4S店沒車賣了？大眾豐田停產(chǎn)都是因為缺少它

　　【太平洋汽車網(wǎng) 新車頻道】雖然因為疫情不能回家過年，但這并不影響大家買新車過年到處炫耀的沖動。去到4S店買車，銷售缺心眼的手段見識過不少，尤其是熱門車，說什么沒貨要排隊，過年前提車要加價。銷售的嘴騙人的鬼，這回居然還說因為沒芯片所以沒車，糊弄誰呢？又不是手機。

　　此言差矣，這回真不是銷售缺心眼，而是汽車真的缺芯片了。在2020年12月就陸續(xù)傳出了南北大眾（一汽-大眾/上汽大眾）因芯片半導體短缺，導致停工停產(chǎn)的消息，而筆者在當時以為這只是一個臨時問題，但直到今年1月福特、豐田、本田、日產(chǎn)、奔馳、奧迪等全球多家車廠開始宣布大范圍停工停產(chǎn)，這時候才意識到“芯片短缺”的問題可能遠比想象中要嚴重的多！

　　就在1月20號，奧迪宣布由于全球汽車芯片短缺，大眾集團的生產(chǎn)進度已經(jīng)被嚴重拖慢，目前僅奧迪就有一萬多名工人被迫停工，而第一季度的產(chǎn)量也將被控制在1萬輛之內(nèi)。

　　雖然隨后奧迪首席執(zhí)行官馬庫斯·杜茲曼（Markus Duesmann）公開表示：“芯片短缺事件只是暫時性的，預計2021年全年大眾集團的整體產(chǎn)量不會受到影響”，但家大業(yè)大的大眾集團都遭遇了如此風波，由此可見芯片短缺問題，將給原本蕭條的全球汽車市場帶來更嚴重的沖擊。

　　上面所說的車企也只是目前停產(chǎn)/減產(chǎn)車企的冰山一角，至今仍在持續(xù)擴大中，甚至連一向宣傳自研芯片的特斯拉（Tesla）也未能幸免。同時更細思惶恐的是，多家芯片行業(yè)機構公開表示，車用芯片缺貨問題很大概率會持續(xù)到2021年下半年，由此看來2021年買車很可能就像今年買顯卡一樣，“別談打幾折，原價提車就是最大優(yōu)惠”。

●那么問題來了，好端端的芯片為啥會全球范圍缺貨？

　　目前各家車企所使用的芯片可分為MCU（微控制單元）、功率半導體（IGBT、MOSFET等）、傳感器及其他四大類別。

　　根據(jù)以往的大數(shù)據(jù)顯示，在傳統(tǒng)燃油汽車中MCU占比最高，達到了23%；而近些年，隨著各家車企在智能化配置上的發(fā)展，汽車所搭載核心芯片也越來越多，因此MCU類和傳感器類芯片的占比也進一步增加，其中就包括我們常見的ECU（電子控制單元）、ESP（電子穩(wěn)定程序系統(tǒng)）、ECO（智能發(fā)動機控制系統(tǒng)）等。

　　而這一次全球主要缺貨的芯片就是在車輛中扮演越來越重要角色的-  集成在ECU和ESP中的MCU(微控制單元)。

　　至于為啥會缺貨，這里面可能是有著堪比“雷雨”級（小編看過最“亂”的一部文學作品）的復雜關系。

　　首先我們來了解下，目前全球車規(guī)級MCU的主要5大芯片供應商分別為：德州儀器、英飛凌、恩智浦、瑞薩電子、意法半導體；同時全球汽車主要零部件供應商為：博世（BOSCH）、大陸集團（Continental AG）。

　　二者的關系簡單來描述就是：零部件供應商“博世”從芯片供應商“恩智浦”拿到芯片來生產(chǎn)制造零部件，隨后供應給車企；而博世這類的零部件供應商自己是不生產(chǎn)任何芯片的。

　　同時上述的“恩智浦”這類的5家芯片供應商自己也不生產(chǎn)芯片，他們只負責按照車企的需求設計芯片，最終的生產(chǎn)工作是由芯片代工企業(yè)來完成（這一點就與我們所熟悉的高通/蘋果類似，驍龍888/蘋果A14 SoC芯片由高通/蘋果自行完成設計，隨后交給臺積電、三星、聯(lián)發(fā)科代工生產(chǎn)）。

　　目前主要代工車規(guī)級芯片的企業(yè)，同樣也是臺積電、三星、聯(lián)發(fā)科等。

　　也就是說上述共存在4級關系：“車企、零部件供應商、芯片供應商、代工廠”；其中具體來說就是：

　　1、車企向芯片供應商提出芯片要求；

　　2、芯片供應商設計出芯片方案，讓代工廠按照方案進行生產(chǎn)；

　　3、代工廠生產(chǎn)出芯片，交付給芯片供應商；

　　4、芯片供應商將芯片供應給零部件供應商；

　　5、零部件供應商將購買來的芯片加入所制造的零部件；

　　6、零部件售賣給車企；

　　在這個過程中我們可以發(fā)現(xiàn)車企并未與真正的芯片制造者 - “代工廠”進行任何聯(lián)系，僅與不生產(chǎn)芯片的零部件供應商、芯片供應商打交道。

