企业纷纷不看好汽车芯片市场,产能真的过剩了吗?

企业纷纷不看好汽车芯片市场,产能真的过剩了吗?

  • 2024-05-15
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关键词: 晶圆 半导体 汽车芯片

在晶圆代工龙头厂台积电下修车用成长展望后,八寸晶圆代工厂高塔半导体也提出相同看法,虽然高塔财报优于分析师预期,并预期下半年复苏,不过高塔半导体CEO Russell Ellwanger 表示,市场整体需求下滑,尤其是对于电源管理和车用芯片的需求显著下降。

高塔半导体首季财报营收较去年同期下降8% 至3.2724 亿美元,但超过分析师预期的3.2452 亿美元;每股收益为0.46 美元,超过分析师预期的0.39 美元。



高塔半导体预估今年第二季收入为3.5 亿美元,上下浮动范围为5%,与分析师预期的3.3484 亿美元相比接近。高塔预计第二季度将实现超过7% 的季增长,并在下半年实现显著增长。

Russell Ellwanger 指出,以色列和巴勒斯坦哈马斯武装分子之间的冲突对Tower 的运营没有实质性影响。而全球不确定性则导致的消费者购买行为疲软,市场整体下滑,尤其是对于电源管理和汽车芯片的需求显著下降。

不过,Russell Ellwanger 也表示,尽管目前汽车销售放缓和数据中心因过度囤货而减少芯片购买,但对于第一季度之后的其余领域恢复成长乐观。


囤货、蜂拥扩产导致产能局部过剩

“汽车芯片市场出现产能局部过剩、库存增加等现实问题,与多种因素有关。”北京大学经济学院EDP讲席教授薛旭对《中国汽车报》记者分析道,疫情之后,供应链恢复畅通,再加上消费电子产品芯片需求下滑,台积电等芯片大厂大幅提升车规级芯片产能,大部分汽车芯片已不再短缺。与此同时,经过多年的高速增长后,全球新能源汽车销量增速明显放缓,汽车芯片需求自然也受到了影响。因为电动汽车往往比内燃机使用更多的半导体芯片,仅在动力传动系统上,电动汽车的芯片含量是传统内燃机汽车的14倍。

在汽车芯片产能方面,既有几年前盲目上马的问题,也有急于扩产的因素。“通常情况下,新建汽车芯片产能到正式投产平均需要1.5年至2年左右时间。”魏冬谈到,全球现有汽车芯片产能中,既有以往的产能,也有2020年“缺芯”进入高潮后开始投资新建及扩产的产能,这些产能在2022年末到2023年初基本达产,而这一时间点与汽车行业增速放缓的时间相交形成对冲,由此带来了部分芯片产能过剩、供过于求的局面。眼下,去库存、寻求供求平衡,是汽车芯片行业亟待解决的问题。

“汽车芯片库存增加看似新问题,实际上也与近年来供应商的惯性思维有关。”陈良谈到,3年前“芯荒”席卷汽车行业,由于很难拿到货,几乎所有芯片供应商都在想方设法囤货。当时,整车企业需要给芯片供应商先付款,才能分批次得到芯片。从芯片供应商的视角来看,当时即使有足够的芯片库存也不敢一次全部发走,唯恐下一家车企客户来了无货可供,这种习惯一直延续下来。不过,在当时“缺芯”愈演愈烈的时候,一些主机厂主动越过供应商,直接去找芯片厂家要货。而自2023年以来,在大多数汽车芯片因产能提升供应充足的情况下,库存芯片逐渐变得难以消化,但芯片厂家兑付给供应商的订单仍在持续发货。因此,除了少数芯片供应商踏准市场节奏之外,其他很多芯片供应商已经囤积了大量芯片。

“客观而言,汽车芯片行业的现状应该一分为二地看,更多的是结构性过剩,而不是所有汽车芯片都过剩。”中国(深圳)综合开发研究院财税贸易与产业发展研究中心主任韦福雷在接受《中国汽车报》记者采访时表示,所谓结构性过剩,指的是通用型汽车常规芯片出现了一定程度的过剩。不过,即使是整体需求放缓,智能电动汽车仍有很大的发展空间,一辆汽车上要用的芯片会越来越多。与此同时,汽车电动化、智能化、网联化所需的高端芯片供应依然趋紧,例如围绕车联网、自动驾驶的高端通信、算力芯片都是技术竞争的制高点,相关芯片也在从28纳米到14纳米,甚至向7纳米及更高制程的芯片快速演进。目前,高算力芯片的国外供应仍面临着风险,而国内企业近两年新开发的7纳米车规级芯片在性能上与国外较为成熟的产品仍然存在一定的差距。



