huì)來(lái)了
短時(shí)間內(nèi)芯片危機(jī)可能很難緩解,但這卻是國(guó)產(chǎn)化的一個(gè)機(jī)會(huì)。各大芯片廠雖然開(kāi)始擴(kuò)產(chǎn),但遠(yuǎn)水解不了近渴。根據(jù)國(guó)際半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)去年11月份的全球晶圓預(yù)測(cè)報(bào)告,到2021年底,全球8英寸晶圓生產(chǎn)線將增至202條,達(dá)歷史新高。
中芯國(guó)際計(jì)劃2021年擴(kuò)充4.5萬(wàn)片的8英寸月產(chǎn)能;力積電預(yù)計(jì)2021年年底計(jì)劃增加2萬(wàn)片8英寸月產(chǎn)能;華虹無(wú)錫廠預(yù)計(jì)2020-2021年將迅速擴(kuò)充至4萬(wàn)片/月產(chǎn)能,其中,8英寸廠未來(lái)有1-2萬(wàn)片/月擴(kuò)充空間。
中國(guó)工信部則明確表示,國(guó)家會(huì)加大力度扶持芯片產(chǎn)業(yè),力求讓中國(guó)芯片自給率在2025年達(dá)到70%。兩會(huì)代表也將汽車(chē)芯片國(guó)產(chǎn)化提上議程。
長(zhǎng)安汽車(chē)董事長(zhǎng)朱華榮呼吁主機(jī)廠試用國(guó)產(chǎn)芯片,廣汽集團(tuán)董事長(zhǎng)曾慶洪則提出“實(shí)現(xiàn)汽車(chē)強(qiáng)國(guó)目標(biāo)首先要先強(qiáng)芯”、“加強(qiáng)汽車(chē)關(guān)鍵零部件產(chǎn)業(yè)鏈建設(shè)”。
國(guó)產(chǎn)車(chē)企也加深在汽車(chē)芯片領(lǐng)域的布局。2月8日,長(zhǎng)城汽車(chē)宣布參與北京地平線機(jī)器人技術(shù)研發(fā)有限公司(下稱(chēng)“地平線”)的戰(zhàn)略投資。地平線專(zhuān)注于人工智能算法芯片的研發(fā),有車(chē)規(guī)級(jí)量產(chǎn)芯片產(chǎn)品。除長(zhǎng)城汽車(chē)以外,比亞迪、長(zhǎng)江汽車(chē)電子、東風(fēng)資產(chǎn)等汽車(chē)產(chǎn)業(yè)鏈相關(guān)企業(yè)也參與了地平線此次3.5億美元的C3輪融資。
截止2019年底,我國(guó)芯片的消耗量占世界芯片消耗量的42%,但國(guó)產(chǎn)芯片的自給率不足30%。這場(chǎng)芯片短缺催化了國(guó)產(chǎn)芯片替代進(jìn)程。更重要的是,過(guò)去中國(guó)芯片行業(yè)處在“造不如買(mǎi)”的市場(chǎng)環(huán)境下,耗費(fèi)巨資造芯片,但國(guó)內(nèi)企業(yè)對(duì)于芯片的需求卻不大,造芯片的壓力頗大。
現(xiàn)在中國(guó)制造崛起,手機(jī)產(chǎn)業(yè)鏈,汽車(chē)產(chǎn)業(yè)鏈已然蓬勃,中國(guó)已成為世界上最大的芯片需求市場(chǎng)。有了本土需求后發(fā)展出整機(jī)組裝產(chǎn)業(yè),比如富士康。有了富士康之后,為整機(jī)廠商供貨的模組類(lèi)公司發(fā)展起來(lái),如舜宇光學(xué)、歐菲光成為龍頭。
為客戶供貨的模組類(lèi)企業(yè),又對(duì)芯片需求極大,市場(chǎng)起來(lái)了,芯片產(chǎn)業(yè)發(fā)展的市場(chǎng)動(dòng)力就有了?,F(xiàn)在是中國(guó)芯片制造利好和利空并存的時(shí)期。不同于國(guó)家大基金一期將資金重心放在半導(dǎo)體設(shè)計(jì)類(lèi)企業(yè)上,國(guó)家大基金二期投資重點(diǎn)已經(jīng)放在集成電路封測(cè)、設(shè)備、材料等更上游的環(huán)節(jié)。
至此,中國(guó)已有芯片國(guó)產(chǎn)化的產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)。本次芯片短缺又極大加劇企業(yè)對(duì)產(chǎn)業(yè)鏈自主的渴望。包括汽車(chē)在內(nèi)的各行業(yè)客戶們更愿意給國(guó)產(chǎn)芯片機(jī)會(huì),芯片國(guó)產(chǎn)替代進(jìn)程加速。
此次芯片短缺本質(zhì)源于芯片制造產(chǎn)能不足,以及更上游的半導(dǎo)體設(shè)備和半導(dǎo)體材料緊缺。這對(duì)于中國(guó)芯片行業(yè)的啟示是,中國(guó)也不能僅停留在芯片的設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)。實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)鏈更多關(guān)鍵環(huán)節(jié)的完善,才能成為真正意義上的半導(dǎo)體強(qiáng)國(guó)。