4S店沒車賣了?大眾豐田停產(chǎn)都是因?yàn)槿鄙偎?/h1>
【太平洋汽車網(wǎng) 新車頻道】雖然因?yàn)橐咔椴荒芑丶疫^年,但這并不影響大家買新車過年到處炫耀的沖動(dòng)。去到4S店買車,銷售缺心眼的手段見識(shí)過不少,尤其是熱門車,說什么沒貨要排隊(duì),過年前提車要加價(jià)。銷售的嘴騙人的鬼,這回居然還說因?yàn)闆]芯片所以沒車,糊弄誰呢?又不是手機(jī)。
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(dǎo)體短缺,導(dǎo)致停工停產(chǎn)的消息,而筆者在當(dāng)時(shí)以為這只是一個(gè)臨時(shí)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(shí)候才意識(shí)到“芯片短缺”的問題可能遠(yuǎn)比想象中要嚴(yán)重的多!
就在1月20號(hào),奧迪宣布由于全球汽車芯片短缺,大眾集團(tuán)的生產(chǎn)進(jìn)度已經(jīng)被嚴(yán)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(shí)性的,預(yù)計(jì)2021年全年大眾集團(tuán)的整體產(chǎn)量不會(huì)受到影響”,但家大業(yè)大的大眾集團(tuán)都遭遇了如此風(fēng)波,由此可見芯片短缺問題,將給原本蕭條的全球汽車市場(chǎng)帶來更嚴(yán)重的沖擊。
因芯片問題減產(chǎn)/停產(chǎn)全球車企匯總 | |
車型 | 影響 |
大眾 | (全球) 第一季度全球范圍內(nèi)大規(guī)模中斷部分新車生產(chǎn) (上汽大眾)從2020年12月4日起,部分車型開始停產(chǎn) (一汽-大眾)消減部分車型產(chǎn)能,確保主銷車型 |
奧迪 | (全球)第一季度產(chǎn)量控制在1萬臺(tái)以內(nèi),超過1萬名員工放假 |
福特 | 德國工廠從1月18日到2月19日停工停產(chǎn) |
FCA | 美國安大略省布蘭普頓工廠/加拿大工廠/墨西哥工廠關(guān)閉 |
日產(chǎn) | 日本工廠下調(diào)小型/緊湊型轎車生產(chǎn)量 |
本田 | 日本工廠減產(chǎn)飛度、北美工廠減產(chǎn)5種車款 中國工廠砍20%產(chǎn)量 |
豐田 | 廣汽豐田第三工廠部分車型停產(chǎn) 1月德國工廠產(chǎn)量減40% |
斯巴魯 | 日本兩家整車工廠/一家發(fā)動(dòng)機(jī)及傳動(dòng)系統(tǒng)工廠全面停產(chǎn) |
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(kuò)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(shí)更細(xì)思惶恐的是,多家芯片行業(yè)機(jī)構(gòu)公開表示,車用芯片缺貨問題很大概率會(huì)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(jià)提車就是最大優(yōu)惠”。
●那么問題來了,好端端的芯片為啥會(huì)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(dǎo)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(dá)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(jìn)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(dòng)機(jī)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(huì)缺貨,這里面可能是有著堪比“雷雨”級(jí)(小編看過最“亂”的一部文學(xué)作品)的復(fù)雜關(guān)系。
首先我們來了解下,目前全球車規(guī)級(jí)MCU的主要5大芯片供應(yīng)商分別為:德州儀器、英飛凌、恩智浦、瑞薩電子、意法半導(dǎo)體;同時(shí)全球汽車主要零部件供應(yīng)商為:博世(BOSCH)、大陸集團(tuán)(Continental AG)。
二者的關(guān)系簡單來描述就是:零部件供應(yīng)商“博世”從芯片供應(yīng)商“恩智浦”拿到芯片來生產(chǎn)制造零部件,隨后供應(yīng)給車企;而博世這類的零部件供應(yīng)商自己是不生產(chǎn)任何芯片的。
同時(shí)上述的“恩智浦”這類的5家芯片供應(yīng)商自己也不生產(chǎn)芯片,他們只負(fù)責(zé)按照車企的需求設(shè)計(jì)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(diǎn)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(shè)計(jì),隨后交給臺(tái)積電、三星、聯(lián)發(fā)科代工生產(chǎn))。
目前主要代工車規(guī)級(jí)芯片的企業(yè),同樣也是臺(tái)積電、三星、聯(lián)發(fā)科等。
也就是說上述共存在4級(jí)關(guān)系:“車企、零部件供應(yīng)商、芯片供應(yīng)商、代工廠”;其中具體來說就是:
