汽车缺芯真相,与华为芯片断供存在明显区别

未来芯片需求量会锐减。

作者:Juice

来源:车东西

就在本月,汽车产业“缺芯”事件引起了极大关注甚至忧虑。

月初,多家媒体报道了南北大众因为芯片供应不足被迫临时停产的消息,在华为手机芯片被断供的阴霾之下,汽车缺芯事件迅速刺激起了产业界的敏感神经。

越来越多的汽车缺芯事件被报道出来,舆论则频繁探讨着汽车产业被“卡脖子”的话题,似乎中国汽车产业到了最严峻的时刻。

但车东西想说的是,关注也好,担忧也罢,在做出反应之前最关键的是要弄明白到底发生了什么。

汽车的车机系统、自动驾驶系统、发动机控制系统、车身控制系统都会用到芯片,同时芯片又分为用作计算的主动芯片,比如各种SoC/MCU/CPU,以及为控制器提供支持的被动芯片,比如各种电容电阻。

担忧汽车产业被卡脖子,害怕华为手机芯片断供再次上演,就必须要弄明白到底车上哪些子系统缺芯片了,缺的又是哪一类芯片,以及为什么缺。

这是目前大量报道所没有说清楚的事情,似乎只要芯片短缺,就是缺最关键的计算芯片,就是有人在使坏——故意卡中国脖子。

就在本周,车东西与多家新造车、自主车企电子电气架构的技术高管,还有德国、法国、美国Tier1企业的人士进行了大量的对话,试图找出“产业缺芯”背后真相。


核心部件不足 南北大众存缺芯停产风险


12月5日,央视《经济信息联播》播报了一则消息让汽车芯片短缺问题进入到了公共视野中。报道称大众汽车受芯片供应不足的影响,上汽大众在12月4日开始停产,而一汽大众也在本月初进入了停产状态。

▲央视对大众停产的报道截图

甚至有媒体报道称,上汽大众的宁波、安亭工厂在内的所有工厂都已经全面停产。而也有媒体称一汽大众内部人士表示本周和下周将会停产,受影响的规模为2万辆,还表示一汽大众将会采取“保大弃小”的策略,优先生产大型车辆的生产。

此外,网上也有一张模糊的一汽大众内部邮件的照片流出,邮件显示一汽大众要求筹措工程师将这一邮件转发给所有的一配供应商进行调查,还要求一配供应商转发至下级供应商,调查内容为风险电子电器元件或原材料,包括芯片、二极管、半导体、端子、护套等。

其中瑞萨、意法半导体、恩智浦、英飞凌、泰科、安森美、安波福等企业的名字都出现在了调查名单中。文件显示的反馈时间为12月3日17:00前。

一时间,各种传闻不断,央视财经频道也采访了大众中国的公关部相关负责人。大众方面表示,由于新冠肺炎疫情带来的不确定性,影响到了一些特定汽车电子零部件的芯片供应,中国市场的复苏也推动了需求的增长,让芯片供应的问题更加严峻,导致一些汽车生产面临中断的风险。

大众方面的回应也算是证实了其目前存在芯片供应的问题,不过大众方面也表示情况并没有传闻中的严重,大众方面正在寻求解决方法。

现阶段,大众正在密切关注事态发展,已经和总部、相关供应商展开协调工作,积极采取应对措施。而相关车辆的客户交付目前还没有受到影响。

▲大众集团回应称相关车辆的客户交付目前还没有受到影响

那么,目前芯片短缺仅仅是大众集团一家的问题还是整个国内汽车行业普遍存在的问题呢?

为了得到这个答案,车东西联系了多家车企和零部件供应商的工作人员了解情况,这些企业的工作人员给车东西的反馈是目前确实也存在一些芯片短缺的情况。

而此前有媒体报道称,吉利集团也在积极的争抢芯片资源。

从这些情况来看,目前国内的汽车生产领域确实存在芯片短缺的现象,而且还不是个例,已经蔓延到了全行业


车身控制系统缺芯片 车机和自动驾驶系统无影响


“我们这边一切供应正常,L2级自动驾驶控制器上的芯片都没问题。”一位美国Tier1企业的员工这样告诉车东西,“不管是计算芯片,还是其他电子元器件都没缺货。”

