“车载芯片荒”警示汽车产业链亟需谋划“备份系统”建设
  时间:2021-09-15

习近平总书记高度重视产业安全,明确要求“着力打造自主可控、安全可靠的产业链、供应链,力争重要产品和供应渠道都至少有一个替代来源,形成必要的产业备份系统”。2021年1月份以来,“车载芯片荒”使我国车企普遍面临停产减产危机。每辆车价值不足千元的主控芯片供应短缺,竟然使超过8万亿元的国内汽车产业陷入困境。“车载芯片荒”同时警示,由于汽车电动化智能化趋势催生芯片巨量需求,加上技术市场固有因素制约车载芯片产能有效扩张,车载芯片供给不足问题或将长期存在,汽车产业链“弱备份”能力的软肋或将更加明显,亟需以“车载芯片替代来源不足”为鉴,加快谋划“汽车产业链备份系统”建设

一、短期芯片短缺拉响汽车产业链长期发展警讯

(一)“芯片荒”造成汽车产业链行业性停产减产。从全球看,由于车载芯片短缺及其相应的车身稳定系统(ESP)供应不足,2020年12月以来,美国、德国、日本等国家的汽车企业纷纷停产减产,福特、大众、奥迪、通用、丰田、日产、本田等在全球范围放慢生产节奏。根据美国伯恩斯坦咨询的预计,2021年全球范围内的汽车芯片短缺将造成200万至450万的汽车产量损失,相当于近十年以来全球汽车年产量的近5%。从国内看,根据国家信息中心对国内汽车企业、国际汽车公司总部、汽车零部件跨国企业的调研,受制于车载芯片问题,上汽大众、一汽大众、广汽本田、东风日产等企业相继停产或减产部分车型。甚至个别企业产能一度压缩到正常水平的30-50%。

(二)“芯片荒”对我国汽车产业链安全发出长期警讯。尽管车载芯片短缺是在新冠肺炎疫情冲击下的全球芯片产能释放受阻、消费电子芯片需求暴涨、汽车行业超预期复苏等短期因素叠加下产生的,但从发展趋势看,汽车“缺芯”问题或将长期存在,不超前布局,我国汽车产业链可能面临“看天吃饭”的困境

从需求趋势看,汽车电动化、智能化将使车载芯片需求长期快速增长。一辆新能源汽车预计使用300颗主控芯片(MCU),是传统燃油汽车的4-5倍;汽车智能化依赖的先进传感器、车载网络、三电系统、底盘电控、ADAS(高级驾驶辅助系统)、自动驾驶等同样离不开芯片,车载芯片将成为未来汽车产业链转型升级的“电子大脑”。

从供给趋势看,车载芯片产能扩张面临明显技术制约与市场门槛。车载芯片主要使用8英寸晶圆,全球8英寸晶圆产能自2007年达到峰值以来趋势性下降,与消费电子芯片使用12英寸晶圆相比,车载芯片设计难度大、验证门槛高、研发投入多、开发周期长,一般3-5年都难以实现应用落地;同时,车载芯片并不受到芯片生产企业的偏爱,2019年全球车载芯片市场规模约2800亿元,仅占整个半导体市场10%,台积电2020年收入中只有3%来自车载芯片,特别是在遇到消费电子与汽车工业抢占芯片产能时,芯片生产企业往往选择利润率相对较高的消费电子芯片。

二、芯片短缺暴露汽车产业链的最大软肋

近年来,尽管我国在车载半导体的IC设计、封装测试、晶圆制造、设备制造等领域均有所突破,但短期仍然不足以扭转高度进口依赖局面。2019年全球车载芯片市场规模约为3100亿元,其中我国车载芯片产业规模不足150亿元,占全球比重不到5%,远低于我国汽车产业占全球市场的比重30%。

