汽车芯片从未变得如此重要——改变汽车行业的生产情况，几乎是把汽车行业曾引以为傲的供应链管理按在地上摩擦。
回溯汽车芯片短缺危机的三个阶段
汽车芯片短缺是从去年开始的，我们可以梳理下时间线——
1）缺芯的第一阶段
在2020年12月，Volkswagen Group、Continental和Bosch开始从供应链短缺的角度暴露出首次汽车行业缺芯的情况。当时的主要说法是，供需错配导致的不平衡，汽车生产所需的汽车芯片由于疫情出现短缺，而汽车制造依赖于核心部件发动机ECU和ESP。2020年的疫情对于整个汽车产业链的扰动非常大，年初汽车生产放缓了，随着（去年）7月以来中国市场的需求增长和其他市场逐步恢复，使得汽车零件在局部形成短缺。
2）缺芯的第二阶段
第二阶段其实是缺MCU，这反映在今年2月份各家公司的调研报告里面。在汽车电子的各个方面，都需要使用大量的MCU单片机。由于IC小型化和高频的需求，MCU需要40nm以下的制程，大部分IDM都把芯片生产外包给台积电（TSMC）等代工厂，TMSC生产出货了所有汽车MCU约70％的市场份额。同时汽车MCU芯片的市场也是高度集中的，排名前7位的MCU供应商约占总需求的98％。当时的瓶颈是台积电——由于汽车业务仅仅占它的3%的总收入，当时这个瓶颈解决不了。后面随着各国政府以及车企的斡旋，台积电这块的瓶颈逐步被打破。
表1 主要的汽车MCU厂家与台积电的生产关系：
当然供应风险来看，从AI芯片、SoC、GPU芯片（目前这类高算力的芯片，能依靠的只有英特尔、三星和台积电三家）到MCU，这些制程要求高的目前都与台积电的状态有很大关系。次一级的CMOS芯片情况还行。在这个阶段，车企甚至开始了跨MCU平台的准备和切换，把很难的软、硬件都调整的事情，从一个供应商转移到另一个供应商完成。
3）缺芯的第三阶段
缺芯的第三阶段，是最近的东南亚疫情的加剧，以马来西亚为中心的某汽车芯片供应商的工厂，继之前关厂停产数周后，再次被当地政府要求关闭部分生产线至8月21日。这直接导致了芯片供应的恶化，并且从原先的MCU扩展到核心芯片的缺失，芯片制造商停产也导致了博世的ESP/IPB、VCU、TCU等产品的供货困难，而博世作为全球最大的汽车供应商，在底盘和安全部件上的供应缺口，对于全球所有的整车企业来说产生了重大的打击。
图1 芯片是一个全球化的整合行业，马来西亚在其中的作用很大
图2 马来西亚的电子产业这块围绕芯片来构建，是个进出口中心
从逻辑上来看，影响是无差别的，不管是油车还是电车，以至于埃隆·马斯克在Twitter上公开点名瑞萨电子和博世，认为对于特斯拉的生产来说，这两家芯片公司是目前特斯拉供应链上的最大问题和瓶颈。从这个意义上来看，事情已经严重到一定程度了，瑞萨其实在国内已经“躺倒”很久，主要是保障海外和日系的供应。
图3 来自Elon Musk的怒火，要是一般的供应商早踢出去了
这是为什么？后续影响
从当前来看，芯片的问题已经不单纯是什么流通领域的“囤积居奇”这么简单的事情，从目前来看有这么几个原因：
1）新型病毒给东南亚的供应链带来巨大的挑战：东南亚的马来西亚是全球芯片的重要制造基地，全球知名的芯片公司如英特尔、英飞凌、意法半导体、恩智浦、德州仪器、安森美等，超过50家半导体公司在马来西亚设置了半导体生产基地，其中当地封测产能就占了很大的份额。其实从病毒在东南亚肆虐开始，汽车芯片公司就一再延长了本来已经降低的芯片交期。
2）天灾人祸：按照一位小伙伴的调侃，半导体行业调节芯片供需关系的重要手段（事件），就是诸如失火、停电和水灾等奇奇怪怪的原因。但是在2021年格外的多，什么德州暴雪停电，什么台积电缺水缺电，瑞萨半导体工厂大火。光怪陆离的，反正交不上就有客观原因可以找，这可苦了产业链链条上的Tier 1和车企。其实今年你很难想象国内的Tier 1是怎么过日子的。
3）炒货：我以前听说半导体的销售，运用各种手段该催单的时候催单，凭着高低价格和重要性调配而进行调配，到了今年持续这么长时间，1美金-10美金都能出现这种涨10倍、20倍甚至更高的，真是见了世面了。
从这次事件中，你可以理解将来日本、韩国、欧洲和美国的工业行业（汽车行业是其中一份子），都要建立一个相对可控和完整的芯片供应体系。这对于分工体系来说，会建设大量的冗余环节，并且大家的产能利用率都会下来。这次疫情，是全球都没遇到过的势态，也有了全球共识——为了某种程度上的产业安全，可以不那么分工协作，可以容忍成本提升和效率降低。
图4 马来西亚掉链子，全球损失都很大
当然中国这边也是从各个维度来布局芯片产业。所以当出现第三个阶段——马来西亚的芯片供应持续不稳定的时候，就已经超脱了一般的情况，直接演变成特斯拉这样的全球最大电动汽车企业都拿不到芯片、所有的车企都在抢核心芯片，导致8月份全球的核心功能芯片供应困难。一般的芯片，按照Elon Musk的搞法，能换就换了，但是这些安全部件，替换的周期实在太长，贸贸然换了后患无穷。
小结：
这个世界的脆弱性真的是得以体现。我记得之前有本书《反脆弱》特别火，现在芯片成了汽车行业的阿克琉斯之踵，可能到2022年都不能完完全全消退，这事既真实又扯淡。
图｜网络及相关截图
作者简介：朱玉龙，资深电动汽车三电系统和汽车电子工程师，著有《汽车电子硬件设计》。
联系客服
