与芯片企业深度合作 能解决车企缺芯难题吗？

5月25日，理想汽车发布2021款理想ONE，使用了两颗地平线最新款“征程3”自动驾驶专用芯片，这也是地平线“征程3”芯片的首次量产上车。

在软件定义汽车的智能汽车时代，芯片的需求量大幅上升。理想汽车选择与国内AI芯片供应商地平线合作;蔚来汽车的芯片供应商有高通和英伟达;小鹏汽车正在自主研发自动驾驶专用芯片;奇瑞汽车与半导体公司飞思卡尔合作……

然而，目前汽车行业的“缺芯”难题，并非高精尖的芯片，而是MCU、GPU等普通芯片。但，即便是这种基础芯片，短期内也难以扩大产能。

与芯片企业深度合作 能解决车企缺芯难题吗?

据介绍，地平线“征程3”芯片采用16纳米工艺，AI算力达到5 TOPS，支持高级别辅助驾驶、智能座舱、自动泊车辅助等多种应用场景。

今年上海国际车展上，理想汽车与国内边缘人工智能芯片企业地平线开展深度合作，使用其全系列征程芯片打造可持续进化的智能汽车。

然而地平线、英伟达、Mobileye等公司只设计芯片，并不自己制造。半导体从业者林先生告诉记者，芯片厂商设计完成芯片后，首先需要仿真看模拟情况下能否实现预期功能，然后找台积电、三星、联电、中芯国际这样的代工厂做一批样品demo进行实际测试，各项指标达标后再批量下单给代工厂，最后自己售卖和分销商售卖。

汽车制造厂商向芯片公司购买芯片，有技术的设计自己的应用方案，没有技术的就向芯片厂商购买他们的解决方案。因此设计芯片并不能解决“缺芯”难题，问题出在制造环节。

据报道，近期多家车企因“缺芯”减产停产。现代汽车已暂停部分工厂的生产;丰田关停了在日本的两家工厂;6月上旬，铃木将暂停三家汽车工厂的运转;福特、通用和捷豹路虎也都曾因为芯片短缺中断生产……

还有消息称，一汽大众因10种芯片资源短缺，将影响29款车型的生产，预计第二季度产能将由原来的61万辆缩减至40万辆汽车，减产比例达到30%。

据了解，本次短缺的芯片主要是应用于ESP(电子稳定控制系统)和ECU(电子控制模块)中的8位功能MCU(微控制单元)。此外，掌握汽车图像功能的GPU(显示芯片)也较为短缺。这些芯片的紧缺，主要受前端生产工序晶圆产能不足的影响。

8英寸晶圆短缺

车企“加单”无望

中国汽车流通协会常务理事贾新光告诉记者，芯片供应紧张原因复杂。

从需求端来看，对汽车市场复苏估计不足，芯片需求猛增。加上车企都是按生产计划订货，订单包括全年的芯片用量，且部分车企采用丰田的“零库存”供应链管理模式，芯片库存严重不足。

电动车产销量上升，增加了芯片需求量。据推算，单台传统燃油车的芯片使用量约1400颗。智能化程度更高的纯电动车，如特斯拉，如果将传感器算进来，一台Model 3使用的芯片数量达到了近2000颗。

2020年疫情暴发后，很多车企选择“砍单”。与此同时，消费电子需求爆发，家电产业火热，晶圆工厂纷纷停止车规级芯片的流片，将产能转移给这些产品。如今汽车消费复苏，车企发现库存芯片严重不足，想要“加单”，但晶圆工厂已没有额外产能了。

从供应端来看，全球芯片产能集中在台积电，其产能不足，而新建项目需要时间。目前，消费电子产品芯片热销，汽车芯片批量小、要求高，因此台积电缺乏改善供应的积极性。

中国国际经济交流中心总经济师陈文玲指出，汽车芯片产量不足的主要原因是8英寸晶圆短缺。

记者了解到，8英寸晶圆产品包括模拟芯片、传感器、驱动芯片、MOSFET等功率器件。从应用层面，这些芯片以模拟的感测与电源、功率应用为主，这正是loT(物联网)感测装置、电动车和节能设备必需的芯片品类。而8英寸晶圆代工厂产能紧张已经持续了数年，现在愈演愈烈。

如今，作为芯片原料的晶圆价格大幅上涨。根据Counterpoint研究报告，8英寸晶圆代工厂的部分产品与去年下半年相比已经涨价30%～40%。而晶圆代工厂联电、世界先进、力积电、中芯国际、格芯等都几乎再次提高报价。

除了上述原因，贾新光还指出，芯片生产专业性极强，生产工艺极其复杂，自己生产难度极大。且芯片生产投资巨大，需要1000亿元以上，台积电扩建南京工厂，一条生产线200亿元(还是28纳米制程)，而建一个整车厂不过100亿元。

晶圆代工厂纷纷扩产

成熟制程产能其实大于需求

作为全球最大的8英寸晶圆生产方，台积电董事长刘德音在今年3月底的台湾半导体协会年会上明确指出，“成熟制程(例如28纳米)的吃紧看似供不应求，但其实全球的产能仍大于需求。”

4月22日，台积电临时董事会上核准了一笔高达28.87亿美元的预算，其中包括将在南京建设多条28纳米制程(8英寸晶圆)产线。计划在2023年达到“月产4万片”。

台积电称，半导体产业产能短缺情况将延续至明年，成熟工艺更可能缺到2022年，而台积电成熟工艺新产能将于2023年开出。

贾新光告诉记者，虽然这一制程的芯片比台积电在台湾生产的最尖端技术5纳米要落后好几代，但是此次增产的28纳米产品却是全球最为短缺的汽车芯片。

去年4月28日，总投资10亿的长沙比亚迪半导体8英寸晶圆生产线项目在长沙经开区动工。5月30日，西部半导体集成电路高科技产业园项目开工仪式在四川省绵阳市举行，总投资高达80.26亿，涵盖集成电路(芯片)研发、设计、制造、生产等环节，计划建设起一个年产能最高可达60万片的8英寸晶圆产业集群。

中芯国际联合CEO赵海军在去年第四季度的电话财报会议上透露，公司在2021年底以前，将扩充4.5万片的8英寸月产能;另外12英寸也将扩充1万片/月。此前，中芯8英寸晶圆的月产能已达到25万片。

世界先进买下了友达位于竹科L3B厂厂房及设施，可实现8英寸月产能4万片，预计2022年完成交割，最快2022年底有望量产。