汽车的车机系统、自动驾驶系统、发动机控制系统、车身控制系统都会用到芯片,同时芯片又分为用作计算的主动芯片,比如各种SoC/MCU/CPU,以及为控制器提供支持的被动芯片,比如各种电容电阻。

在上述美系Tier1之外,车东西还跟一家头部新造车公司,两家自主车企的电子电气架构工程师、车联网工程师、自动驾驶工程师进行了交流,他们一致的反馈是,自动驾驶和车机系统上用到的主动芯片都没有缺货,比如高通的820A、英伟达的Xavier。

“据我了解目前车机系统控制器上,只有一些被动芯片存在短缺问题。”一家总部位于北方的自主品牌员工这样告诉车东西,“不过供应商会优先保证量大车企的供应,影响主要在中小车企。”

▲高通骁龙820A开发板

按照此前的媒体报道,这次南北大众出现停产,主要是因为大陆的ESC和发动机ECU两个系统中缺乏芯片供应而断供造成的。

上述新造车公司的工程师向车东西表示,“我们也确实遇到了一些短缺情况,主要是各种车身控制器、底盘控制系统缺乏芯片,主动和被动都有。”

最后有几个关键细节需要注意。

首先,自动驾驶芯片和智能座舱芯片主要是英伟达、Mobileye 和高通这些玩家提供,而这些芯片在车上的占比并不算多,一辆车上安装一个自动驾驶芯片和智能座舱芯片就够用了,需求并不算大,因而不缺货也比较好理解。

▲英伟达自动驾驶控制器,带logo的主芯片是Xavier

而车企对于车身控制芯片的需求则比较多,新近生产的燃油车至少需要20个车身控制器,换言之也就是至少需要20个芯片,需求量相对比较大,因而存在短缺也有可能。而这些芯片的生产企业还是一些传统的车载芯片玩家如英飞凌、恩智浦、瑞萨、意法半导体等。

其次,用于计算的主动芯片比电容电阻等被动芯片更加关键。

“电容电阻断供,我们很快就能找到替代品。但计算芯片(主动芯片)就那么几个供应商,一旦短缺根本没有替代。即使有替代,对研发和生产流程也会产生很大的影响。”上述新造车公司工程师这样告诉车东西。

按照他的说法,替换一个电容电阻,车企只需要重做一两项测试即可。但是如果要替换一个嵌入式系统的计算芯片,从软件开发到后续的各种测试全部需要重做,极其复杂,所以车企只能停产等待。

再次,即使都是主动芯片,自动驾驶芯片和车机系统芯片则更为重要。

车辆的底盘控制系统、空调系统、车身硬件(比如车窗门锁)背后都有一个控制器,控制器内部会有一个计算芯片(或者是MCU)进行控制,这些芯片运算的软件相对简单,对算力的需求远远低于自动驾驶、车机系统(座舱)上的主动芯片。

所以即使是卡脖子,这些车身控制芯片相对容易被替代。并且长远来看,自动驾驶、车机系统的芯片将逐渐成为汽车的核心芯片,在中央计算架构的趋势下,一两颗主芯片完全可以把现在分布式电子电气架构上的所有MCU和计算芯片所取代。

这也是为什么特斯拉选择自己做FSD自动驾驶芯片,而不是车身控制芯片的原因。

汽车芯片的未来,大概率是握在能够提供大算力的芯片企业手中,现阶段不管是高通、英伟达,还是华为、英特尔,都在往这些方向发力。中国也出现了像是地平线、黑芝麻、芯驰等创企。


疫情打乱了需求预测 长周期元件普遍短缺


弄明白了到底是哪些芯片短缺,那么到情况有多严重呢?

首先我们来看看上面提到的这些芯片为什么会缺货。

汽车芯片是非常精密的产业,从生产到测试再到交付,这一过程不能有任何环节出错,因而芯片的交付周期至少需要6个月。

这也就是说,今年12月交付的芯片,都是今年6月份下的订单。

“上半年正是疫情严重时期,汽车产销受到明显影响,车企在6月份的时候无法判断12月份的销量情况,给Tier1下的订单就很小,Tier1向Tier2芯片企业下的单子也小。”上述法国Tier1的技术高管这样告诉车东西。

