汽車芯片為何如此重要？缺芯潮缺的到底是什么？

從2020年開始，缺芯的話題就沒有停歇，甚至愈演愈烈。芯片之于汽車產(chǎn)業(yè)究竟是一種什么樣的存在？它的缺失，究竟會導(dǎo)致車輛上的哪些系統(tǒng)無法制造、哪些功能不能實(shí)現(xiàn)？（微信公號：CNWAUTO）

在劉慈欣的科幻小說《球狀閃電》中，地球上的芯片被一種神秘力量摧毀，引發(fā)大面積災(zāi)難，三分之一國土的人們處于電力出現(xiàn)前的農(nóng)業(yè)社會里。有讀者不禁發(fā)出疑問，如果地球受到類似攻擊導(dǎo)致所有硅基芯片被毀，當(dāng)代社會會受到什么樣的沖擊？恐怕，網(wǎng)絡(luò)癱瘓、通信全斷等書中猜想，或許都將一一實(shí)現(xiàn)。

確實(shí)，在人類步入時(shí)代的當(dāng)下，芯片已經(jīng)被看作科技產(chǎn)品迭代的風(fēng)向標(biāo)，也是開啟未來的關(guān)鍵“鑰匙”。一旦芯片缺失，那么帶來的影響是相當(dāng)嚴(yán)重的。

現(xiàn)在，這種危機(jī)正在肆虐汽車行業(yè)。

據(jù)Auto Forecast Solutions統(tǒng)計(jì)，截至今年8月9日，全球范圍內(nèi)因芯片短缺導(dǎo)致的汽車減產(chǎn)已達(dá)585萬輛。其中中國市場減產(chǎn)112．2萬輛。預(yù)計(jì)2021年全球汽車減產(chǎn)或?qū)⒊^700萬輛。而這種影響將持續(xù)到明年春天。

汽車芯片從未變得如此重要。

為什么會造成這種情況？芯片之于汽車產(chǎn)業(yè)究竟是一種什么樣的存在？它的缺失，究竟會導(dǎo)致車輛上的哪些系統(tǒng)無法制造、哪些功能不能實(shí)現(xiàn)？

汽車上到底需要多少芯片？

按照功能劃分，汽車芯片大致可以分為三類：第一類負(fù)責(zé)算力和處理，比如用于自動駕駛感知和融合的AI芯片，用于發(fā)動機(jī)／底盤／車身控制的傳統(tǒng)MCU；第二類負(fù)責(zé)功率轉(zhuǎn)換，如IGBT等功率器件；第三類是傳感類芯片，用于自動駕駛各種雷達(dá)，以及氣囊、胎壓檢測等等。

而更細(xì)化的分類可以分為八大類：高性能計(jì)算芯片（AI芯片／GPU）、微控制器（MCU）、存儲芯片（DRAM／Flash）、 CMOS圖像傳感芯片、顯示驅(qū)動芯片、模擬芯片（包括無線通訊的功率放大器、音頻放大器、 傳感器等）、功率元器件、傳感芯片（壓力、流量、慣性、濕度、紅外等）。

據(jù)測算，平均每輛車搭載半導(dǎo)體約為1600個(gè)，這些半導(dǎo)體器件分布于汽車的各個(gè)設(shè)備與系統(tǒng)，主導(dǎo)他們協(xié)同工作的正是汽車芯片，如邏輯計(jì)算芯片、存儲芯片、微控制器MCU等。

從應(yīng)用的角度，汽車上小到胎壓監(jiān)測系統(tǒng)TMPS、攝像頭，大到整車控制器、自動駕駛域控制器，都離不開各式各樣的芯片?？梢哉f汽車的智能化就是芯片的智能化。

傳統(tǒng)汽車的芯片數(shù)量大約在500～600左右，隨著自動駕駛、新能源等功能的增加，現(xiàn)在的芯片數(shù)量大約在1000～1200左右了。而一些以智能為主打的車型，則需要的芯片數(shù)量更多。

