隨著美國對華科技封鎖戰打響,“缺芯”的意義正在發生質變。
“嗨,哥們!看您兜好幾圈了,是對我們的‘ID’有興趣嗎?”
“……哎?我們之前是不是見過?”
去年在2021成都車展上,那位曾向筆者承諾過只要買新能源車“必須是兩把”車鑰匙的老哥,在隔了11個月后,竟然在北京2022世界新能源汽車大會(WNEVC)上又給遇見了!(詳見汽車公社
《汽車到底有多缺芯?廠家和銷售給了一手消息》
一文)
▲ 小小一把遙控鑰匙,也得用到好幾塊芯片。一年前缺芯最嚴重那會兒,就是這么的夸張
“所以,你終于想通,決定換新能源(車)了是嗎?”
面對這番笑嘻嘻的問題,筆者只能訕訕地轉移話題:呃,目前還只是計劃,畢竟我要換新能源車,藍牌就只能保留額度嘛……看起來,你們的芯片供應完全恢復了?
恢復了,但也算不上完全恢復如常。
在隨后和這位老哥,乃至于其他參展商的交流中,筆者了解到了許多的信息。而更重要的是,隨著美國對華技術戰,正無可避免地拉開帷幕,車規級芯片也無可避免地,成為了這場國家級博弈的,一個重要環節。
01
芯片荒緩和,但未結束
“我只能告訴你,就我司的狀況來說,車芯供應量算是恢復到了正常年景的九成左右。但是,缺口是依然存在的。”
某位不愿意透露姓名的展臺負責人,私下里對筆者說了點大實話:“但現有的供應鏈已經讓企業在生產時,有了閃展騰挪的空間。再說了,現在都玩工業4.0‘智能制造’了,大多數技術主機廠已經轉向‘訂單生產’模式。所以又可以拉一拉交車的周期,爭取到一點時間。”
大約兩年半前,汽車芯片的短缺,始于疫情開始后主機廠的大幅度砍單。隨之而來的,是消費電子產品隨著各國封鎖政策,以及歐美各國政府紛紛以“派錢”的方式,來硬保經濟。
隔離在家外帶還白拿錢,于是大量歐美年輕人選擇用這筆額外的收入去采購新款電子產品,直接推動了最近一波全球消費電子的熱潮。
結果就是,晶圓代工廠因車規級芯片大規模砍單空出來的產能,在短時間里由消費電子企業“接盤”。而此舉,也徹底攪亂了原本有序的半導體產業。
所以當2020年末,第一波全球疫情趨緩,各國汽車市場復蘇之際,整個產業實際面對的,是晶圓廠產能已被排滿,車芯訂單只能遙遙排到末尾的窘境。
而情況在此后變得更糟。
2021年的年初和秋季,全球疫情又經歷了2次反復,整個半導體供應鏈都遭到了沖擊。無論晶圓工廠還是后端封測產業,均曾遇到過突發疫情封廠停產的突發狀況。
更何況,美國在這段時間內,也一直在半導體產業里面搞事情。又是強迫晶圓廠上交客戶清單,又是要狙擊中國搞自主半導體產業的。
其結果就是有相當一段時間,主機廠的車規級芯片供應,普遍被降低到六成,甚至僅五成。
于是我們就看到了車企為了維持產線,被迫將大量半成品汽車推出生產線,堆放在露天堆棧里的奇景。
在當時,眾多企業為了“節約”芯片以維持運轉,紛紛開始花式“整活”。正如去年筆者在成都車展上的所見所聞,諸如少給一把遙控鑰匙、先賣減配車然后預約半年后補裝減配器件等等。
例如去年10月理想汽車就曾鬧出過期貨零配件事件——10月份交付的理想one,5個毫米波雷達實際僅安裝3個,另外2個需要等到12月至來年春節前進行補裝。小鵬在去年末也曾出現過,最新款的高配P5,由于激光雷達專用射頻控制芯片缺貨,被迫先交車暫緩安裝雷達等等。
▲ 把交付新車搞成一個分期完成品,是當時許多主機廠都干過的不得已之舉。例如小鵬P5,就發生過交付時沒兩顆激光雷達的情況
而這場產業風波之所以能趨于緩和,乃是因為自去年秋季起,各國發錢抗疫的政策,紛紛走到了盡頭。
隨著韓日、歐盟國家以及美國,實際上已經選擇了“躺平”的所謂“與病毒共存”政策,政府和國家機器實際已不再將新冠大流行視為一種問題,上述各國公民必須自行承擔后果,自謀出路。簡而言之,這便是我國“應檢盡檢”的反面——應死盡死。
沒了那大風吹來的錢,自然消費電子產業這場意外的紅利期,也走到了盡頭。
