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豐田陸巡等車四年 晶片在汽車上到底有多重要

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近兩年,各汽車生産廠家一直被籠罩在“晶片短缺”的陰影之下,自2020年末開始,晶片短缺導緻了部分車企陸續停産,不僅是汽車,全球範圍的各類與晶片相關的廠商都受到了或多或少的影響。

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2021年的晶片短缺浪潮波及到了全球的車企,取消非必要的短缺晶片或傳遞少晶片已經成為部分車企的常态,比如理想汽車稱,由于毫米波雷達的晶片供應短缺,車主可選擇傳遞3雷達版本車型(原本為5顆毫米波雷達),并計劃在未來幾個月内補齊另外兩顆雷達。減少了兩個雷達後不可使用自動并道輔助和自動駕駛等輔助駕駛功能,但不影響正常車輛駕駛。

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大衆除了部分工廠被迫停産外,旗下的銷量冠軍級别的車型也受到了影響,朗逸因晶片短缺取消了中控螢幕,安裝非原廠售後導航,安裝後無MOS功能及CRS3.0相關功能。

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奧迪由于晶片的短缺,導緻了車型減産與僅提供一把遙控鑰匙,自2021年7月5日起部分國産奧迪車型在傳遞時,僅提供一把遙控鑰匙和一把機械鑰匙齒。并承諾待産能恢複後,補發第二把鑰匙,受到影響的車型包括奧迪A4L、Q5L/Q5L Sportback、A6L/A6L PHEV、CKD e-tron。

對消費者是息息相關除配置外,還可以明顯感覺到車價有所上浮,接下來我們就分析一下汽車晶片在汽車上有多重要,以及為何會短缺。

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汽車晶片大緻分為功能晶片、功率半導體、以及傳感類晶片三大類。

第一類:功能晶片,負責算理和處理,有負責自動駕駛、智能座艙等功能的AI晶片,負責車身穩定系統、ECU、ABS、驅動系統、懸架系統等大量功能的MCU(微控制單元)晶片,MCU晶片也是車企最缺的晶片。

第二類:功率半導體,比如IGBT,主要應用于電動車,是能源變換與傳輸的核心器件

第三類:傳感類晶片,用于氣囊、雷達、胎壓監測等功能。

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是什麼原因導緻晶片如此稀缺呢?

一輛傳統燃油車上使用的各類晶片約500-600個,新能源大約在1000-2000個。

最短缺的MCU一輛傳統燃油車也需要數十顆至數百顆,新能源是傳統汽車的1倍之多。

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首先是目前狀态下的工廠産能問題

近兩年居家線上辦公激增,對應的顯示器、平闆電腦、家用網絡裝置等銷量激增,甚至對網絡攝像頭的需求都有大幅增長。

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其實汽車晶片遠不及手機晶片的技術要求之高,一些手機晶片可以達到5nm的制程,汽車晶片僅需28nm就可以,但二者均有不同的難關需要攻破。

首先汽車晶片一項重要責任就是確定可靠性、保證産品品質,相比普通裝置上的晶片,汽車晶片檢測及采樣也比普通半導體更加嚴格,比如-40攝氏度至+175攝氏度的工作溫度範圍,甚至更大範圍的溫度及電壓,關于溫度的周期實驗次數更多,壽命測試周期也比普通晶片的10年更長,設定為20年。同時,在檢查中,普通晶片進行抽樣檢查,而汽車晶片需要做的是100%檢查。

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其次是制作成本與利潤的問題

一直以來主流的消費級晶片制作廠商幾乎不會涉及到車用級的晶片制作,汽車設計的壽命及開發時間都要遠長于手機,是以車用級晶片需要具有一定前瞻性,加上車用級晶片實作産業化周期漫長、供應體系門檻高的特點,對廠商産生了極大的技術、生産、成本等方面的考驗,一舉一動都會是以年為機關計算,與主機廠的深度融合的同時并沒有獲得可觀的利潤。

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最後是原材料問題

汽車晶片廠與手機晶片廠同樣都是向晶圓廠采購生産原材料—晶圓。車規級晶片需求的規模遠不及消費級晶片需求的規模,加上電子産品需求的猛增,導緻晶圓廠産能不足,是以在一定程度上會優先滿足了利潤更高的消費級晶片,這也是目前汽車晶片短缺的原因之一。

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2022年初豐田在日本官網宣布,2022年1月19日後的陸地巡洋艦訂單,交貨日期可能是4年之後。但這僅是面對日本本國的通知,當地的陸地巡洋艦銷量不是很多,海外市場目前供應正常,但也能看出晶片、配件的全短缺仍在影響着世界各地車企。

總結

晶片短缺的期間内,接連出現了由于晶片短缺導緻的中控螢幕減少觸控功能,車鑰匙僅提供一把,晶片短缺導緻減少座椅加熱的功能等等狀況的發生,當發現晶片與我們的生活息息相關時,才意識到日常使用的簡單功能卻有着如此繁冗的技術支援。

也證明從較晚的起步時間開始,短短幾十年内國内汽車生産水準達到如此高度,離不開一代又一代汽車人的耕耘與奉獻,如同祖國的繁榮昌盛,離不開一代又一代人的努力奮鬥。

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