(一)国内企业在全球汽车产业链中缺乏话语权,在应对危机中暴露“弱备份”短板。车载芯片一头连着汽车零部件、整车企业,一头连着半导体集成、芯片代工企业。在产业链下游,以德系、日系、美系的整车制造厂商(OEM)以及在国内的合资汽车企业为主,近年我国也涌现出一批成长性较强的自主汽车品牌。在产业链中游,主要有博世、大陆电子、日本电装等汽车半导体芯片及元器件生产企业,这些企业从事汽车电子模块化功能的设计、集成及销售,同时也是我国汽车行业最主要的汽车电子零部件供应商,此轮汽车停产减产直接原因就是博世、大陆电子等生产的车身稳定系统(ESP)缺货。在产业链上游,主要有恩智浦、瑞萨电子、英飞凌等车载芯片集成企业,供应汽车电子零部件的核心芯片及其他分立器件,它们占据全球车载芯片市场的80%以上,我国自主品牌98%以上的车载芯片都来自于欧美供应商,导致车身稳定系统(ESP)缺货的直接原因即是主控芯片(MCU)供应跟不上。在产业链源头,主要是台积电、三星、联电科技等芯片代工企业,负责8英寸晶圆生产及车载芯片的代工生产,而国内企业芯片代工能力有限。

从汽车产业链看,国内车企主要集中在整车制造及部分中低端零部件生产领域,但从产业链源头的芯片代工、产业链上游的芯片集成、产业链中游的车载电子零部件生产都被国际巨头牢牢卡住了脖子,缺乏有效的替代来源,没有形成安全可控的“备份系统”,因此,一旦发生“断芯”等危机,很容易导致整个汽车产业行业性危机。

(二)全球汽车半导体企业加速并购整合,进一步压缩了我国可选的进口替代来源。2020年,车载芯片领域呈现加速并购整合态势。英伟达宣布与软银达成最终协议,同意以高达400亿美元的价格将英国芯片设计公司ARM出售给英伟达。AMD以350亿美元全股票交易收购全球领先的可编程逻辑完整解决方案供应商赛灵思。美国芯片巨头ADI宣布计划以209亿美元的全股票方式收购竞争对手美信集成产品,AMS(艾迈斯)以46亿欧元收购欧司朗69%的股份,英飞凌以90亿欧元成功并购赛普拉斯,英伟达70亿美元收购了Mellanox。全球车载芯片巨头的并购整合,将进一步加强对汽车上下游的控制能力,压缩我国汽车企业可选择的进口替代来源,不利于国内车载芯片企业成长

三、加快谋划汽车产业链“产业备份系统”建设

按照中央财经委第七次会议的要求“重要产品和供应渠道都至少有一个替代来源,形成必要的产业备份系统”,汽车是涵盖车载芯片等3万多个零部件的全球性集成产品,极易由于关键零部件的“弱备份”而断链,要高度警惕美西方将关键零部件供给“政治化”,亟需以车载芯片问题为鉴举一反三,加快谋划建设我国汽车领域的“产业备份系统”

(一)探索实施“十四五”时期汽车产业链备份系统建设专项行动计划。根据车载芯片等汽车零部件的进口依赖程度,依托东北、京津冀、中部、西南、珠三角及长三角等6大汽车零部件产业集群,加快建立关键零部件备份园区、关键零部件备份企业清单以及关键零部件备份开发合作联盟。引导支持汽车产业发展的各项财税、金融、政府采购等优惠政策向备份园区、备份企业倾斜。

(二)加快推动汽车产业链关键零部件的产品备份、产能备份与技术备份。引导国内汽车整车及零部件企业在一般性库存基础上,适当调高产品及材料备份比例,应对各类不确定事件带来的供应短缺风险。鼓励对严重依赖进口、进口渠道单一的产品及关键零部件适度自建备份生产线,避免进口断供影响停产减产。引导行业协会组织企业开展替代性技术研发,形成可应对市场变化的替代性技术方案。

(三)创新与汽车产业链备份系统建设相适应的推进政策与模式。引导国内汽车整车企业与零部件企业、汽车电子企业、芯片代工企业形成优先供应的中长期合约机制。有效利用公务用车、公共交通用车采购政策支持国内汽车企业开发备份技术、备份产品。以共享经济思维引导汽车产业链上下游企业抱团取暖、共担风险,联合开发替代性技术、共同组织相关零部件及原材料备份。

(作者:国家信息中心信息化和产业发展部  胡拥军 单志广;来源:本文系刊发于《中国经贸导刊》2021年7月下期《以“车载芯片荒”为鉴 加快谋划汽车产业链“备份系统”建设》一文的基础上修改调整形成)