但在上游端,自2020年第四季度以來,疫情、火災(zāi)、暴風雪、戰(zhàn)爭、地緣政治等因素導(dǎo)致車規(guī)級芯片供給嚴重不足,中、日、韓、歐美等地區(qū)的多家車廠被迫減產(chǎn)減配,Tier1廠商也面臨著成本壓力和未來項目份額被削弱等諸多挑戰(zhàn),國產(chǎn)芯片廠商也在積極布局車規(guī)芯片領(lǐng)域??偟膩碚f,在缺芯背景下,汽車產(chǎn)業(yè)該如何有效應(yīng)對已經(jīng)成了整個產(chǎn)業(yè)鏈必須面對的難題。
01 半導(dǎo)體汽車缺芯的三個階段
現(xiàn)在的背景非常明確,歐美、日本、中國等地區(qū)的各個汽車廠商全部處于缺芯狀態(tài),導(dǎo)致了整個行業(yè)都在救急,這次汽車行業(yè)的缺芯既是天災(zāi)也是人禍,是各種因素疊加的結(jié)果。
汽車行業(yè)是電動化、智能化、網(wǎng)聯(lián)化的發(fā)展趨勢,這個發(fā)展趨勢使汽車上的半導(dǎo)體含量大幅提升,對芯片的依賴程度也不斷提高,也就是說汽車行業(yè)對芯片的用量上升了。
在此背景下,PC、智能手機、甚至智能家居,智能穿戴等行業(yè)對芯片的需求也在暴漲,供給自然不足,而汽車行業(yè)所需要的車規(guī)級的芯片常用的8英寸晶圓產(chǎn)能又尤其緊張,這都屬于行業(yè)趨勢發(fā)展造成的缺芯。
再加上一些不可抗的因素,如疫情、火災(zāi)、地震、戰(zhàn)爭、地緣政治等,讓本來就緊張的芯片產(chǎn)能雪上加霜。
縱觀整個時間線,可以看到真正的汽車行業(yè)缺芯是從2020年開始的,在2020年的第四季度,新冠疫情爆發(fā)導(dǎo)致了各個行業(yè)缺芯的開端,而疫情直到現(xiàn)在還在影響著我們。
缺芯的第一個階段是從2020年的第四季度到2021年的第一季度。其實新冠從2020年初就已經(jīng)開始,但是對于汽車產(chǎn)能造成的影響在2020年第四季度才爆發(fā)出來,到了2021年的第一個季度,又發(fā)生了不可抗的天災(zāi),如日本福島地震、美國德州暴風雪、瑞薩工廠發(fā)生火災(zāi)等因素導(dǎo)致了缺芯的第一階段。在這一階段大家都知道缺芯的情況,但是并沒有那么緊張,覺得有可能在災(zāi)情過去之后,就可以恢復(fù)產(chǎn)能,結(jié)束缺芯。
但2021年第三季度,缺芯進入第二階段,馬來西亞、中國臺灣發(fā)生疫情,馬來西亞是半導(dǎo)體芯片封測重鎮(zhèn),70%的芯片都在那里進行封測,而中國臺灣的臺積電是世界上最大的晶圓廠。因為疫情肆虐,導(dǎo)致缺芯對各行各業(yè)造成了嚴重的影響,中、日、韓、歐美等國家紛紛出臺政策,支持芯片產(chǎn)業(yè)發(fā)展,希望緩解缺芯,但產(chǎn)業(yè)的發(fā)展是一個緩慢的過程,要恢復(fù)產(chǎn)能顯然沒那么快。
本來很多機構(gòu)預(yù)計,在2022年上半年缺芯會有所緩解,但是因為地緣政治、俄烏戰(zhàn)爭、上海疫情等因素都在影響中國汽車行業(yè)的芯片供給,導(dǎo)致當前我們處于缺芯的第三階段,從邊際效應(yīng)來看,起碼要到2022年下半年,芯片才能有供應(yīng)上的緩解,也就是說,2022年全年芯片都應(yīng)該是緊張的。
到了2023年,新增的產(chǎn)能會陸續(xù)釋放,供需才會基本平衡。這個時間點也是國產(chǎn)芯片行業(yè)發(fā)展的最好機會,因為芯片的發(fā)展也好,還是市場的發(fā)展也好,2023年以前它是缺的,這時候能不能獲得足夠的訂單,就看國產(chǎn)廠商能否抓住機會,否則等到大型國際芯片廠商產(chǎn)能釋放之后,國產(chǎn)芯片廠商就不一定能頂?shù)米×恕?/p>