　　這樣重重復雜的關系，雖然能讓四方都獲得不錯的經(jīng)濟利益，但由于車企沒有和代工廠進行直接溝通，導致車企的芯片需求在經(jīng)過四層過濾后，傳達給代工廠的訂單不僅時間有了拖延，同時又與代工廠現(xiàn)有的生產(chǎn)線產(chǎn)能產(chǎn)生了沖突，因此只能將車企芯片訂單延期排產(chǎn)。（這里就是個隱患的開端）

　　同時，由于2020年年初的一場疫情席卷了全球各大消費市場，其中車企的銷量可謂一落千丈，進而導致紛紛減產(chǎn)/停產(chǎn)車輛；而正是因為車輛的減產(chǎn)，零部件供應商和芯片供應商也相應進行減產(chǎn)/停產(chǎn)，而最后給代工廠的芯片訂單就是要么減產(chǎn)，要么取消。

　　而這時恰逢5G時代的爆發(fā)以及比特幣暴漲，因此以蘋果iPhone12所搭載的A14芯片為首的5G芯片和AMD/NVIDIA（英偉達）顯卡所搭載的處理芯片需求大漲，并迅速霸占了市場上的大部分晶圓和代工廠的生產(chǎn)線。

　　（小科普：晶圓是指制作芯片所用的硅晶片，其原始材料是硅）

　　因此這時候閑著的臺積電、三星、聯(lián)發(fā)科等代工廠自然將絕大部分生產(chǎn)線和晶圓都給了消費類電子產(chǎn)品芯片。（隱患開始蓄力）

　　而到了2020下半年，全球汽車市場逐步開始回暖，再加上智能汽車的逐漸增多，原有的庫存車規(guī)級芯片已經(jīng)無法滿足車企和供應商們，于是又開始了一級傳一級的增加芯片工作。

　　但這時候“增加芯片”的消息傳到了代工廠已為時已晚，代工廠當即沒有足夠的生產(chǎn)線產(chǎn)能和晶圓能分給車規(guī)級芯片，就只能老規(guī)矩被延期。

　　而久而久之就這個延期不斷被延長，進而導致了全球“車企芯片短缺”的爆發(fā)。（隱患爆發(fā)）

　　一般我們所了解到的芯片大部分都是屬于消費電子類，這其中就包括各種手機/電腦核心處理器等；而這類芯片往往主要僅考慮三個方面 - “成本、功耗、性能”。

　　而車規(guī)級芯片目前主要分為MCU（微控制單元）、功率半導體（IGBT、MOSFET等）、傳感器及其他四大類別；這四類芯片的設計考慮方面就遠不止三個，同時每一個芯片對于一輛車來說是絕對必不可少的。

●為什么這么說呢？這里我同樣以MCU來舉個例子

　　MCU在汽車上的全稱是Motor control unit，翻譯中文為“電機控制單元”，也就是控制電機動作的模塊，其要是在汽車的各種外圍電路與接口電路連接控制。

　　用通俗的話來說，就相當于汽車的大腦，控制汽車所有的電子系統(tǒng)，包括：懸掛、發(fā)動機電控系統(tǒng)、車載信息娛樂、雨刷車窗、電動座椅等各個要用到電的部件。根據(jù)行業(yè)數(shù)據(jù)，一般普通燃油家用車裝備的所有芯片中，MCU的數(shù)量會達到30%左右，而在更高端的車型上，則會達到近一半，也就是50%左右。

　　目前車規(guī)級MCU按照不同的使用場景和性能分為了8位、16位以及32位微控器。

　　1、8位MCU：主要用于車載電路中較低端的控制功能的各個子系統(tǒng)，具體包括雨刷、天窗、車窗升降、機械儀表板、集線盒、座椅控制、門控模塊、風扇控制、空調(diào)控制等。

　　2、16位MCU：主要用于動力傳動系統(tǒng)，比如引擎控制、齒輪與離合器控制和電子式渦輪系統(tǒng)、懸吊系統(tǒng)、電子剎車、電子式動力方向盤、扭力分散控制和電子泵等。

　　3、32位MCU：較8位和16為加入了更多智能化，主要用于儀表板類、車身控制、安全控制、智能多媒體控制等大流量數(shù)據(jù)系統(tǒng)控制，具體來說就是負責智能車載信息娛樂系統(tǒng)（全液晶儀表和大屏中控）、ADAS駕駛輔助系統(tǒng)（ACC，預碰撞等）、ESP（電子穩(wěn)定程序）以及復雜的X-by-wire等傳動功能。

