車載芯片短缺：Q2將最痛苦，且短期難以解決

“二季度是最困難的時候，一方面我們把整個渠道里面的庫存拉空了，另一方面是美國得州暴雪、瑞薩工廠失火等黑天鵝事件導致的停產使得現狀更加嚴峻，所以我個人感覺第二季度是我們最痛苦的一個季度。”某Tier1高管在上海車展期間接受採訪時表示。對此，大衆集團也已發出警告，第二季度面臨的芯片供應挑戰以及產量損失將比第一季度更大。

“從另一個角度來說，芯片的供應緊張問題到2022年底之前都不能解決，因爲臺積電等芯片代工商目前的產值是遠遠無法滿足全球各行各業對於芯片的真實需求的。” 該位高管繼續說到。這與晶圓代工廠的看法大致相似。

其中，臺積電認爲，半導體緊缺至少會持續到2022年，以MCU爲主的車載芯片的產能從今年第三季度開始纔會有所緩解。按照汽車供應鏈的供應週期，至少第四季度整車製造商纔會感知到供應恢復的程度。力積電董事長黃崇仁也表示，半導體產業已經出現結構性問題，產能供不應求情況延續到明年，芯片缺貨可能缺到明年底，而晶圓代工價格自去年底以來漲價幅度已達30～40％，還需要再漲一波纔會回到合理價格。

車企接連“跪”產能背後，缺芯問題緣何難解決？

從去年年底南北大衆因博世、大陸的ESP、ECU缺貨深陷缺芯困境，到晶圓代工、封測端接連漲價、停止接單，再有通用、福特、大衆、沃爾沃、豐田、本田、日產、現代等跨國車企表示因缺“芯”，部分公司出現減產或被迫短暫停產的情況。“芯荒”像“蝴蝶效應”越演越烈，逐漸波及整個產業鏈。

在近期的2021上海車展上，領克、長安、哪吒等多家國內整車廠被問及一季度產銷量時也向相關媒體表示，芯片短缺導致產能無法完全釋放，產量跟不上直接影響了銷量。蔚來汽車、長城汽車等也表態，因爲缺芯產能受到限制。汽車供應商奧托立夫、採埃孚、NSK在車展接受蓋世汽車採訪時也紛紛表示，2021年內缺芯問題仍極富挑戰性。

那麼，缺芯問題已經持續了半年，爲何難以解決呢？據瞭解，在這場“跪”產能的混戰中，其實主要是卡在代工製造環節。

這還要從整個傳統汽車芯片產業鏈來看。例如目前交期已拉長至24～52周的MCU，其芯片設計商在產業鏈中的地位較低，大多爲博世、大陸等Tier1之下的Tier2，或是汽車廠的三級供應商，格局穩定但缺乏活力，利潤率偏低，廠商擴產意願低，因而當產能緊張時，便得不到保障。相關媒體報導，MCU去年爲每個8美元，目前狂飆至50美元，是去年六倍以上。而中小規模的芯片設計商，由於沒有議價能力，已直接被境外代工廠砍單。

此外，由於製造半導體所需的設備和空間的規模和複雜性，建造新的“晶圓廠”要花費至少兩年的時間，數十億美元，且盈利回本慢，時間與資金成本較高。因此，面對這種可能是短暫激增的賭注，很多芯片代工商並不願增加投入。

力積電董事長黃崇仁也表示，晶圓代工大廠不太可能回頭投資成熟製程，擴張的更多是先進製程。車規芯片很難通過新建產線迅速提升供給量，主要還是通過現有產能的供需調配。

“其實存儲芯片、功率器件、傳感器等供應也都很緊張。”瑞薩電子工業芯片部門的產品線負責人俞志宏告訴相關媒體，隨着汽車朝着電動化和智能化發展，車身、儀表、影音、電控系統等電動化提升，汽車對MCU、CPU（中央處理器）、存儲器、傳感器、功率器件的需求大增，自動駕駛技術則需要更多的傳感器、毫米波雷達、車載攝像頭等。

而除了上述提及的美國得州暴雪、瑞薩工廠失火，擁有全球三分之二半導體制造產能的臺灣正遭受半個世紀以來最嚴重的旱災，在全球面臨近期歷史上最嚴重的芯片短缺之際，旱災令臺灣承受的壓力陡增。

據悉，在生產過程中，半導體工廠需要大量水來清洗晶圓基片、蝕刻圖案、拋光層以及沖洗部件。雖然臺積電已經通過使用加油車從其他水庫運水來解決問題，但每輛卡車僅載有20噸水，這與臺積電的日均消耗15.6萬噸的數量大相徑庭。作爲長期解決方案，臺積電正在臺南市建設一個水循環利用廠。世界先進、聯華電子也面臨同樣的難題。

面對困境，芯片製造商如何解決？

儘管如此，芯片製造巨頭仍在撥出鉅額資金以提高整體產能。

目前，包括臺積電、中芯國際等晶圓代工廠都在擴產。如臺積電在上個月初公佈了該行業有史以來最大的一筆投資，在未來三年中撥款1000億美元以提高產能。此外，該公司還在臨時董事會中核準資本預算 28.87 億美元，用以擴充南京 12 寸廠，預估增加28nm製程月產能 4 萬片，以滿足車用芯片等結構性需求。今年下半年開始量產，2023年中達到四萬片全產目標。

在美國， 英特爾承諾在亞利桑那州的兩個基地投資200億美元，並表示今年將進一步投資，尤其是供不應求且汽車零部件製造商需要的芯片。韓國三星電子公司已計劃在2030年之前投資1160億美元，以使芯片生產多樣化。

格芯也計劃今年投資14億美元來擴大現有設施的產能，明年可能會將這一數字翻番。其CEO Caulfield先生說，他的一些客戶已承諾投資資本以確保未來的產能，佔公司今年資本支出的30％。在大流行之前，該數字爲零。

中國最大的芯片製造商半導體制造國際公司（ Semiconductor Manufacturing International Corp. ）上月承諾與政府合作伙伴投資23.5億美元，建立一家專注於較舊芯片製造工藝的新工廠。該公司預計新工廠將於明年開始生產。

此外，芯片製造商正試圖通過改變製造工藝，向競爭對手開放備用產能，審覈客戶訂單以防止囤積和交換生產線來爭取更多的供應。

聯電也正與包括聯發科、聯詠、瑞昱等3 大IC 設計公司討論投資產能合作的情況，以進一步滿足現階段的市場需求。

此外，IDM廠商美光、鎧俠、英飛凌、博世也宣佈了擴產計劃。芯片封測龍頭日月光，也斥資940億新臺幣，在高雄第三園區內建設全球首座5G mmWave企業專網智慧工廠。

誰都不會“放過”汽車電子市場，因爲隨着汽車電氣化及智能化的加速，汽車行業對半導體芯片的需求將呈幾何式增長。未來晶圓代工的先進製程，也還需要智能電動汽車來支持推動。