今年第一季度,消費電子產業地震不斷。先是三星電子削減年度手機產量3000萬部,再是蘋果削了向代工廠下的新款iPhone SE訂單近兩成。
▲ SE是iPhone入門級產品,砍單則代表著蘋果看空未來一段時間的市場
今年1月,聯發科主動調控5G SoC庫存,向臺積電取消了部分Q2的7nm制程晶圓訂單。3月,有行業分析師放出消息,高通亦步聯發科后塵,砍了不少下半年芯片的訂單。
進入4月以后,隨著中國國內的新一輪疫情,以及隨之而來的隔離政策,無論是中間環節的產能,還是市場的終端需求,都在進一步減弱。
正如同2020年末主機廠經歷過的那樣,隨著消費電子產業在2022年上半年讓出產能,車規級芯片持續2年半的短缺問題,出現了極大地緩解。當然,這其中也有中國大陸產能增長的助力。
然而這不意味著,所有芯片都能保證供應。正如本段開頭,主機廠開始用一種更加溫和,同樣也隱蔽的辦法來對待之——訂單生產。
▲ 線上線下個性化訂制,既是智能制造的進步,也未嘗不是“緩兵之計”
“現在不會減配,也不會少給什么。但是你必須去APP或者體驗店里下訂,然后系統會在規定時間里給你生成一個交車周期評估。這個周期必須下訂才能看見,實時更新的。我們這里不能向你保證。”
某自主新能源品牌展臺人員,對筆者宣稱。
02
迫切的車芯自主問題
時至2022年8月末,全世界范圍內,新能源汽車的趨勢已不再是一個值得討論的問題。、然而隨著汽車普遍新能源化,以及隨之而來的智能和網聯大趨勢,汽車正從半個多世紀前的一類基本歸類為機械的工業品,加速向著電子產品和機械的混合體過渡。
這就意味著,半導體器件在新一代汽車中所占的比重,越來越大——無論是新能源汽車,還是各類最新式的燃油汽車。而這也正是之前持續兩年半的“缺芯”事件能鬧到如此境地的根本原因。
然而我們必須認識到的是,現階段車芯供應緊張問題的緩解,實際只是部分的,甚至可以說是極不均衡的。甚至在美國當前對華政策驅動下,未來國內的主機廠,甚至可能會面臨完全人為的芯片危機。
紫光國微副總裁蘇琳琳,此前在接受國內媒體采訪時就說過:
(當前市場)模擬類芯片的拐點已經出現了,供給基本上已經夠了;驅動芯片和中低壓小信號的MOSFET芯片現在應該也不太缺了;PMS、藍牙芯片這些芯片供應有緩解,但還沒有達到供需平衡,還是比較緊張;而各種高端的芯片,MCU類的芯片供給還是非常緊張。
最后提到的這個MCU類芯片,實際就是上文業內人士透露信息里,在“九成”緩解的當下,仍顯緊張的那“一成”。
那么,車規級MCU有多重要呢?
根據國際新興技術著名市場調研平臺iCV TAnk的數據,截至2020年,實際生產和使用中,不同類型汽車芯片的占比分別為:MCU,30%;模擬電路,29%;傳感器,17%;邏輯電路,10%;分立器件和存儲器市場各占7%。
和所有車規級芯片類似,車規級MCU技術要求極高。僅容許溫度范圍一項,消費級僅0~40℃,而工業級的則是-10~70℃,而車規級需要-40~155℃。
極高的標準,導致廠商研發投入大、周期長。而出于安全性及可靠性考慮,客戶認證標準要求遠高于消費級和工業級MCU。沒有雄厚的經濟實力和扎實的技術實力支撐的原廠,一般企業很難下決心在車規級MCU上大力投入。
正因為上述問題,車規級MCU芯片市場長期被歐美日發達國家所壟斷。
頭部廠家包括意法半導體(意\法)、恩智浦(荷)、瑞薩(日)、英飛凌(德)、微芯(美)等,幾乎就是一個發達國家俱樂部。而這些企業,長期把持了全球超過93%的市場份額。
而根據IC Insights的數據,2020年全球車規級MCU市場為65億美元。至2023年將達到81億美元,2025年則升至88億美元規模。
總量也許不大,但隨著新能源汽車的爆發性增長,這個市場的增速頗為迅猛。
當然,自主車規芯片,缺的遠不止MCU一種類型的產品。功率器件、計算類芯片、傳感器類型、通訊類,僅僅兩三年前,可以說是無一不缺。然而在本屆WNEVC上,筆者也異常振奮地看到了,來自國內IC產業以及相關生態圈的企業,紛紛登場亮相。
