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【汽车人】汽车芯片:重陷供应危机?

作者:
黄耀鹏
时间:
2023-07-26 08:25:04

 

汽车“双智”诉求,引领了高制程芯片上车的趋势。资金未能向成熟制程广泛转移,加重了汽车芯片短缺的预期。

 

文 /《汽车人》黄耀鹏

 

7月23日,日本在3个多月前宣布的23项芯片制造设备出口管制政策,开始生效。而中国对镓锗的管制条例,也将在8月1日生效。全球半导体分工体系,正在碎片化。

 

7月20日,台积电的第二季度财报,基调不是太理想,这是意料之中的,意外的是下滑幅度有点大。

 

台积电第二季度营收下滑10%(以美元计下滑13.7%),净利润同比下跌23%、环比下跌12.2%。不但为4年来首个季度盈利衰退,而且第一季度已经不利的局面,变得更严重了。

 

 

放慢节奏,被迫还是主动

 

台积电董事长刘德音还在电话会议上宣布,美国亚利桑那州工厂(5nm代工项目)的投产时间推迟一年,到2025年。刘德音给出的原因,是熟练工短缺、建厂成本高企。

 

其实这两条原因,在台积电宣布该项目之时,就已经被舆论反复指出了,台积电高层不可能不知道。他们事先不知道的是,应对措施不如预期的那样有效。

 

 

在2020年5月,即该项目宣布之初,台积电前董事长张忠谋称,在美国建厂的成本,可能比台湾高50%。而台积电当时承诺投资120亿美元,已经考虑了成本差异。2022年12月,台积电将投资追加到400亿美元。

 

劳动力也是如此。当初已经预料到当地难以找到熟练技术工人、合格工程师。台积电因此宣布了干部外派计划,上千名台积电员工携家带口赴美“出长差”。但是厂方宣布的赴美待遇打了折扣,而且台湾员工需要加班,不熟悉业务的当地员工不需要加班,后者待遇反而比前者高。

 

一连串的抱怨与不和,令英特尔和三星成功挖角“大量”台积电赴美的员工。台积电不得不再从台湾派人,但在台员工早已知晓美国同事的遭遇。这让台积电焦头烂额。

 

台积电的残酷加班和服从文化,在美国不出意外地与当地职业文化激烈碰撞。只不过代价如此之高,台积电还是没想到。

 

 

也有人认为,自2022年晚些时候,全球芯片需求就走了下坡路。但与此同时,汽车仍旧缺芯。奇异的反差,很容易让人无所适从。

 

台积电是先进制程的全球优势代工方。7nm、5nm业务,占了台积电营收的53%。台积电的3nm工艺进入量产阶段,2nm(N2X、N2P)将在2025年进入量产。

 

而AI相关需求以50%年复合增长率提升,并未将高端需求下跌平滑掉。AI处理器占台积电营收大概6%。

 

但是,推动制程攀高的主要市场力量,不是汽车,也不是军事应用,而是消费电子。消费电子由于全球经济的转冷(美国一连串的加息抽水),2022年就开始从疫情不正常的高需求台阶上掉下来。

 

既然先进制程需求看跌,台积电放慢亚利桑那项目的建设节奏,是可以理解的,更像是一种主动的选择。

 

 

值得一提的是,美国的《芯片法案》和亚利桑那的投资补贴,前者需要台积电把产品做出来,后者是厂子运营起来抵税。总之,看不到芯片出厂,这些补贴的绝大部分都拿不到。

 

台积电当然会算账,如果建设超支和流片价格下跌,就把补贴吃光,那么亚利桑那项目的价值就大打折扣。而且这一项目发起,包含了明显的胁迫,本质上不是一个商业决策。

 

汽车高制程芯片需求抬头

 

与消费电子相比,新能源汽车演变到现在,对芯片的需求进入了相对复杂的阶段。汽车商品价值当中,增速最快的,是与算力相关的芯片价值。其实这和其他智能化产品的逻辑是相似的,算力越高价值越高。

 

IGBT、碳化硅从40nm到160nm,而各种ECU、MCU的需求,集中在28-60nm。唯独与集中算力挂钩的芯片,目前站在汽车行业需求的前沿。

 

主流已经是7nm,其代表是英伟达的Orin X(智能驾驶芯片)和高通的8155(智能座舱芯片),两者都是7nm制程。而特斯拉下一代的自动驾驶芯片HW5.0为4nm,由三星代工。只不过,无论特斯拉还是三星,都还未准备好,是未来三四年的“期货”。

 

 

可以看出,汽车“双智”诉求,引领了高制程芯片上车的趋势。

 