得益于我国政府的出色能力,下半年中国疫情被控制住,汽车产销迅速恢复。

年初,乘联会预测今年的零售销售同比将会下滑8%,较2019年末1%的预期下调了9个百分点。去年国内汽车总销量为2273.6万辆。也就是说,乘联会认为,今年的汽车销量将会为2091.7万辆,将会缩水约200万辆。

但实际情况是,7~11月,国内汽车销量稳步增长,11月份,国内车企共计售出了208.1万辆车,与去年同期相比还实现了8%的增长。

上汽集团、东风集团、长安集团、广汽集团、吉利汽车、长城汽车、奇瑞汽车、比亚迪汽车等车企11月的销量均实现了同比增长,最多的同比增长达到了36%。

▲历年车市销量走势图(图源乘联会)

销量增长了,车企就开始加大芯片订单,但在6月份之后下的订单,肯定是12月份之后才能交付。所以12月份就出现了现在各大车企和Tier1向Tier2的芯片企业抢购芯片的现象,造成了短缺。

某德国Tier 1员工就明确表示,他们完全可以按时供应今年6月份下的订单,但突然新增的需求就没法满足。

他也向车东西举了一个例子来说明今年下半年车企对零部件的需求变化。他表示,去年有个车企一整年只向其订购了6万套零部件,而今年10月份的时候,这家车企单月就订购了10万套,几天之后,这10万套订单就涨到了15万套。

也就是说这家车企今年1个月的订单就是去年全年的两倍还多,今年车企对零部件的需求情况从这里也可见一斑。

某法国Tier 1内部人士告诉车东西,今年第三季度该公司的营收是历史第二好的成绩,在这样的环境下还能取得这样的成绩,也能看出车企的需求有多旺盛。

上述法国Tier1技术高管说道,“对于芯片这类长周期部件来说,临时提需求肯定供应不上。”

也正是因为长周期,所以本次芯片短缺潮对中国车企的影响短时间内并不会消失,至少需要半年才能缓解。

看到这里,其实汽车芯片的缺货程度,以及影响都已经非常明显了。

除了这个根本性的原因,今年也还有一些其他的情况影响到了芯片企业的生产。10月底,日本半导体公司旭化成厂房起火,烧了3天才被扑灭,工厂已经停工了,而这一工厂所生产的晶圆正是芯片的重要原材料,相应也影响到了芯片的生产。

▲日本半导体公司旭化成厂房起火后的样子

此外,由于疫情的影响东南亚的芯片组装厂停产,而此前意法半导体的工厂也发生了停产事故,这都影响到了芯片的供应。

目前各大Tier 1都已经在想办法增加产量来解决这个问题。某德国Tier 1员工向车东西介绍,他们公司正在想尽一切办法来提升生产效率,以此保证给客户供货,现已经采用了空运的方式来压缩运输的时间,减少生产周期,甚至还派了员工去芯片厂进行督导生产。

针对大众集团存在停产风险的事件,大陆集团回应称:“半导体厂商已经开始着手扩大产能来应对突然增加的供给需求,但考虑到半导体行业正常的交付时间,目前供应短缺的情况将在6~9个月的时间内改善。因此预计到2021年供应形势依然严峻。“

▲大陆集团预计半导体产能扩充还需半年左右

大陆集团将会和客户继续保持紧密透明的沟通,寻找双方都能接受的解决方案,以应对目前半导体短缺的问题。

最后,上述法国Tier 1人士也强调:由于长周期电子元件的存在,这一产品的生产很容易受到销量变化的影响,汽车产业领域经常会出现某一个零部件短缺而让工厂临时性停工的现象。今年因为华为芯片的事件,让国内对这一现象非常关注,实际上,这在汽车行业比较常见。


结语:汽车缺芯与华为断供不同 未来芯片需求量会锐减


南北大众的芯片短缺停产消息让芯片短缺潮这一现象再次进入公众视野,不过这件事与华为芯片断供存在明显区别,这次短缺并不是因为其他国家的限制,而是整个行业对今年汽车产业的发展产生了错误的判断而导致。

而且从具体上来看,本次断供缺的多是一些车身控制方面的芯片,事关汽车产业未来发展的自动驾驶、智能座舱芯片并不短缺,这也就是说,本次芯片短缺并不会影响汽车产业的未来发展方向。

目前,多个车企都已经在探索更新的汽车架构,一个控制器就能控制全车多个零部件,在这种架构下,车企对于芯片的需求将会大幅减少。

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