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”自動駕駛專用芯片，這也是地平線“征程3”芯片的首次量產上車。

在軟件定義汽車的智能汽車時代，芯片的需求量大幅上升。理想汽車選擇與國內AI芯片供應商地平線合作;蔚來汽車的芯片供應商有高通和英偉達;小鵬汽車正在自主研發(fā)自動駕駛專用芯片;奇瑞汽車與半導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，即便是這種基礎芯片，短期內也難以擴大產能。

與芯片企業(yè)深度合作 能解決車企缺芯難題嗎?

據介紹，地平線“征程3”芯片采用16納米工藝，AI算力達到5 TOPS，支持高級別輔助駕駛、智能座艙、自動泊車輔助等多種應用場景。

今年上海國際車展上，理想汽車與國內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)進化的智能汽車。

然而地平線、英偉達、Mobileye等公司只設計芯片，并不自己制造。半導體從業(yè)者林先生告訴記者，芯片廠商設計完成芯片后，首先需要仿真看模擬情況下能否實現(xiàn)預期功能，然后找臺積電、三星、聯(lián)電、中芯國際這樣的代工廠做一批樣品demo進行實際測試，各項指標達標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，有技術的設計自己的應用方案，沒有技術的就向芯片廠商購買他們的解決方案。因此設計芯片并不能解決“缺芯”難題，問題出在制造環(huán)節(jié)。

據報道，近期多家車企因“缺芯”減產停產。現(xiàn)代汽車已暫停部分工廠的生產;豐田關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轉;福特、通用和捷豹路虎也都曾因為芯片短缺中斷生產……

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，預計第二季度產能將由原來的61萬輛縮減至40萬輛汽車，減產比例達到30%。

據了解，本次短缺的芯片主要是應用于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，主要受前端生產工序晶圓產能不足的影響。

8英寸晶圓短缺

車企“加單”無望

中國汽車流通協(xié)會常務理事賈新光告訴記者，芯片供應緊張原因復雜。

從需求端來看，對汽車市場復蘇估計不足，芯片需求猛增。加上車企都是按生產計劃訂貨，訂單包括全年的芯片用量，且部分車企采用豐田的“零庫存”供應鏈管理模式，芯片庫存嚴重不足。

電動車產銷量上升，增加了芯片需求量。據推算，單臺傳統(tǒng)燃油車的芯片使用量約1400顆。智能化程度更高的純電動車，如特斯拉，如果將傳感器算進來，一臺Model 3使用的芯片數量達到了近2000顆。

2020年疫情暴發(fā)后，很多車企選擇“砍單”。與此同時，消費電子需求爆發(fā)，家電產業(yè)火熱，晶圓工廠紛紛停止車規(guī)級芯片的流片，將產能轉移給這些產品。如今汽車消費復蘇，車企發(fā)現(xiàn)庫存芯片嚴重不足，想要“加單”，但晶圓工廠已沒有額外產能了。

從供應端來看，全球芯片產能集中在臺積電，其產能不足，而新建項目需要時間。目前，消費電子產品芯片熱銷，汽車芯片批量小、要求高，因此臺積電缺乏改善供應的積極性。

中國國際經濟交流中心總經濟師陳文玲指出，汽車芯片產量不足的主要原因是8英寸晶圓短缺。

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

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

除了上述原因，賈新光還指出，芯片生產專業(yè)性極強，生產工藝極其復雜，自己生產難度極大。且芯片生產投資巨大，需要1000億元以上，臺積電擴建南京工廠，一條生產線200億元(還是28納米制程)，而建一個整車廠不過100億元。

晶圓代工廠紛紛擴產

成熟制程產能其實大于需求

作為全球最大的8英寸晶圓生產方，臺積電董事長劉德音在今年3月底的臺灣半導體協(xié)會年會上明確指出，“成熟制程(例如28納米)的吃緊看似供不應求，但其實全球的產能仍大于需求。”

4月22日，臺積電臨時董事會上核準了一筆高達28.87億美元的預算，其中包括將在南京建設多條28納米制程(8英寸晶圓)產線。計劃在2023年達到“月產4萬片”。

臺積電稱，半導體產業(yè)產能短缺情況將延續(xù)至明年，成熟工藝更可能缺到2022年，而臺積電成熟工藝新產能將于2023年開出。

賈新光告訴記者，雖然這一制程的芯片比臺積電在臺灣生產的最尖端技術5納米要落后好幾代，但是此次增產的28納米產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體8英寸晶圓生產線項目在長沙經開區(qū)動工。5月30日，西部半導體集成電路高科技產業(yè)園項目開工儀式在四川省綿陽市舉行，總投資高達80.26億，涵蓋集成電路(芯片)研發(fā)、設計、制造、生產等環(huán)節(jié)，計劃建設起一個年產能最高可達60萬片的8英寸晶圓產業(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報會議上透露，公司在2021年底以前，將擴充4.5萬片的8英寸月產能;另外12英寸也將擴充1萬片/月。此前，中芯8英寸晶圓的月產能已達到25萬片。

世界先進買下了友達位于竹科L3B廠廠房及設施，可實現(xiàn)8英寸月產能4萬片，預計2022年完成交割，最快2022年底有望量產。

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