汽车芯片中国能制造吗

核心提示来源:观网财经作者: 李科龙   8月4日,据韩国经济新闻报道称,现代汽车旗下IONIQ 5车型因半导体供应商德国英飞凌产出大量不良产品,可能面临停产风险。  在新能源发展高速期,现代畅销车型却面临停产危机,也给同样依赖进口车规级芯片的中国

资料来源:王官金融

作者:李克龙

8月4日,据韩国经济新闻报道,由于半导体供应商英飞凌德国公司生产的大量缺陷产品,现代汽车的IonIQ 5车型可能面临停产风险。

在新能源高速发展时期,现代畅销车型面临停产危机,这也给同样依赖进口车规芯片的中国主机厂留下了一些思考。之前受困于汽车芯片进口困难的中国芯片厂商是否迎来了自己的机遇?

现代芯片短缺

依赖外部单一供应商,供应链的脆弱性凸显。

资料显示,英飞凌德国公司是全球最大的汽车半导体公司,主营业务包括提供各种半导体解决方案、汽车集成电路和电源管理芯片。

凌飞的一些IGBT芯片产品

凌影为现代汽车的IonIQ 5车型提供了电源模块芯片。现代摩比斯完成了PE系统的组装,然后在IonIQ 5车型上安装了PE模块。IGBT指的是功率半导体组件,是电动汽车的核心部件之一。该芯片的功能是将储存在电池中的DC电能转化为交流电能,驱动电机。

通常,生产IGBT芯片需要三个月,制造模块需要一个月,这意味着从生产到组装需要四个月。凌影近日证实,由于在替换现有氮离子和注入最新工艺铝离子的过程中出现不良现象,4月初至6月生产的电源模块芯片全部报废。这也意味着现代IonIQ 5的芯片短缺最早要到10月份才能恢复,而7、8月份的订单可能要等到明年。

现代汽车表示,根据目前的情况,现代IonIQ 5的交付周期可能超过12个月。

现代IonIQ 5是现代集团的首款量产车型,其销量在美国所有电动车型中排名第五。现代集团早前披露,今年第一季度,现代汽车集团在美国的电动汽车零售额同比增长241%,市场份额达到9%,作为汽车品牌仅次于特斯拉,直逼大众和福特。

畅销型号IonIQ 5现在面临停产的风险。为了解决芯片供应危机,现代集团正在与英飞凌寻求解决方案,包括优先向现代集团供货。上述媒体援引知情人士的话称,短期内要求英飞凌缩短交货期显然不现实。

凌飞相关人士表示,随着全球半导体供应短缺加剧,正在尽力满足最低需求。

然而,现代并不想把所有的筹码都押在英飞凌身上。一方面,我们现在正在和世界第五大汽车半导体公司意法半导体公司讨论开发替代芯片;另一方面,现代开启全球“buy from buy”模式,从各个半导体厂商空出货相关芯片,满足生产需求。

现代如此迫切的“求芯”,背后将面临无车可卖的窘境。7月,由于车载芯片短缺,现代汽车生产中断,现代集团在美销量为12.62万辆,同比下降10.8%。与此同时,现代汽车在美国的库存也告急。截至上月底,现代汽车库存为6.58万辆,同比减少10.6%;起亚库存6.2万辆,同比下降10.9%。

中国芯片的机会?

“目前我国汽车芯片自给率不到10%,国产化率只有5%。供应高度依赖外国。”广汽集团董事长曾庆红在今年全国两会上警告了中国汽车产业芯片的症结所在。

曾庆红表示,芯片作为汽车智能化、电动化发展的基石,缺乏规划和牵引。供货高度依赖国外厂商,也导致卡脖子、RD技术薄弱、关键制造生产线缺乏、封测能力有限等关键问题突出;国产化生态不完善,芯片领域人才严重不足。

传统燃油车时代,自行车搭载的芯片数量在500个左右。随着自行车的智能化发展和智能网联汽车的普及,车辆对芯片的需求激增。2021年,自行车平均携带的芯片数量已经达到1000个。

氪星内部人士告诉Observer.com,氪星001携带超过10,000个芯片。Xpeng Motors首席执行官何在第一季度财报电话会议上也表示,小鹏车型搭载的汽车级芯片数量超过1万个。

如此巨大的芯片需求,基本靠进口。数据显示,2019年全球汽车芯片市场规模约为475亿美元,其中中国自主汽车芯片产业总量不足150亿人民币,占比不足4.5%。全球汽车级芯片形成高度垄断,英飞凌、瑞萨、恩智浦、赛普拉斯、意法半导体、德州仪器、微芯片七家供应商占据了全球MCU的市场份额。

为什么国产芯片厂商很难分得一杯羹?其实芯片可以分为四类:军用级、汽车级、工业级、消费级。

汽车级芯片不追求高性能,制造工艺在65nm、28nm左右,但对可靠性的要求极高。相比于卧式车规芯片和消费电子芯片,车规芯片的使用寿命为15年,而消费电子芯片的使用寿命仅为3-5年。宽温、宽容度方面,要求汽车规芯片的高温范围达到140℃,消费电子的高温只需要达到70℃;产品不良率方面,汽车规芯片要达到PPM以下,消费电子是千分之三。

汽车级芯片的安全性和一致性要求只需要3-5年的认证测试。一款新机型从研发到投放市场验证至少需要两年时间,这意味着芯片设计需要考虑未来3-5年潜在客户的需求。这些因素最终导致汽车级芯片的生产周期很长,大部分芯片厂商在考虑进入汽车级芯片市场之前都会进行“培训”。

IGBT芯片的全球市场份额

由于工艺水平有限,车规芯片价格相对较低。随着大规模量产,具有先发优势的全球芯片巨头将车规芯片成本控制在10元左右,较高的价格也在100元左右。中国芯片厂商作为后来者,在没有有效引导的情况下,缺乏入场热情。

但在保证供应链稳定的前提下,以比亚迪为代表的主机厂早在2002年就进入了汽车半导体市场,并成立了比亚迪芯片设计部,专注于电池保护IC的研发。2004年,比亚迪半导体布局微电子和光电子领域,后于2020年更名为比亚迪半导体有限公司,向集团供应芯片。

除比亚迪半导体外,士兰威、华润微、信捷能、华微电子、宏伟科技等也在低压IGBT产品上取得突破。时代电气和斯达半导体具备高压IGBT芯片的生产能力。

凌影是中国IGBT芯片的最大供应商。芯片的大规模报废对国内芯片厂商来说也是一个机会。

 
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