　　同時32位MCU還負責了主控處理中心的任務，可將分布于車身各處的中低階電子控制單元（ECU）集中管理，從而實現(xiàn)了高整合、低能耗、高效率的表現(xiàn)；而正是有著如此明顯的優(yōu)勢，32位MCU也越來越受到各家車企的歡迎，因此所占比例逐漸攀升，未來很大可能將徹底淘汰傳統(tǒng)的8位和16位MCU。

　　而近些年，隨著各家車企在智能化配置上的發(fā)展，汽車所搭載核心芯片越來越多，數(shù)以累計的駕駛輔助配置和智能化配置已成為不少人買車的看點，再加上車載海量數(shù)據(jù)流通正逐步成為重要因素，因此MCU芯片在車規(guī)芯片的占比也進一步得到提升，并以此確保整車的實時計算能力。

　　此外，對于新能源車型來說，MCU則更為重要，其不僅要負責各式各樣的自動駕駛功能（處理毫米波雷達、激光雷達、攝像頭等傳感器傳來的數(shù)據(jù)）和車載娛樂系統(tǒng)外，同時還要對整車電動機（馬達）、電池管理（充電、放電）、整車底盤控制等進行管理。

　　看完上述的介紹，現(xiàn)在能明白車規(guī)芯片對于一輛車有多么重要了吧！所以只要芯片一斷供，大部分車企幾乎都造不出一輛能上路的車了！

　　在目前的全球芯片緊張的形式下，光等代工廠生產(chǎn)出芯片必然是不可能的，唯有找到新渠道才是硬道理。

●豐田：將電氣研發(fā)工作交給旗下電裝公司

　　而豐田作為老牌的汽車廠商代表，其早在2018年就開始了芯片探索之路，當時就計劃將電氣零部件的生產(chǎn)和研發(fā)轉(zhuǎn)入旗下電裝公司，同時依靠日本國內(nèi)的松下、索尼等一系列科技公司進行協(xié)助；而在2020年4月豐田宣布正式完成研發(fā)移交，并成立合資公司MIRISE Technologies。

　　此外，豐田還表示：新一代的車載芯片有望于2022年后正式發(fā)布。

●比亞迪：目前已量產(chǎn)新能源所用的IGBT芯片

　　其實比亞迪在2009年的時候就開始布局IGBT芯片；而近日，由于芯片全球中斷成為熱門話題，因此比亞迪也對外宣布，其所生產(chǎn)的 IGBT 芯片已運用在各產(chǎn)品線，除品牌自用外，已經(jīng)有外銷。

　　辣么問題來了IGBT芯片又是啥？

　　上面我們也提到了，車載芯片分為4類，MCU、IGBT、MOSFET等，而這個IGBT芯片全稱是“絕緣柵雙極型晶體管”，是由 BJT(雙極結型晶體三極管) 和 MOS(絕緣柵型場效應管) 組成的復合全控型-電壓驅(qū)動式-功率半導體器件，其主要運用在新能源車上（重點，僅用于新能源車型！）

　　而IGBT芯片在功能上主要是MCU芯片所使用的功率變換器件，可在電驅(qū)系統(tǒng)中進行功率變換，提高用電效率和質(zhì)量，因此也被稱為控制電能的超級開關。（也就是說這個是需要搭配MCU芯片的）

　　具體來說，IGBT是在MCU旗下的另一組芯片，可直接控制驅(qū)動系統(tǒng)直、交流電的轉(zhuǎn)換，決定了車輛的扭矩和最大輸出功率等；得益于IGBT優(yōu)異的電流輸出控制能力可提升新能源車的輸出功率，從而直接提升整車的加速性能。

●其他：中國芯片行業(yè)已開始發(fā)力

　　在過去，一輛車只要有一套好的三大件（發(fā)動機、變速箱、底盤）基本上能稱霸車壇。現(xiàn)如今，一輛車除了有著優(yōu)秀操控性外，智能化也逐漸成為第四個大件。正是因為這些智能配置的普及，也讓車規(guī)級芯片產(chǎn)業(yè)逐漸龐大；而這一次全球性“斷供”所帶來的影響，不僅說明了車載芯片的重要性，同時也暴露出了全球芯片產(chǎn)業(yè)鏈的重大缺陷。

　　不過相信在經(jīng)歷了這一次的風波，或許也會拍醒各位車企老爺們，如果想要做到高產(chǎn)量高質(zhì)量的“現(xiàn)代”汽車，傳統(tǒng)的那一套可能真的行不通了。

　　同時對于傳統(tǒng)的芯片供應商來說，也是拍響了警鐘，雖然各家都在進行自我研發(fā)，但面對如此龐大的市場需求，依然顯得力不從心；再加上消費電子芯片大廠英偉達（NVIDIA）、英特爾（Intel）、高通（Qualcomm）各自宣布入局，這無疑進一步加劇了市場競爭力，而這時候唯有研發(fā)出效率更高/成本更低的車載芯片，才是硬道理。

（圖/文/攝：太平洋汽車網(wǎng) 熊睿鋒）