汽車芯片正趨向高效化,這些工藝變得更緊缺
過去三年,主要半導(dǎo)體供應(yīng)商一直在設(shè)法解決芯片長期短缺的問題,這個問題阻礙了多種商品的生產(chǎn),包括家用電器、計算機和汽車。元件供應(yīng)現(xiàn)在有所改善,但一些半導(dǎo)體產(chǎn)品仍然很難買到。
花旗歐洲、中東和非洲地區(qū)技術(shù)研究(EMEA Tech Research)主管Amit Harchandani對《華爾街日報》(The Wall Street Journal)表示:「供應(yīng)鏈參與者的評論暗示,情況在持續(xù)改善,但現(xiàn)在就說所有的制約問題都已經(jīng)完全過去了,那還為時過早?!?br style="white-space: normal; color: rgb(102, 102, 102); font-family: 宋體; font-size: 12px;"/>
Harchandani稱,與美國和亞洲相比,在歐洲,汽車終端市場更為重要一些,因為美國和亞洲的領(lǐng)先芯片制造商業(yè)務(wù)涉及的智能手機和個人電腦方面的終端需求要更多。
今年歐洲大陸汽車制造商的需求預(yù)計將仍然具有韌性,據(jù)瑞銀集團(UBS Group, UBS)的預(yù)期,輕型汽車產(chǎn)量將比2022年增長2.7%。隨著汽車制造商尋求遵守排放法規(guī)以及滿足客戶需求,電動汽車的銷售預(yù)計將躍升39%,而電動汽車通常比內(nèi)燃機汽車需要更多的芯片。
Bernstein高級分析師Daniel Roeska對《華爾街日報》表示,雖然揮之不去的供應(yīng)鏈限制可能會拖累今年的汽車產(chǎn)量水平,但預(yù)計2024年整個行業(yè)的產(chǎn)量將出現(xiàn)上升。他說,隨著供應(yīng)鏈問題進一步緩解,同時如果中國、歐洲和美國經(jīng)濟開始復(fù)蘇,那么汽車制造商應(yīng)該能夠提高產(chǎn)量。
半導(dǎo)體廠商汽車芯片業(yè)務(wù)表現(xiàn)良好
汽車芯片相關(guān)業(yè)務(wù)已成為全球頭部半導(dǎo)體廠商業(yè)績增長的主力。據(jù)悉,意法半導(dǎo)體(ST)2022全年營收增長26.4%,達到161.3億美元。營業(yè)利潤率從去年的19.0%增長到27.5%,凈利潤增長一倍,達到39.6億美元。2023全年的營收目標在168億~178億美元。其中,汽車和分立器件產(chǎn)品部(ADG)貢獻了ST 2022年總收入的30%以上,汽車業(yè)務(wù)是ST實現(xiàn)200億美元營收目標的核心。
“有許多積極趨勢正在推動整車半導(dǎo)體含量增加?!币夥ò雽?dǎo)體汽車和分立器件產(chǎn)品部市場總監(jiān)付志凱對《中國電子報》記者表示,這些趨勢包括汽車銷量在疫情期間放緩后復(fù)蘇增長;芯片在傳統(tǒng)汽車應(yīng)用中的普及率增加;汽車功能和安全性升級,帶來更好的駕乘體驗/舒適性的新功能,具備冗余安全性和更嚴格的容錯要求;以及汽車電氣化和數(shù)字化的顛覆性趨勢。
恩智浦公布的2022年第四季度財報顯示,營收為33.12億美元,同比增長9%,超出市場預(yù)期;凈利潤為7.34億美元,同比增長20%。其中車用芯片營收年增17%至18.05億美元,營收占比升至54.5%。恩智浦2022全年營收為132.1億美元,同比增長19.4%;凈利潤為28.33億美元,同比增長48.6%。
