“缺芯”是产业链系统性的问题,一时半会未必能缓解,但监管可以让行业恢复良性运营。
8月3日,国家市场监管总局发布通知称,针对汽车芯片市场哄抬炒作、价格高企等突出问题,已于近日根据价格监测和举报线索,对涉嫌哄抬价格的汽车芯片经销企业立案调查。
“缺芯”一直是这一年来制约汽车产能的核心问题,根据多方预测,由于芯片供应不足,2021年全球汽车产能将减少大约390 万辆至450万辆之间,包括大众、丰田、本田、福特、通用等全球知名车企都受到波及,不一一列举。
那么,此次有关部门出手监管,会令“缺芯”现象得到缓解吗?这个话题,需要从头说起。
汽车是芯片需求的“大户”,一辆传统燃油车整车搭载的芯片数量大约在750颗左右,而新能源车的整车芯片搭载数量大约在1100颗左右。虽然单车芯片数量很多,但汽车芯片的特质不是消费电子般的“高精尖”,而是有其特殊性。
汽车大部分芯片只需要完成车窗升降、车灯控制等简单的功能,几乎没有复杂的运算,与初级的单片机模型无异。这些芯片制程集中在20至45nm,但制造难度主要集中在芯片的环境适应性上,必须耐温、耐湿、耐振动,可靠性极佳且寿命跟随整车同步。汽车芯片和消费电子芯片追求的小体积、低功耗、高算力有着本质的区别。
从制程这个核心技术指标衡量,汽车芯片制造不存在“绝对壁垒”,理论上可以马上找到替代生产企业。但是要满足车规级使用要求,需要长周期的研发投入,跟随整车一起经历复杂的工况测试,这背后总结出的满足车规级需求的生产制造经验,依赖时间积累。
举例说明,汽车芯片就像诺基亚的“砖块手机”,大部分企业轻松就能开发仿制出功能相似的产品,但一时半会无法做到像诺基亚这么“扛摔打”。
由于利润率太低,“砖块手机”早已退出主流市场,可想而知,愿意生产汽车芯片这种芯片界“砖块手机”的企业,也是数字寥寥。
汽车芯片的这种特质导致了行业内出现大量“隐形冠军”式的企业,以恩智浦、瑞萨电子、英飞凌、意法半导体、博世、德州仪器为代表的前十大汽车芯片生产企业,所占市场份额达到80%以上。
并不是其他企业没有能力研发车规级半导体,但这些企业的产品凭借行业公认最合理的价格和性能,在车规级应用场景下占据了“垄断地位”,和行政垄断不同,市场化环境下产生的“垄断”本质是一种最高效的产业链分工形式。
任何产业内的“短缺”,势必是供需关系失衡引起的,我们分别从供给和需求端展开讨论。
供给端,芯片生产企业正在逐步调整产能。汽车芯片主要依赖8英寸晶圆制造,而根据国际半导体产业协会的数据,全球8寸晶圆产线数量在2007年达到200条,到2016年下降到188条,更多的产能投入12英寸或更先进的生产线。
原材料成本的变化加剧了供给侧的生产倾斜。例如,芯片短缺前,硅料价格约为6万~7万元/吨,2021年5月,相同材料的报价上涨到了15万元/吨,涨幅近一倍。此外,类似于铜、铝、金和一些塑料等基础原材料,也迎来了相应的涨价。原材料涨价,会导致芯片生产企业将有限的产能聚焦于技术溢价更高的消费电子领域,吃力不讨好地生产车规级芯片的意愿大幅削弱。
此外,还有大量黑天鹅事件影响了汽车芯片产能,例如:新冠疫情导致供应链的停摆;3月22日,日本瑞萨电子的一个工厂起火,停产近一个月;美国德州大雪导致恩智浦半导体和英飞凌半导体的工厂大面积停电停产……这些事件无疑让“缺芯”现象雪上加霜。
而在需求侧,不仅是汽车行业,各行各业对芯片的需求量都非常可观,疫情导致的家庭办公,让智能设备的需求量进一步攀升,医疗仪器也在开足马力生产,这些电子产品都会与汽车行业争抢芯片生产资源。
汽车行业本身的复苏,也导致了较大的供应链缺口,2021年1-6月,我国狭义乘用车累计销量达到954.7万辆,同比2020年疫情期间,大幅增长了28.1%。如果不受芯片产能限制,实际的销量可能还会更高。
此前,许多车企对后疫情时代的市场预判存在错误,认为疫情会导致经济衰退,汽车销量受到较大冲击,而芯片存在保质周期,主机厂为避免浪费,芯片囤积备货量较低。但事实上,中国等主要经济体的恢复速度高于预期,汽车销量攀升明显,这就导致芯片库存短时间内立刻见底,但汽车芯片产能短时间内难以快速恢复,“缺芯”矛盾变得尤为尖锐。
正如此前所分析,生产车规级芯片的企业都是行业中的“隐形冠军”,以价格和性能优势取胜。这其中,在价格部分,汽车产业链已经经过长期博弈,使芯片与其他汽车零件一样,进入了一个合理的“薄利阶段”。
原材料成本的上涨势必会直接影响终端的采购价格,根据芯片生产厂商的公告,车规级芯片的出厂价格提高了20%至30%不等。