從2020年以來到去年年尾,整個全球汽車減產(chǎn)1000多萬輛,降幅到了14.6%,而中國也減產(chǎn)了兩百多萬輛,現(xiàn)在車企都在做動態(tài)的平衡。
另外,需求增長也是一個原因,大家都知道“新三化”是汽車的發(fā)展方向,從電動化到智能化要到網(wǎng)聯(lián)化,這個過程中,智能汽車不斷發(fā)展,對整個芯片的需求也在加大?!叭钡内厔菔遣豢杀苊獾?,對芯片算力的需求、汽車AI智能的需求和更多的信息處理能力都是不可避免的,因此解決缺芯問題刻不容緩。
02 產(chǎn)業(yè)宏觀角度:
打造國產(chǎn)汽車芯片自主產(chǎn)業(yè)鏈
未來汽車必然是智能網(wǎng)聯(lián)化的新能源汽車,它體現(xiàn)了汽車的三個創(chuàng)造性的增值屬性,可以把它跟工業(yè)4.0的4個時代去對應(yīng)。工業(yè)2.0,我們把它對應(yīng)電動化,電力的發(fā)展引發(fā)了電氣的廣泛應(yīng)用;然后20世紀80年代對應(yīng)電腦的發(fā)展,技術(shù)進入信息時代,我們把工業(yè)3.0信息時代對應(yīng)網(wǎng)聯(lián)化;最后是本世紀的智能技術(shù)大發(fā)展,智能時代工業(yè)4.0對應(yīng)智能化。通過以上幾個技術(shù)變革時代的發(fā)展,大家看到未來汽車也就是智能網(wǎng)聯(lián)電動汽車作為一個移動的數(shù)據(jù)盒子,作為一個智能終端,是汽車技術(shù)發(fā)展的方向。但是在這一過程中,如果缺芯少魂,哪來汽車的未來?
從“三化”的主線來看,電氣化對應(yīng)能源,其實是能源使用方式的變革,內(nèi)燃機車變成電動汽車,從一次能源變成二次能源,二次能源的使用會減少排放,能源的來源也更廣泛,網(wǎng)聯(lián)化就是溝通,需要各種通信芯片,智能化對應(yīng)的是思維,需要更智能化的芯片,而“缺芯少魂”,使得我們對未來汽車的夢想將更晚實現(xiàn)。
對比半導(dǎo)體行業(yè)的需求,之前如果說在一些專用領(lǐng)域,如軍事、家電、計算機、智能手機、平板電腦等。那么在整個2020-2030年,汽車作為新的智能化的工具,它對半導(dǎo)體的需求將是后面行業(yè)發(fā)展的主體。
目前,電動車的半導(dǎo)體含量會是燃油車的兩倍,而智能車會是傳統(tǒng)車的N倍,所以與傳統(tǒng)汽車相比,新能源智能汽車用的各類芯片數(shù)量都會有顯著的提升。
而全球幾大汽車半導(dǎo)體企業(yè)都在國外,對于中國來說,這也是個問題。因為即使國外的半導(dǎo)體企業(yè)增加了產(chǎn)能,也還有地緣政治的問題,那中國就又可能被“卡脖子”,所以從這個危機中,我們可以看到,將汽車芯片的核心技術(shù)掌握在自主產(chǎn)業(yè)鏈里面來滿足需求,才是首要的問題。這是中國汽車行業(yè)百年難得的變革機遇,也是汽車芯片龍頭的當務(wù)之急,國家近年來也對此發(fā)布了若干政策。
從產(chǎn)業(yè)角度直面缺芯的問題,最直接的解決方法就是保證供給充足,強化中國汽車芯片產(chǎn)業(yè)。我認為有以下幾個措施:
第一個是通過下游整車企業(yè)對上游汽車半導(dǎo)體企業(yè)來持股投資,來打造產(chǎn)業(yè)的共生體系。
第二個是上游的汽車芯片企業(yè)與下游的整車廠緊密合作,大家共享產(chǎn)品規(guī)劃來縮短產(chǎn)品落地的周期。
第三個是通過建立產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟,加大研發(fā)投入,開展聯(lián)合技術(shù)攻關(guān)等等解決技術(shù)難度問題。
第四個是國家層面的政策和規(guī)劃。