1、車企向芯片供應(yīng)商提出芯片要求;
2、芯片供應(yīng)商設(shè)計(jì)出芯片方案,讓代工廠按照方案進(jìn)行生產(chǎn);
3、代工廠生產(chǎn)出芯片,交付給芯片供應(yīng)商;
4、芯片供應(yīng)商將芯片供應(yīng)給零部件供應(yīng)商;
5、零部件供應(yīng)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(gè)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(jìn)行任何聯(lián)系,僅與不生產(chǎn)芯片的零部件供應(yīng)商、芯片供應(yīng)商打交道。
這樣重重復(fù)雜的關(guān)系,雖然能讓四方都獲得不錯(cuò)的經(jīng)濟(jì)利益,但由于車企沒有和代工廠進(jìn)行直接溝通,導(dǎo)致車企的芯片需求在經(jīng)過四層過濾后,傳達(dá)給代工廠的訂單不僅時(shí)間有了拖延,同時(shí)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(gè)隱患的開端)
同時(shí),由于2020年年初的一場(chǎng)疫情席卷了全球各大消費(fèi)市場(chǎng),其中車企的銷量可謂一落千丈,進(jìn)而導(dǎo)致紛紛減產(chǎn)/停產(chǎn)車輛;而正是因?yàn)檐囕v的減產(chǎn),零部件供應(yīng)商和芯片供應(yīng)商也相應(yīng)進(jìn)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(shí)恰逢5G時(shí)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(dá))顯卡所搭載的處理芯片需求大漲,并迅速霸占了市場(chǎng)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(shí)候閑著的臺(tái)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(fèi)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(chǎng)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(jí)芯片已經(jīng)無法滿足車企和供應(yīng)商們,于是又開始了一級(jí)傳一級(jí)的增加芯片工作。
但這時(shí)候“增加芯片”的消息傳到了代工廠已為時(shí)已晚,代工廠當(dāng)即沒有足夠的生產(chǎn)線產(chǎn)能和晶圓能分給車規(guī)級(jí)芯片,就只能老規(guī)矩被延期。
而久而久之就這個(gè)延期不斷被延長,進(jìn)而導(dǎo)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(fèi)電子類,這其中就包括各種手機(jī)/電腦核心處理器等;而這類芯片往往主要僅考慮三個(gè)方面 - “成本、功耗、性能”。
而車規(guī)級(jí)芯片目前主要分為MCU(微控制單元)、功率半導(dǎo)體(IGBT、MOSFET等)、傳感器及其他四大類別;這四類芯片的設(shè)計(jì)考慮方面就遠(yuǎn)不止三個(gè),同時(shí)每一個(gè)芯片對(duì)于一輛車來說是絕對(duì)必不可少的。
●為什么這么說呢?這里我同樣以MCU來舉個(gè)例子
MCU在汽車上的全稱是Motor control unit,翻譯中文為“電機(jī)控制單元”,也就是控制電機(jī)動(dòng)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(dāng)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(dòng)機(jī)電控系統(tǒng)、車載信息娛樂、雨刷車窗、電動(dòng)座椅等各個(gè)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(huì)達(dá)到30%左右,而在更高端的車型上,則會(huì)達(dá)到近一半,也就是50%左右。
目前車規(guī)級(jí)MCU按照不同的使用場(chǎng)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(gè)子系統(tǒng),具體包括雨刷、天窗、車窗升降、機(jī)械儀表板、集線盒、座椅控制、門控模塊、風(fēng)扇控制、空調(diào)控制等。
2、16位MCU:主要用于動(dòng)力傳動(dòng)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(dòng)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(fù)責(zé)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(yù)碰撞等)、ESP(電子穩(wěn)定程序)以及復(fù)雜的X-by-wire等傳動(dòng)功能。