但是,产业链的分工模式不会允许车规级芯片生产厂商借机“趁火打劫”,试想,如果这些厂商开启“漫天要价”模式,那势必会引入新的竞争者分享市场蛋糕,这对于追求市场份额的“隐形冠军”而言是得不偿失的。
这就意味着,芯片厂家出厂价格的涨幅基本处于大部分车企的承受范围内,而真正导致成本大幅上涨的原因是分销商对车规级芯片囤积居奇的操作。
在车规级芯片产业链中,生产方倾向于短时间大批量集中生产以降低成本,但车企并不希望接纳大量的库存零件储备,因此需要分销商作为“蓄水池”,承接生产出的芯片并为车企调配资源。芯片分销商的存在,已经是车规芯片产业中成熟的商业模式。
在产能紧缺的情形下,芯片生产企业倾向于绕过分销商优先向订购量大的企业直接供应芯片,而小规模的订单,或者冷门的芯片,排产周期更靠后,此时,这类芯片只能通过分销商采购。但对于车企而言,哪怕一款芯片的短缺,都会导致整条生产线的停工,每一块芯片都是生产的“必需品”。
有了这样的“刚需”,手握资源分销商开始囤货并坐地起价,10-20倍地涨价都是常规操作,传言意法半导体生产的一款冷门芯片价格甚至上涨70倍之多。其背后的逻辑,和炒作其他所有短缺的生活必需品的逻辑并无区别。
囤芯片和囤大米,其实并无差异
虽然目前汽车产能受限,会使销售终端的供需关系朝着有利于车企的方向改善,但由于竞争激烈,大部分车企在终端的价格依然无法轻易上涨,处于咬牙坚持的“微利”态势。一旦某一零件价格发生不受控制的暴涨,会占用车企大量的现金流,影响其他零部件的采购质量和货款结算等环节,造成整个产业的链式风险。
重建市场秩序,是此次市场监管的核心,一方面打击处罚销售产生的暴利会让分销商放弃囤货,“吐”出一些存货以缓解行业短缺的现象;另一方面,即使芯片短缺一时半会无法彻底解决,也要让先产业链的利润分配趋于稳定、健康。
主管部门虽然有能力恢复市场秩序,但无法直接控制芯片的供需关系。当疫情这样的黑天鹅事件趋于常态化,汽车芯片行业的格局在接下来一段时间内,或许会迎来一定的重塑。
首先,是产业链自主化能力的提升。目前我国车规级芯片自主供应比例仅5%左右,这是长期产业链分工下的结果,但并不意味着中国无法具备车规级芯片的研发能力。由于车规级芯片不存在制程之类的绝对技术壁垒,在适当的产业政策扶持下,国内企业正在发力投资车规级芯片赛道。在攻克环境适应性难题后,车规级芯片有机会逐步完成国产化替代。例如在5G通讯芯片方面,华为的巴龙系列芯片,就已经具备了车规级量产能力。
其次,是车企愿意进一步与产业链上游的芯片生产企业发生直接联系,强化车规级芯片的供应能力,绕开分销商环节,此次事件已充分说明分销商的存在会影响车企的供应链安全。像特斯拉、比亚迪这样的企业,具备完整的半导体元器件设计、生产能力,在此次“缺芯”浪潮中,这些企业的稳定表现也成为了其他同行羡慕的对象。
其三是芯片中心化计算趋势,现在的汽车主要采用分布式计算形式,各类芯片遍布整车,通过CAN总线等手段实现信息通讯传输,这就像是一台独立的数码相机,一台砖块手机和一台电视机之间的关系,几个设备之间具有数据传输通讯的能力,但是需要大量的芯片。
未来的汽车芯片在满足环境适应性的前提下,会向高算力、低时延等特征发展,与电子消费品上所搭载的高端芯片相似,同时以太网通讯等手段让汽车无需大量的线束便可实现操作指令的传输。
这将使芯片数量大幅减少,由少数几个中央域控制器便可实现许多程序功能的运行,再将指令传输给执行硬件。甚至随着5G等通讯技术的普及,许多车辆有关的运算可以在云端执行完成后传回车辆,进一步减少了车端芯片运算的需求。类比来看,就像是从一台“砖块机”升级成一台包罗万象的智能手机。
未来汽车的芯片基本上会由神经网络芯片(主要服务于智驾功能),图形芯片(座舱显示器)等少数几大类中央芯片组成,这些芯片更前瞻,利润更丰厚,有更强的意愿配合研发生产。例如,目前英伟达最新的智驾算力平台Xavier,地平线征程5,高通8155等智能驾驶和座舱的芯片在这次“芯荒”中从未跳票,基本都能及时供应车企。
对芯片生产企业而言,车规级芯片将会逐步成为与消费电子芯片同等重要的产品类别,而这些高性能的车规级芯片,也将最终开启自动驾驶和智能座舱体验的大门,带领汽车产业进入一个全新的世界。
总结来说,“缺芯”短时间内或许还无解,但长期地看,解决危机将迎来难得的机遇,能主动把握机会转型的车企,以及上游的配套企业,都有机会在将来智能汽车普及的时代,分得更大的一块蛋糕。
本文作者为踢车帮 温风
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