5月25日，理想汽車發(fā)布2021款理想ONE，使用了兩顆地平線最新款“征程3”自動(dòng)駕駛專用芯片，這也是地平線“征程3”芯片的首次量產(chǎn)上車。

在軟件定義汽車的智能汽車時(shí)代，芯片的需求量大幅上升。理想汽車選擇與國內(nèi)AI芯片供應(yīng)商地平線合作;蔚來汽車的芯片供應(yīng)商有高通和英偉達(dá);小鵬汽車正在自主研發(fā)自動(dòng)駕駛專用芯片;奇瑞汽車與半導(dǎo)體公司飛思卡爾合作……

然而，目前汽車行業(yè)的“缺芯”難題，并非高精尖的芯片，而是MCU、GPU等普通芯片。但，即便是這種基礎(chǔ)芯片，短期內(nèi)也難以擴(kuò)大產(chǎn)能。

與芯片企業(yè)深度合作 能解決車企缺芯難題嗎?

據(jù)介紹，地平線“征程3”芯片采用16納米工藝，AI算力達(dá)到5 TOPS，支持高級(jí)別輔助駕駛、智能座艙、自動(dòng)泊車輔助等多種應(yīng)用場景。

今年上海國際車展上，理想汽車與國內(nèi)邊緣人工智能芯片企業(yè)地平線開展深度合作，使用其全系列征程芯片打造可持續(xù)進(jìn)化的智能汽車。

然而地平線、英偉達(dá)、Mobileye等公司只設(shè)計(jì)芯片，并不自己制造。半導(dǎo)體從業(yè)者林先生告訴記者，芯片廠商設(shè)計(jì)完成芯片后，首先需要仿真看模擬情況下能否實(shí)現(xiàn)預(yù)期功能，然后找臺(tái)積電、三星、聯(lián)電、中芯國際這樣的代工廠做一批樣品demo進(jìn)行實(shí)際測試，各項(xiàng)指標(biāo)達(dá)標(biāo)后再批量下單給代工廠，最后自己售賣和分銷商售賣。

汽車制造廠商向芯片公司購買芯片，有技術(shù)的設(shè)計(jì)自己的應(yīng)用方案，沒有技術(shù)的就向芯片廠商購買他們的解決方案。因此設(shè)計(jì)芯片并不能解決“缺芯”難題，問題出在制造環(huán)節(jié)。

據(jù)報(bào)道，近期多家車企因“缺芯”減產(chǎn)停產(chǎn)?，F(xiàn)代汽車已暫停部分工廠的生產(chǎn);豐田關(guān)停了在日本的兩家工廠;6月上旬，鈴木將暫停三家汽車工廠的運(yùn)轉(zhuǎn);福特、通用和捷豹路虎也都曾因?yàn)樾酒倘敝袛嗌a(chǎn)……

還有消息稱，一汽大眾因10種芯片資源短缺，將影響29款車型的生產(chǎn)，預(yù)計(jì)第二季度產(chǎn)能將由原來的61萬輛縮減至40萬輛汽車，減產(chǎn)比例達(dá)到30%。

據(jù)了解，本次短缺的芯片主要是應(yīng)用于ESP(電子穩(wěn)定控制系統(tǒng))和ECU(電子控制模塊)中的8位功能MCU(微控制單元)。此外，掌握汽車圖像功能的GPU(顯示芯片)也較為短缺。這些芯片的緊缺，主要受前端生產(chǎn)工序晶圓產(chǎn)能不足的影響。

8英寸晶圓短缺

車企“加單”無望

中國汽車流通協(xié)會(huì)常務(wù)理事賈新光告訴記者，芯片供應(yīng)緊張?jiān)驈?fù)雜。

從需求端來看，對(duì)汽車市場復(fù)蘇估計(jì)不足，芯片需求猛增。加上車企都是按生產(chǎn)計(jì)劃訂貨，訂單包括全年的芯片用量，且部分車企采用豐田的“零庫存”供應(yīng)鏈管理模式，芯片庫存嚴(yán)重不足。

電動(dòng)車產(chǎn)銷量上升，增加了芯片需求量。據(jù)推算，單臺(tái)傳統(tǒng)燃油車的芯片使用量約1400顆。智能化程度更高的純電動(dòng)車，如特斯拉，如果將傳感器算進(jìn)來，一臺(tái)Model 3使用的芯片數(shù)量達(dá)到了近2000顆。

2020年疫情暴發(fā)后，很多車企選擇“砍單”。與此同時(shí)，消費(fèi)電子需求爆發(fā)，家電產(chǎn)業(yè)火熱，晶圓工廠紛紛停止車規(guī)級(jí)芯片的流片，將產(chǎn)能轉(zhuǎn)移給這些產(chǎn)品。如今汽車消費(fèi)復(fù)蘇，車企發(fā)現(xiàn)庫存芯片嚴(yán)重不足，想要“加單”，但晶圓工廠已沒有額外產(chǎn)能了。