一切刚开始,但竞争已经白热化

2018年,国创中心成立,成为科技部推动建设的第二个国家技术创新中心,也是首个国家级新能源汽车技术创新中心。

2020年,由国创中心牵头,国家部委支持发起建立了中国汽车芯片产业创新战略联盟。目标是建立中国汽车芯片产业创新生态和补齐行业短板,实现汽车芯片产业自主安全可控和全面快速发展。

联盟共有超过260家成员单位,融合汽车和芯片两大产业,包括整车企业、芯片企业、汽车电子厂商、汽车软件厂商、高校院所和行业组织等。

相关人士表示,联盟的存在也是为主机厂和芯片企业之间起到一定牵线搭桥的作用。

据国创中心的一位工作人员介绍,市面上主流的企业基本都加入了联盟。不过,这位工作人员也表示,目前国产车载芯片还是处于测试阶段的比较多,量产相对较少。

以智驾芯片为例,创业型企业中目前真正实现量产落地的依然仅地平线与黑芝麻智能。而在智能座舱领域,实现量产的同样也仅芯擎科技、芯驰科技、杰发科技等有限的几家。

更多的企业,挣扎在设计、制造、封装、测试、找定点、量产落地的循环中。

一颗芯片从设计到最后量产,投入三五年的时间不足为奇。而中间,任何一个环节都可能失败。随之耗费的,是数年的时间与巨额的资金。

2021年脱胎于寒武纪的行歌科技,在今年8月被多家媒体传出开启裁员,新项目暂停。10月,新智驾独家获悉,行歌团队已计划脱离寒武纪,牵手长安汽车,成立芯渡科技有限公司。

寒武纪行歌原计划是在2023年发布两款自动驾驶芯片,一款针对L4,另一款则面对L2+市场。但从目前发展来看,行歌似乎并未能走完产品制造的流程。

此前,还曾有业内人士向雷峰网透露,行歌为获得定点,针对主机厂提出“前4万颗芯片白送”的销售策略,其迫切程度由此可见。

更残忍的现实是,即便拿到定点,也不一定能最终走到量产。而量产,更非一帆风顺可以形容。

黑芝麻智能的智能驾驶芯片A1000与芯擎科技的智能座舱芯片龙鹰一号均在领克08上首先实现量产落地。

其中A1000于2020年流片成功,龙鹰一号于2021年流片成功。而领克08,直到今年8月才正式上市。也就是说,黑芝麻智能从流片到落地用了三年,芯擎科技也用了整整两年的时间才最终完成一颗芯片从流片成功到量产落地的闭环。



而从量产开始,摆在企业面前的还有成本、价格、盈利等问题。

汪凯认为,“一颗芯片,真正要达到回本,没有几百万颗的出货量肯定做不到。”

但现状是,余凯在慕尼黑车展上表示,地平线已实现征程系列芯片出货近400万颗。但其中大部分为征程2和3,征程5的数量刚突破二十万颗。

而黑芝麻与芯擎科技的量产项目,目前主要还集中在领克08上。即便以全系标配计算,领克08的销量也才刚突破10万台。并且,黑芝麻智能的A1000仅搭载在顶配车型上。

对于国产汽车芯片来说,一切都才刚刚开始,但市场竞争已经白热化。

不过,汪凯对于龙鹰一号的未来颇为乐观。“龙鹰一号量产以后,我们开始给吉利、一汽等更多的车厂供货。今年会达到20万片,明年会达到百万级。”


高端制程、功率芯片仍需发力

自2023年以来,在“价格战”导致新车售价走低、利润变薄的情况下,汽车企业都在千方百计地降低成本,芯片也成了降本的对象之一。此前有媒体援引供应链人士的话指出,出于对成本的考虑,一些汽车制造商正考虑采用更多的消费级或者商用级芯片,以取代原来使用的车规级芯片,例如车载娱乐系统和显示屏使用的DDI驱动芯片,并不会对驾驶安全带来大的影响。