同時(shí)32位MCU還負(fù)責(zé)了主控處理中心的任務(wù),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(shí)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(shì),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(jì)的駕駛輔助配置和智能化配置已成為不少人買車的看點(diǎn),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(jìn)一步得到提升,并以此確保整車的實(shí)時(shí)計(jì)算能力。
此外,對(duì)于新能源車型來說,MCU則更為重要,其不僅要負(fù)責(zé)各式各樣的自動(dòng)駕駛功能(處理毫米波雷達(dá)、激光雷達(dá)、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(shí)還要對(duì)整車電動(dòng)機(jī)(馬達(dá))、電池管理(充電、放電)、整車底盤控制等進(jìn)行管理。
看完上述的介紹,現(xiàn)在能明白車規(guī)芯片對(duì)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(dāng)時(shí)就計(jì)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(shí)依靠日本國內(nèi)的松下、索尼等一系列科技公司進(jìn)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(shí)比亞迪在2009年的時(shí)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(duì)外宣布,其所生產(chǎn)的 IGBT 芯片已運(yùn)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(gè)IGBT芯片全稱是“絕緣柵雙極型晶體管”,是由 BJT(雙極結(jié)型晶體三極管) 和 MOS(絕緣柵型場(chǎng)效應(yīng)管) 組成的復(fù)合全控型-電壓驅(qū)動(dòng)式-功率半導(dǎo)體器件,其主要運(yùn)用在新能源車上(重點(diǎn),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(jìn)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(jí)開關(guān)。(也就是說這個(gè)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(dòng)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
中國芯片行業(yè)已開始發(fā)力 | |
企業(yè) | 自主研發(fā)芯片進(jìn)程 |
中芯國際 | 已與國家集成電路基金、亦莊國投三方成立合資公司,共同研發(fā)車規(guī)級(jí)芯片 |
芯馳科技 | 自主研發(fā)16mm車載芯片,已于2019年10月流片 |
黑芝麻 | 已發(fā)布智能駕駛芯片“華山二號(hào)”A1000和A1000L芯片 |
華為 | 自主研發(fā)設(shè)計(jì)了710A車載芯片、Ascend910 車載AI處理器 并推出了智能駕駛MDC平臺(tái) |
百度 | 已開發(fā)“昆侖”和“鴻鵠”等AI車載芯片 |
吉利 | 旗下億咖通科技與安謀科技中國公司共同出資成立的芯擎科技 |
北汽 | 與Imagination集團(tuán)、翠微股份合資成立了北京核芯達(dá)科技; |
上汽 | 與英飛凌成立了上汽英飛凌汽車功率半導(dǎo)體有限公司 |
零跑 | 與大華股份聯(lián)合研發(fā)AI自動(dòng)駕駛芯片 |
四維圖新 | 自主研發(fā)了32位MCU芯片 |
蔚來 | 正計(jì)劃自主研發(fā)自動(dòng)駕駛計(jì)算芯片(計(jì)劃中) |
在過去,一輛車只要有一套好的三大件(發(fā)動(dòng)機(jī)、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(gè)大件。正是因?yàn)檫@些智能配置的普及,也讓車規(guī)級(jí)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(shí)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(fēng)波,或許也會(huì)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(shí)對(duì)于傳統(tǒng)的芯片供應(yīng)商來說,也是拍響了警鐘,雖然各家都在進(jìn)行自我研發(fā),但面對(duì)如此龐大的市場(chǎng)需求,依然顯得力不從心;再加上消費(fèi)電子芯片大廠英偉達(dá)(NVIDIA)、英特爾(Intel)、高通(Qualcomm)各自宣布入局,這無疑進(jìn)一步加劇了市場(chǎng)競爭力,而這時(shí)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)
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