例如深耕第三代功率器件的深圳基本半導體;國內知名無晶半導體企業納芯微電子與芯馳科技;AI芯片領域的著名初創公司地平線、寒武紀行歌、黑芝麻;國內領先的ICT企業華為。
以及自動駕駛/智能交通/智能汽車解決方案提供商百度集團,高精度地圖和智能駕駛方案提供商四維圖新公司等國內企業。
甚至微軟、高通、恩智普、英飛凌等國際知名軟件企業,半導體公司,也前來大會設臺參展。
但在這其中,尤為能引人駐足的,是兩個平臺類結構:中國汽車芯片產業創新戰略聯盟,以及國創中心車規級芯片測試認證服務平臺。
中國汽車芯片產業創新戰略聯盟成立于2020年9月,是一個由中國科技部、工信部共同支持,行業多企業共同發起的,旨在融合汽車和半導體產業,以謀求“跨界融合、共生共贏、產業成鏈、生態成盟”的跨產業聯盟。該平臺成立近2年來,聯盟企業已發展到了260家規模。并構筑起了一個基本覆蓋多數車載芯片門類的,自主品牌車規級芯片圈子。
至于后者,則是國家新能源汽車技術創新中心(NEVC)下設的,一個專門為自主車規級芯片提供測試和認證服務的平臺。兩者結合,從跨產業聯合、生態體系,到產品準入,為自主車規級芯片提供了一條高速通道。
“最后想問一下,手冊里的這些企業,產品分別是哪些晶圓工廠負責代工呢?”
翻看著由中國汽車芯片產業創新戰略聯盟展臺工作人員贈送的《2022中國芯展區展品信息手冊》之時,筆者以一種刻意的不經意口氣,提了一個實際上頗為尖銳的問題。
而答案,并沒有能出乎意料。
接待的人員微顯尷尬:主要……還是得靠臺積電等。
想要建立自主的半導體產業,特別是完全獨立自主的車規級芯片生態圈,要補課和操心的內容其實很多。甚至筆者上面這一問,擺在很多近在眼前的問題面前,都顯得有些咸吃蘿卜淡操心的味道。
毫無疑問,自主車規芯片,當前的頭等大事除了產品研發,其實是通過國際準入標準的問題。在這里,我們仍舊得以最為重要的MCU為例。
由于國內車載MCU廠商均是無晶圓工廠,所以必須走AEC-Q或者ISO26262認證。盡管《手冊》上幾乎全部企業,都通過了AEC-Q100的認證,但其中絕大部分可靠性等級,僅僅完成了一個最低的3級認證。
▲ 美國微芯科技公司推出的Microchip MCP8063芯片,便是一種通過了AEC-Q100認證的車規級芯片產品
最典型的例子,國芯科技的CCFC2003PT、CCFC2006PT兩款MCU芯片,雖然可用于發動機控制,但可靠性也只是3級。
而與AEC-Q100認證相比,ISO26262認證更加嚴苛,也鮮有國內無晶圓公司完成。但這也意味著,在MCU的高端運用場景里,自主品牌暫時還是缺位的。
你以為這就完了?遠遠還沒有。
實際就是圈內企業能夠順利解決準入問題。畢竟,除了個別企業,目前絕大多數國內企業,都是在使用ARM架構。
對于車用MCU而言,這種架構不但低效,而且在美國日益加強對華技術戰的大背景下,實際面臨著不可預測地“卡脖子”的風險。
而講到這里,相信絕大部分業外讀者,已經頭大如斗,甚至許多人已經提前跳出頁面,甚至看不到我這段話……
“革命不是請客吃飯,不是做文章,不是繪畫繡花,不能那樣雅致,那樣從容不迫,文質彬彬,那樣溫良恭儉讓。革命是暴動,是一個階級推翻另一個階級的暴烈的行動。”
我們這個國家的締造者,在距今整整95年以前,在其名為《湖南農民運動考察報告》的文章中,留下了上面這段話。
彼時彼刻恰如此時此刻。
▲ 我們的父輩取得了勝利,我們也同樣將會勝利
也許我們的這場浩大的產業升級運動,并不會和95年前轟轟烈烈的大革命那樣,需要有人去真的揮灑熱血,拼個刺刀見紅。
但從另一個角度來看,這也同樣稱得上一場革命——曾經備受歐美等老牌先進國家技術挾持的我們,用自己的聰明才智,乃至于可以運用到的一切,去奪取全球產業最尖端的那一點璀璨精華。