“二季度是最困难的时候,一方面我们把整个渠道里面的库存拉空了,另一方面是美国得州暴雪、瑞萨工厂失火等黑天鹅事件导致的停产使得现状更加严峻,所以我个人感觉第二季度是我们最痛苦的一个季度。”某Tier1高管在上海车展期间接受盖世汽车采访时表示。对此,大众集团也已发出警告,第二季度面临的芯片供应挑战以及产量损失将比第一季度更大。
“从另一个角度来说,芯片的供应紧张问题到2022年底之前都不能解决,因为台积电等芯片代工商目前的产值是远远无法满足全球各行各业对于芯片的真实需求的。” 该位高管继续说到。这与晶圆代工厂的看法大致相似。
其中,台积电认为,半导体紧缺至少会持续到2022年,以MCU为主的车载芯片的产能从今年第三季度开始才会有所缓解。按照汽车供应链的供应周期,至少第四季度整车制造商才会感知到供应恢复的程度。力积电董事长黄崇仁也表示,半导体产业已经出现结构性问题,产能供不应求情况延续到明年,芯片缺货可能缺到明年底,而晶圆代工价格自去年底以来涨价幅度已达30～40%,还需要再涨一波才会回到合理价格。
车企接连“跪”产能背后,缺芯问题缘何难解决?
从去年年底南北大众因博世、大陆的ESP、ECU缺货深陷缺芯困境,到晶圆代工、封测端接连涨价、停止接单,再有通用、福特、大众、沃尔沃、丰田、本田、日产、现代等跨国车企表示因缺“芯”,部分公司出现减产或被迫短暂停产的情况。“芯荒”像“蝴蝶效应”越演越烈,逐渐波及整个产业链。
在近期的2021上海车展上,领克、长安、哪吒等多家国内整车厂被问及一季度产销量时也向相关媒体表示,芯片短缺导致产能无法完全释放,产量跟不上直接影响了销量。蔚来汽车、长城汽车等也表态,因为缺芯产能受到限制。汽车供应商奥托立夫、采埃孚、NSK在车展接受盖世汽车采访时也纷纷表示,2021年内缺芯问题仍极富挑战性。
那么,缺芯问题已经持续了半年,为何难以解决呢?据了解,在这场“跪”产能的混战中,其实主要是卡在代工制造环节。
这还要从整个传统汽车芯片产业链来看。例如目前交期已拉长至24～52周的MCU,其芯片设计商在产业链中的地位较低,大多为博世、大陆等Tier1之下的Tier2,或是汽车厂的三级供应商,格局稳定但缺乏活力,利润率偏低,厂商扩产意愿低,因而当产能紧张时,便得不到保障。相关媒体报导,MCU去年为每个8美元,目前狂飙至50美元,是去年六倍以上。而中小规模的芯片设计商,由于没有议价能力,已直接被境外代工厂砍单。
此外,由于制造半导体所需的设备和空间的规模和复杂性,建造新的“晶圆厂”要花费至少两年的时间,数十亿美元,且盈利回本慢,时间与资金成本较高。因此,面对这种可能是短暂激增的赌注,很多芯片代工商并不愿增加投入。
力积电董事长黄崇仁也表示,晶圆代工大厂不太可能回头投资成熟制程,扩张的更多是先进制程。车规芯片很难通过新建产线迅速提升供给量,主要还是通过现有产能的供需调配。
“其实存储芯片、功率器件、传感器等供应也都很紧张。”瑞萨电子工业芯片部门的产品线负责人俞志宏告诉相关媒体,随着汽车朝着电动化和智能化发展,车身、仪表、影音、电控系统等电动化提升,汽车对MCU、CPU(中央处理器)、存储器、传感器、功率器件的需求大增,自动驾驶技术则需要更多的传感器、毫米波雷达、车载摄像头等。
而除了上述提及的美国得州暴雪、瑞萨工厂失火,拥有全球三分之二半导体制造产能的台湾正遭受半个世纪以来最严重的旱灾,在全球面临近期历史上最严重的芯片短缺之际,旱灾令台湾承受的压力陡增。
据悉,在生产过程中,半导体工厂需要大量水来清洗晶圆基片、蚀刻图案、抛光层以及冲洗部件。虽然台积电已经通过使用加油车从其他水库运水来解决问题,但每辆卡车仅载有20吨水,这与台积电的日均消耗15.6万吨的数量大相径庭。作为长期解决方案,台积电正在台南市建设一个水循环利用厂。世界先进、联华电子也面临同样的难题。
面对困境,芯片制造商如何解决?
尽管如此,芯片制造巨头仍在拨出巨额资金以提高整体产能。
目前,包括台积电、中芯国际等晶圆代工厂都在扩产。如台积电在上个月初公布了该行业有史以来最大的一笔投资,在未来三年中拨款1000亿美元以提高产能。此外,该公司还在临时董事会中核准资本预算 28.87 亿美元,用以扩充南京 12 寸厂,预估增加28nm制程月产能 4 万片,以满足车用芯片等结构性需求。今年下半年开始量产,2023年中达到四万片全产目标。
在美国, 英特尔承诺在亚利桑那州的两个基地投资200亿美元,并表示今年将进一步投资,尤其是供不应求且汽车零部件制造商需要的芯片。韩国三星电子公司已计划在2030年之前投资1160亿美元,以使芯片生产多样化。
格芯也计划今年投资14亿美元来扩大现有设施的产能,明年可能会将这一数字翻番。其CEO Caulfield先生说,他的一些客户已承诺投资资本以确保未来的产能,占公司今年资本支出的30%。在大流行之前,该数字为零。
中国最大的芯片制造商半导体制造国际公司( Semiconductor Manufacturing International Corp. )上月承诺与政府合作伙伴投资23.5亿美元,建立一家专注于较旧芯片制造工艺的新工厂。该公司预计新工厂将于明年开始生产。
此外,芯片制造商正试图通过改变制造工艺,向竞争对手开放备用产能,审核客户订单以防止囤积和交换生产线来争取更多的供应。
联电也正与包括联发科、联咏、瑞昱等3 大IC 设计公司讨论投资产能合作的情况,以进一步满足现阶段的市场需求。
此外,IDM厂商美光、铠侠、英飞凌、博世也宣布了扩产计划。芯片封测龙头日月光,也斥资940亿新台币,在高雄第三园区内建设全球首座5G mmWave企业专网智慧工厂。
谁都不会“放过”汽车电子市场,因为随着汽车电气化及智能化的加速,汽车行业对半导体芯片的需求将呈几何式增长。未来晶圆代工的先进制程,也还需要智能电动汽车来支持推动。(盖世汽车 濮思怡)
来源：盖世汽车 濮思怡