韦福雷表示,如今一辆车的设计寿命一般都超过10年,之所以要用车规级芯片,是因为车规级芯片具备耐高温低温、抗干扰、可靠性好、抗震动、长寿命等特性。简而言之,通常手机、电脑、家电等使用的消费级芯片对于温度的要求是0℃至70℃,而车规级芯片的工作温度范围是-40℃至150℃。而且,车辆要适应坑洼、一定坡度、雨雾雪、沙漠干旱高温、海滨高盐高湿等不同的路况和场景,必须具备高可靠性。在寿命方面,消费电子芯片的设计寿命为3~5年,车规级芯片的设计寿命为10~15年。如果使用消费电子芯片替代车规级芯片,即使是用在信息娱乐系统上,其性能和寿命也难以适应汽车行驶中出现的高低温、颠簸震动、干燥或高湿等场景的实际需求。此外,通常车企对车规级芯片的失效率要求要达到十亿分之一,而消费电子芯片的失效率仅为千分之三。总的来说,替代很不现实。

据悉,汽车电子中所使用的半导体即车规级芯片,主要有主控芯片(MCU/SoC)、功率芯片(IGBT)、传感器芯片(CIS)和存储芯片(Flash)四大类。由于MCU成熟制程普遍在40纳米以上,且MCU技术门槛偏低,车规级芯片行业近年涌入了更多新增产能。从目前来看,中低端车规级MCU已不再短缺,而IGBT的需求依然旺盛,因为新能源汽车的电气特性更加明显,需要用到更多的功率器件。业界认为,功率半导体将成为单车成本最高的半导体,也是国内企业现阶段最有可能实现突破的汽车半导体领域,而碳化硅成为主要突破点。



目前已经逐步开始在高端车上使用的碳化硅芯片,以及正在研发的石墨烯芯片,都是车规级芯片未来的发展方向。像碳化硅芯片具有低阻抗、高耐压等优异特性,耐高温可达到600℃。另外,目前的硅基芯片受到材料自身性能的限制,处理速度最高只能达到4~5GHz,越来越难以满足自动驾驶算力芯片对处理速度的要求,而石墨烯芯片处理器理论速度能够达到THz(即1000GHz)。

“在一定程度上,芯片的技术进步决定着汽车智能化、电动化和汽车产业的未来。”胡仲楷表示,汽车产业变革,包括汽车产品迭代的加速,都需要性能更好的汽车芯片来支撑。因此,全球芯片头部企业都在加速向更先进制程的高端汽车芯片布局和发力。而且,相关的基础条件压在不断完善,例如碳化硅、石墨烯芯片研发及产业化的推进、先进的2纳米光刻机的交付等,都为智能电动汽车的发展提供了可期待的未来。

“如果没有特殊因素干扰,将来很难再出现汽车芯片极度短缺的情况。”韦福雷认为,从目前的全球芯片产业发展情况看,由于仍然存在逆全球化的因素,未来全球汽车芯片产业很可能会逐步形成北美、欧洲、亚洲等产业集群。

当前,汽车智能化、电动化已经成为举世公认的发展大趋势。“产业变革、技术演进、消费升级,以及人们对汽车产品个性化、定制化、高端化的要求越来越高,都推动着汽车芯片不断向上,以满足智能电动汽车不断迭代升级的发展需求。”薛旭认为,未来可能不会出现像前几年那样汽车芯片特别短缺的情况,但供应趋紧还是有可能的。最理想的状态是充分借助智能化、数字化的“东风”,使汽车产业链与芯片产业链逐步实现融合发展,在数字化管理基础上实现以销定产,就会避免出现市场错配与失调现象,从而实现降本增效平衡协同高质量发展。


结语

如今全球智能汽车发展热潮已经掀起,在汽车智能网联和自动驾驶技术的发展中,软件成为未来汽车智能化的基础,软件定义下的智能网联汽车更是成为车企乃至整个产业链转型突破的关键赛道和共识。

供给端方面,2021年开始全球各大晶圆厂商掀起一轮轮扩产潮。瑞萨电子、德州仪器、英飞凌、意法半导体等汽车芯片制造企业纷纷建厂扩张。新能源汽车的市场增长迅速,燃油汽车的芯片需求量依然不减,因此汽车芯片的市场需求仍将处于高位。Roland Berger的数据显示,2022年全球汽车芯片供给仍未满足9~13%的需求。2023年汽车芯片的供应短缺现象仍然存在,但主要体现在结构性缺货。未来随着汽车芯片产能的不断释放和市场机制的不断完善,全球汽车芯片市场或将呈现供需平衡的新局面。

来源:贤集网