恩智浦大中華區(qū)主席李廷偉在接受《中國電子報》記者采訪時表示,電動汽車銷量持續(xù)增長推動車內(nèi)產(chǎn)品需求加速增長,OEM在產(chǎn)能有限時優(yōu)先生產(chǎn)高端產(chǎn)品,因此恩智浦汽車業(yè)務(wù)有著良好表現(xiàn)。
英飛凌此前發(fā)布的2023財年第一季度財報顯示,當季實現(xiàn)營收39.51億歐元,利潤為11.07億歐元,環(huán)比增長4.6%。英飛凌科技全球高級副總裁、大中華區(qū)總裁、英飛凌科技大中華區(qū)電源與傳感系統(tǒng)事業(yè)部負責(zé)人潘大偉對記者表示,得益于低碳化和數(shù)字化,英飛凌的營收在過去五年高速增長。
德州儀器(TI)2022年車載業(yè)務(wù)收入達到50億美元,其中在電源管理IC領(lǐng)域擁有絕對壓倒性優(yōu)勢,市場占有率估計超過60%。電動汽車對電源管理IC需求旺盛,推動德州儀器汽車業(yè)務(wù)飛速成長。
“隨著智能化、電氣化發(fā)展,作為自動駕駛、車聯(lián)網(wǎng)等新興領(lǐng)域的核心零部件,汽車芯片的需求增長非常迅猛?!钡轮輧x器ADAS系統(tǒng)總經(jīng)理Miro Adzan對記者表示,作為TI重要的業(yè)務(wù)組成部分,2022年汽車板塊占TI總營收約25%。
汽車芯片結(jié)構(gòu)性短缺現(xiàn)象還會持續(xù)
在經(jīng)歷了前兩年的全面短缺后,汽車芯片的供應(yīng)情況已經(jīng)出現(xiàn)了新變化,結(jié)構(gòu)性短缺是目前汽車芯片市場存在的主要問題。納芯微電子副總裁姚迪對記者說,從半導(dǎo)體整個產(chǎn)業(yè)環(huán)節(jié)上來看,封裝測試產(chǎn)能已經(jīng)在全面緩解。同時,晶圓產(chǎn)能需求也出現(xiàn)了分化,比如汽車芯片中用到的低壓工藝晶圓產(chǎn)能供應(yīng)短缺現(xiàn)象目前已經(jīng)全面緩解,現(xiàn)在具備高壓BCD工藝和功率器件工藝的晶圓產(chǎn)能仍然比較缺乏。
“這種結(jié)構(gòu)性短缺主要來自于新能源汽車和泛能源行業(yè)對特定芯片需求的快速增長。另外,在近期之內(nèi),汽車芯片在一些特定工藝節(jié)點上的產(chǎn)能擴張趕不上需求的增長速度,也導(dǎo)致了汽車芯片的結(jié)構(gòu)性短缺?!被诖耍Φ险J為,這種結(jié)構(gòu)性短缺現(xiàn)象還會持續(xù)一段時間。
具體來看,一方面,近年來汽車電動化、智能化腳步迅速加快,市場對高壓特殊工藝的芯需求在快速增長。然而,相應(yīng)高壓特殊工藝產(chǎn)能卻沒辦法快速得到擴產(chǎn),這也使得供給側(cè)出現(xiàn)結(jié)構(gòu)性供應(yīng)壓力。另一方面,汽車智能化和電動化趨勢給國內(nèi)整車廠帶來了新機遇,很多新的整車廠玩家紛紛入局參與競爭。然而,有限的市場容量無法容納過多數(shù)量廠家。這導(dǎo)致整體供應(yīng)鏈中的需求以高于實際需求的形式被成倍放大,這導(dǎo)致半導(dǎo)體這一汽車產(chǎn)業(yè)鏈中的上游環(huán)節(jié)也受到影響。
