朱玉龙

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2021-12-15

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芯片供应短缺

  1. 芯片
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作者:烟烟

到了年底,所有人对全球汽车芯片供应状况都很关心。从整体局面来看,芯片的供应问题正在逐渐改善,主要供应商的库存开始增加。

这几个月之前,主要的汽车芯片供应商,如日本瑞萨电子公司、荷兰恩智浦半导体公司、德国英飞凌科技公司、总部设在瑞士的意法半导体有限公司和总部位于美国的得克萨斯仪器公司,库存水平都有所上升。

但是总体来看,吃了亏的汽车企业对于芯片的渴望还是非常有紧迫感的,整体的需求依然高企,未来数月前景仍不明朗。

芯片库存水平上升表明,在芯片制造商产量增加等因素影响下,曾于今年夏天迫使车企关停装配线的供应紧张局面正在缓解。

今年全球来看新冠疫情时断时续,但是全球的汽车市场正在快速恢复。加上近期国内对于新能源汽车的支持政策,各大汽车厂商也正在积极生产,迎接市场的需求的爆发。然而谁曾想,缺 「芯」 问题却成了汽车厂商们的 「噩梦」。这个问题追溯起来,和新冠疫情直接相关。

国内的新冠疫情是从 2020 年初开始的,这个市场端的突发变化,使整车企业对汽车产量和需求产生大幅度错判。这种误判还不仅存在于汽车行业,还蔓延到其他依赖芯片的行业,如消费电子和工业电子等,直接导致芯片的生产规模相应回调。但市场没预计到的是,2020 年年底开始,国内的疫情大幅好转,前期消费端压缩的需求突然反弹回来,当众多依赖芯片的行业同时开足马力,芯片的供应周期比汽车产业其他零部件制造商的周期更长,最终导致的结果就是全球范围内的芯片紧缺。

一辆传统汽车有近 30-70 个 ECU,每个 ECU 控制器里面就有大量的汽车电子芯片。汽车芯片是支撑汽车行业信息化发展的基础,也是汽车行业当前最不可或缺的部分。

2019 年,全球汽车芯片市场规模约为 475 亿美元,按用途分类主要包括:微控制器(MCU 和 SOC)占比达 30%,模拟电路占比为 29%,传感器和逻辑电路占比分别为 17% 和 10%。而中国自产的汽车芯片规模不到 150 亿元,只占全球产能的 4.5%,关键零部件如 MCU 等,进口度超过 80%-90%。

在汽车芯片中,MCU 芯片是供需矛盾最为集中的一类产品。微控制器(MCU)是把中央处理器、内存、闪存、计数器、A/D 转换、串口等周边接口都整合在单一芯片上,形成芯片级的计算机,为不同的应用场合做不同控制功能。

MCU 广泛应用于各类电子设备中,既有消费品,如手机、PC 外设、各类家电、 遥控器等等;又有工业品,如步进马达、机器手臂的控制等,涉及到智能家居、消费电子、网络通信、工业控制等领域。

从汽车行业来看,根据资策会产业情报研究所(MIC)的统计,全球前五大汽车用微控制器 IDM 企业,包括恩智浦(NXP)、瑞萨电子(Renesas)、英飞凌(Infineon)、德州仪器(TI)及微晶科技(Microchip),它们的委外制造的车用 MCU,60%~70% 都由台积电制造代工。这就形成了一个巨大的制造能力瓶颈,加速了汽车核心芯片的供应紧缺。

事实上,目前汽车的电子电气化发展,已经逐步从依赖较多 ECU 的分布式兼容的 EE 架构,往跨领域的集中式 EE 架构演化。全新的 EE 架构,从全车功能分配出发,基于车载计算平台(边缘计算和云计算结合),使得对芯片功能的要求更高。集中式电子电气架构中,采用域划分的方法,把从属或相关部分尽可能整合,特别是通过系统和软件层面的集成,把原有的硬件配置打破,只需要少量的域控制器作为一个领域内的主要计算和调度单位。

这实际上,从原来看形成了对现有架构和产品的替代,也使得全球汽车电子企业不太敢原有的产品线上扩充太多产能。这几年新产品,新架构还没出,老的供应需求还在,怎么办?
在这里我觉得很有意思的现象,是出现了芯片采购平台和整车企业的直接对接。

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