小鵬汽車創(chuàng)始人何小鵬此前曾表示，我們跟中國、海外都在合作，一輛車現(xiàn)在有差不多1700顆芯片。

據(jù)Strategy Analytics統(tǒng)計(jì)，各級別汽車功能芯片搭載數(shù)量都在逐年遞增，目前汽車平均約采用25個(gè)功能芯片，一些高端車型已突破100個(gè)。而根據(jù)博世方面在2019年的預(yù)測，如今汽車自動化程度越高，車輛上需要的傳感器就越多，預(yù)計(jì)在未來五年左右的時(shí)間里，每輛汽車平均使用的傳感器數(shù)量或?qū)⑦_(dá)到40－60個(gè)。

缺芯潮缺的到底是什么？

從2020年開始，缺芯情況就開始出現(xiàn)，甚至愈演愈烈。到底缺的是什么？

資深電動汽車三電系統(tǒng)和汽車電子工程師朱玉龍告訴記者，事實(shí)上，缺芯潮已經(jīng)經(jīng)歷了三個(gè)階段。

第一階段發(fā)生在2020年12月，彼時(shí)Volkswagen Group、Continental和Bosch開始從供應(yīng)鏈短缺的角度首次發(fā)布汽車行業(yè)缺芯的情況。當(dāng)時(shí)的主要說法是，由于受疫情影響，帶來供需錯(cuò)配導(dǎo)致的不平衡，汽車生產(chǎn)所需的汽車芯片，尤其是核心部件發(fā)動機(jī)ECU和ESP供應(yīng)短缺，導(dǎo)致全球汽車和零部件生產(chǎn)直接受牽連。

第二階段則是MCU（微控制單元）芯片的緊缺，這個(gè)反應(yīng)在2月份各個(gè)公司的調(diào)研報(bào)告里面。

在汽車電子的各個(gè)方面，使用了大量的MCU單片機(jī)。由于IC小型化和高頻的需求，MCU需要40nm以下的制程，大部分IDM都把芯片生產(chǎn)外包給臺積電（TSMC）等代工廠， TMSC生產(chǎn)出貨量約占所有汽車MCU70％的市場份額。由于汽車MCU芯片的市場也是高度集中的，排名前7位的MCU供應(yīng)商約占需求的98％。

當(dāng)時(shí)的瓶頸是臺積電，由于汽車業(yè)務(wù)僅僅占它的3％的總收入，這個(gè)瓶頸一時(shí)半會沒有解決。隨著各國政府還有車企的斡旋，臺積電這塊的瓶頸逐步突破。

在這個(gè)階段，車企甚至開始了跨MCU平臺的準(zhǔn)備和切換，這不僅是從一個(gè)供應(yīng)商轉(zhuǎn)移到另一個(gè)供應(yīng)商的商務(wù)流程，還需要同時(shí)調(diào)整軟件和硬件等技術(shù)部分，難度很高，即使這樣車企也克服困難做完了。

目前經(jīng)歷的則是第三階段，由于東南亞疫情的加劇，以馬來西亞為中心的某汽車芯片供應(yīng)商的工廠，繼關(guān)廠停產(chǎn)數(shù)周后，再次被當(dāng)?shù)卣箨P(guān)閉部分生產(chǎn)線至8月21日。這直接導(dǎo)致了芯片供應(yīng)的惡化，并且從原先MCU擴(kuò)展到核心芯片也出現(xiàn)缺失。

芯片制造商停產(chǎn)導(dǎo)致了博世的ESP／IPB、VCU、TCU等產(chǎn)品的供貨困難，而博世作為全球最大的汽車零部件供應(yīng)商，其底盤和安全部件的供應(yīng)缺口，對于全球所有的整車企業(yè)來說，都產(chǎn)生了重大的打擊。

8月17日，博世中國副總裁徐大全發(fā)布了一條朋友圈，因?yàn)椤叭毙尽彼麄儔毫σ卜浅４?，甚至調(diào)侃想帶著領(lǐng)導(dǎo)跳樓。

造成短缺的原因究竟是什么？

本文為中新汽車原創(chuàng)，歡迎小伙伴分享，媒體如需轉(zhuǎn)載請?jiān)谖那白⒚髯髡呒俺鎏?，謝絕任何媒體、自媒體以此文任何內(nèi)容制作為視頻、音頻腳本，違者將承擔(dān)法律責(zé)任。圖片來源于網(wǎng)絡(luò)。