付志凱從產(chǎn)能角度談道,受整車半導(dǎo)體含量增加的非線性趨勢影響,全球汽車半導(dǎo)體產(chǎn)能正在推動裝機率和投資規(guī)模增長。此外,追求創(chuàng)新,尤其是追求更小技術(shù)節(jié)點,需要更大規(guī)模的投資,推動研發(fā)和晶圓廠模塊建設(shè)成本持續(xù)增加。
“分析機構(gòu)預(yù)測,在汽車行業(yè),必須在兩個維度取得進展才能縮小全球半導(dǎo)體需求與產(chǎn)能的缺口?!备吨緞P表示,一個是重新分配現(xiàn)有產(chǎn)能,把其他行業(yè)的產(chǎn)能分配給汽車;另一個是提出有吸引力的投資方案,提高汽車芯片在相關(guān)技術(shù)節(jié)點上的產(chǎn)能。
在預(yù)見到這一需求后,ST迅速采取行動,但建設(shè)新廠需要時間。付志凱說,ST在過去 4 年中增加了資本支出,重點放在戰(zhàn)略投資上。2023年,ST計劃資本支出約40億美元,其中約 80%用于提高300毫米晶圓廠和碳化硅工廠的產(chǎn)能,包括碳化硅襯底制造廠建設(shè)計劃。剩余20%用于技術(shù)研發(fā),以及制造設(shè)備、基礎(chǔ)設(shè)施的維護和效率改進,計劃于2027年實現(xiàn)碳中和計劃。還將用于晶圓廠、封測制造廠擴產(chǎn)和技術(shù)組合調(diào)整。
國產(chǎn)車規(guī)級芯片量產(chǎn)
2023年3月30日,我國汽車行業(yè)迎來天大的好消息,國產(chǎn)車規(guī)級頂級芯片龍鷹一號正式量產(chǎn),該芯片采用的是7nm制程工藝,這也是我們經(jīng)常聽說的國內(nèi)首款7nm智能座艙芯片,是由武漢經(jīng)開區(qū)的湖北芯擎科技有限公司主導(dǎo)設(shè)計并研發(fā)制造,該芯片不僅做到了打破國外技術(shù)壟斷,特別是還實現(xiàn)了從“一芯多屏”到“跨域融合”,所謂的一芯多屏,就是在汽車里除了可以使用某一塊屏幕進行導(dǎo)航,還可以使用其它屏幕用來聽音樂、玩游戲、看電影,總之就是可以在汽車里通過一顆芯片,就可以實現(xiàn)多塊屏幕的系統(tǒng)運行,可以說這才是真正的智能座艙芯片,因其帶來的沉浸式座艙體驗,以及高級輔助駕駛都是國外廠商無法與之相比的,這也將有助于我國汽車行業(yè)再次騰飛,并且徹底趕超國外那些汽車廠商。
2019年,龍鷹一號芯片產(chǎn)品的研發(fā)項目正式立項,2021年就已經(jīng)完成了流片生產(chǎn),如今2023年終于迎來好消息,龍鷹一號已經(jīng)正式量產(chǎn)成功,這意味著我們在芯片領(lǐng)域又向前邁進了一小步,可以說這不僅是芯片行業(yè)的一小步,也是汽車行業(yè)向前邁進的一大步,更是中國科技向上騰飛的又一核心科技。
據(jù)行業(yè)人士透露,該芯片集成了87層電路,以及88億顆晶體管,并且采用了車規(guī)級芯片最先進的7納米工藝制程,目前國外汽車芯片廠商最先進的制程工藝,同樣也是7nm制程,也就是說我國在汽車芯片領(lǐng)域,已經(jīng)做到了和國際汽車芯片廠商相抗衡的技術(shù)實力,實在是可喜可賀。
不僅如此,國內(nèi)已經(jīng)有眾多汽車廠商采購了大量訂單,大量龍鷹一號芯片產(chǎn)品也已經(jīng)正式量產(chǎn),并且準備提前供貨投入市場使用,這也意味著今年中期就會有多款搭載“龍鷹一號”芯片的智能汽車問世,相信到時一定會出現(xiàn)許多人搶購,那么中國汽車的銷量也勢必會再往上提升一個臺階。