台积电努力的方向,就是争取汽车“双智”芯片的代工。以前这一部分流片订单,台积电都是看不上的,体现在报价过高、排期滞后、提前100%付款要求。自从消费电子走低之后,台积电就不得不主动出来接活,包括推出7nm汽车实现平台(车机、自动驾驶芯片)的代工流程。

 

危机再临的预期

 

尽管如此,台积电仍以先进制程为主。而汽车芯片短缺则以成熟制程为主,其中发展到顶点是在2021年,汽车芯片短缺高达19%-25%。整个行业的整车交付,都受到广泛的影响。

 

而汽车产量因缺芯而削减的产量,占到单车芯片短缺量的一半左右。这意味着一些车型被迫放弃某些功能,整车厂寻求其他非正常途径解决芯片供应,也弥补了部分短缺。

 

而今年汽车芯片的短缺情况大概在8%-13%。好消息是主机厂已经适应了短缺,一些大厂开始“以料定产”,或者承诺一个非常宽泛的交车周期。

 

 

汽车芯片今年的市场规模大概是668亿美元,而全球芯片市场今年交易的总额被预测为5320亿美元。虽然这两个数字来源不同,预测模型都很粗糙,但前者占后者12.5%的量级,还是能说明问题。即汽车芯片短缺,与芯片周期下行,可能同时发生。

 

在2023年5月,全球半导体产业实现了总计407亿美元的销售,环比增长1.7%,同比下降21.1%。

 

自2020年起,美国组织盟友对华实施了芯片切断供应链和需求的一揽子举措,刺激了中国加速芯片投资。从全球角度,芯片从设计到需求的全球分工体系,已经被切割成一块一块的自留地,每一方都要求把关键制造环节掌握在自己手里。

 

中国的主机厂为了应对缺芯危机,最快捷的方式是成立“保供小组”,有的车企按照芯片专业门类,成立了多达上百个小组。但中长期措施,则都转向推动芯片采购,走国产替代进程。而即便是跨国企业,也必须配合。

 

不过,有些主机厂将条件暂时放宽至采购“中国产”芯片,而非采购中国企业生产的芯片。这意味着跨国芯片供应商在华产能,是可以纳入采购范围的。从长期角度,这一条件早晚会收窄,其进程取决于国内芯片行业的产能发育。

 

 

现在芯片行业,和3年前芯片危机刚发生时情况差不多。行业内的资金,向先进制程上投的多,成熟制程投的少。

 

这意味着,即便芯片下行周期内,汽车芯片更严重的短缺,仍然有可能在18-24个月内发生。做出这种判断,是因为新能源和智能化的普及,新车的平均芯片用量已经超过1100枚,即便产量有小幅增长,芯片总需求,相比3年前也会快速上扬。

 

这种前景下,业内一些高管呼吁向成熟制程更多投资,建立更多的成熟制程代工厂。但是,高端芯片的走低,仍未能驱动资金向成熟制程广泛转移。这也加重了未来汽车芯片短缺的预期。

 

美国或干预高制程芯片需求

 

美日荷协议,无论意图如何,都无法取缔中国作为芯片市场的地位,只是拖慢中国整合芯片供应链的脚步。不过,此举引发的次生影响将中长期化。

 

有消息称,汽车使用的先进制程芯片,也被美国人也盯上了。

 

同样在7月20日,美国交通部长皮特·布蒂吉格表示,对美国市场上的中国自动驾驶技术供应商存在“国家安全担忧”。在17日四名议员写给布蒂吉格的信中,议员们担心的是自动驾驶路测,对美国基础设施数据收集,可能传回中国。

 

但到了部长嘴里,就变成要对中国自动驾驶供应商进行限制。这种言论会不会导致对中国自动驾驶公司和主机厂进行制裁?

 

自动驾驶核心就那么几样:算法、系统、芯片、传感器。美国想下手,也只能瞄准芯片,因为其他的软硬件不在美国干预能力范围内。

 

 

目前此事还只处于吹风状态,但几年来的经验告诉我们,不管事情走向看上去有多么荒谬,但只要存在理论上的最坏可能,就有可能演变成现实。这一点,在AI领域早就发生过了(英伟达A100、H100,AMD的MI250等GPU被禁售,英伟达被迫推出中国特供版A800)。

 

如果不认为这个预判危言耸听的话,主机厂和一级供应商,应该现在就启动先进制程芯片(基本都和大算力有关)的“危机应对机制”(如果有的话),至少应该马上着手大量囤货。而台积电故意放慢节奏甚至暂停逆周期建设的举动,可能造成“供应过剩”的错觉。

 

将二者混为一谈是危险的,汽车芯片市场有自己的独立规律。在《汽车人》看来,汽车芯片甚至都未来得及经历一个完整的周期。因此,应抛弃周期认识,提前部署应对下一个短缺浪潮。【版权声明】本文系《汽车人》原创稿件,未经授权不得转载。
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