這些產(chǎn)業(yè)規(guī)劃都很好,都需要從宏觀層面以國家、行業(yè)的力量去推動。但在微觀層面,具體到每個公司,遠水解不了近渴,芯片產(chǎn)能的釋放是需要時間的,因此我們還要想其他的應(yīng)對方法,需要另辟蹊徑。
03 另辟蹊徑:以技術(shù)創(chuàng)新應(yīng)對缺芯
目前汽車主要缺什么芯片呢?主控芯片、功率類的電源芯片、驅(qū)動芯片,這三者占現(xiàn)在汽車缺芯的74%,其次是溝通類的通信芯片。
但產(chǎn)業(yè)培育總是要一定時間的,那我們在當前時點該怎么去解決這個問題?就是把技術(shù)上的問題用技術(shù)創(chuàng)新的手段去解決。剛才講了那么多產(chǎn)業(yè)規(guī)劃使芯片供給充足,這是面對缺芯的最直面的方法,也是開源,但面對缺芯,我們既要開源也要節(jié)流。
這里就是我今天想跟大家分享的,也是領(lǐng)世汽車正在做的,在短期不能快速提高產(chǎn)能,滿足市場芯片供應(yīng)的情況下,通過技術(shù)創(chuàng)新的方法來解決當前面臨的缺芯問題。比如原來用5顆芯片解決的問題,現(xiàn)在能不能用1顆芯片解決?原來很復(fù)雜的軟件,現(xiàn)在能不能把它改簡單?
參考特斯拉,我們可以得到一個啟發(fā),那就是把車里面所有的芯片、控制器聯(lián)系在一起,這些系統(tǒng)軟硬件叫做汽車里的電子電氣架構(gòu),而特斯拉創(chuàng)造性的使用了集中式的電子電氣架構(gòu),好處是能很明顯的減少芯片用量。所以第一,我們認為可以通過集中式的電子電氣架構(gòu)來減少芯片用量,在一定程度上緩解當前缺芯的局面,這也是我們領(lǐng)世汽車當前主推集中式電子電氣架構(gòu)的一個原因。
第二是改寫軟件,把所有軟件功能模塊化,降低芯片的需求,使芯片不需要那么復(fù)雜。大家都還記得,以前的電腦到現(xiàn)在的電腦發(fā)展了很多代,但以前用word和現(xiàn)在用word,以前用PPT和現(xiàn)在用PPT,功能會有很大區(qū)別嗎?并沒有。
因此很多時候,摩爾定律使半導(dǎo)體行業(yè)快速發(fā)展,但我們并沒有效的去使用它的算力和相關(guān)的性能,我們使用的功能其實沒有變,只是工程師把軟件變復(fù)雜了,寫的沒那么簡潔了。當然我不是說要回到那個時代,但確實可以在軟件上去做一些簡化。
第三個是使用分立電路,比如說剛才講到的缺芯的很大一部分是電源芯片,從2015年以后,整個汽車行業(yè)流行用集成式的電源,在那之前汽車電源全部是用分立器件來搭的,當然用集成式的電源有很多好處,第一是能把面積變小,第二是便宜,第三是它有很多集成的功能,但是分立電路就真的不能用嗎?在車企沒有芯片的時候,與其等著一個短期無法供應(yīng)的東西,還不如用分立電路去替代。
所以在當前缺芯的情況下,也許可以通過這三個方法在使用端上做文章,在一定程度上緩解缺芯問題。
04 結(jié)語
在當前,缺芯固然是一個危機,但是對于國產(chǎn)芯片行業(yè)、國產(chǎn)芯片廠商來說,它也是發(fā)展的好機會。對于Tier1系統(tǒng)供應(yīng)商來說,當然也是一個好機會,因為車企都在缺芯的狀態(tài)下,Tier1企業(yè)能拿出一個解決方案,能拿出一個不缺芯的控制器,那么這個Tier1企業(yè)對于主機廠的幫助將非常大。
產(chǎn)業(yè)上可以做很多宏觀的事情,但是從微觀的每一個供應(yīng)商的角度來說,我們確實不能給市場增加芯片,也不能大躍進式的增加產(chǎn)能,解決芯片供應(yīng)問題,但是我們可以去學會節(jié)約式的開發(fā)。無論是智能時代、算力時代、數(shù)據(jù)時代,我們都應(yīng)該學著由原來的粗獷地使用芯片,使用算力和使用數(shù)據(jù),到現(xiàn)在節(jié)約式地使用它們。