從供應(yīng)端來看，全球芯片產(chǎn)能集中在臺(tái)積電，其產(chǎn)能不足，而新建項(xiàng)目需要時(shí)間。目前，消費(fèi)電子產(chǎn)品芯片熱銷，汽車芯片批量小、要求高，因此臺(tái)積電缺乏改善供應(yīng)的積極性。

中國國際經(jīng)濟(jì)交流中心總經(jīng)濟(jì)師陳文玲指出，汽車芯片產(chǎn)量不足的主要原因是8英寸晶圓短缺。

記者了解到，8英寸晶圓產(chǎn)品包括模擬芯片、傳感器、驅(qū)動(dòng)芯片、MOSFET等功率器件。從應(yīng)用層面，這些芯片以模擬的感測與電源、功率應(yīng)用為主，這正是loT(物聯(lián)網(wǎng))感測裝置、電動(dòng)車和節(jié)能設(shè)備必需的芯片品類。而8英寸晶圓代工廠產(chǎn)能緊張已經(jīng)持續(xù)了數(shù)年，現(xiàn)在愈演愈烈。

如今，作為芯片原料的晶圓價(jià)格大幅上漲。根據(jù)Counterpoint研究報(bào)告，8英寸晶圓代工廠的部分產(chǎn)品與去年下半年相比已經(jīng)漲價(jià)30%～40%。而晶圓代工廠聯(lián)電、世界先進(jìn)、力積電、中芯國際、格芯等都幾乎再次提高報(bào)價(jià)。

除了上述原因，賈新光還指出，芯片生產(chǎn)專業(yè)性極強(qiáng)，生產(chǎn)工藝極其復(fù)雜，自己生產(chǎn)難度極大。且芯片生產(chǎn)投資巨大，需要1000億元以上，臺(tái)積電擴(kuò)建南京工廠，一條生產(chǎn)線200億元(還是28納米制程)，而建一個(gè)整車廠不過100億元。

晶圓代工廠紛紛擴(kuò)產(chǎn)

成熟制程產(chǎn)能其實(shí)大于需求

作為全球最大的8英寸晶圓生產(chǎn)方，臺(tái)積電董事長劉德音在今年3月底的臺(tái)灣半導(dǎo)體協(xié)會(huì)年會(huì)上明確指出，“成熟制程(例如28納米)的吃緊看似供不應(yīng)求，但其實(shí)全球的產(chǎn)能仍大于需求。”

4月22日，臺(tái)積電臨時(shí)董事會(huì)上核準(zhǔn)了一筆高達(dá)28.87億美元的預(yù)算，其中包括將在南京建設(shè)多條28納米制程(8英寸晶圓)產(chǎn)線。計(jì)劃在2023年達(dá)到“月產(chǎn)4萬片”。

臺(tái)積電稱，半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)產(chǎn)能短缺情況將延續(xù)至明年，成熟工藝更可能缺到2022年，而臺(tái)積電成熟工藝新產(chǎn)能將于2023年開出。

賈新光告訴記者，雖然這一制程的芯片比臺(tái)積電在臺(tái)灣生產(chǎn)的最尖端技術(shù)5納米要落后好幾代，但是此次增產(chǎn)的28納米產(chǎn)品卻是全球最為短缺的汽車芯片。

去年4月28日，總投資10億的長沙比亞迪半導(dǎo)體8英寸晶圓生產(chǎn)線項(xiàng)目在長沙經(jīng)開區(qū)動(dòng)工。5月30日，西部半導(dǎo)體集成電路高科技產(chǎn)業(yè)園項(xiàng)目開工儀式在四川省綿陽市舉行，總投資高達(dá)80.26億，涵蓋集成電路(芯片)研發(fā)、設(shè)計(jì)、制造、生產(chǎn)等環(huán)節(jié)，計(jì)劃建設(shè)起一個(gè)年產(chǎn)能最高可達(dá)60萬片的8英寸晶圓產(chǎn)業(yè)集群。

中芯國際聯(lián)合CEO趙海軍在去年第四季度的電話財(cái)報(bào)會(huì)議上透露，公司在2021年底以前，將擴(kuò)充4.5萬片的8英寸月產(chǎn)能;另外12英寸也將擴(kuò)充1萬片/月。此前，中芯8英寸晶圓的月產(chǎn)能已達(dá)到25萬片。

世界先進(jìn)買下了友達(dá)位于竹科L3B廠廠房及設(shè)施，可實(shí)現(xiàn)8英寸月產(chǎn)能4萬片，預(yù)計(jì)2022年完成交割，最快2022年底有望量產(chǎn)。

關(guān)鍵詞： 理想ONE 國產(chǎn)芯 車企 缺芯難題