近两年,各汽车生产厂家一直被笼罩在“芯片短缺”的阴影之下,自2020年末开始,芯片短缺导致了部分车企陆续停产,不仅是汽车,全球范围的各类与芯片相关的厂商都受到了或多或少的影响。
2021年的芯片短缺浪潮波及到了全球的车企,取消非必要的短缺芯片或交付少芯片已经成为部分车企的常态,比如理想汽车称,由于毫米波雷达的芯片供应短缺,车主可选择交付3雷达版本车型(原本为5颗毫米波雷达),并计划在未来几个月内补齐另外两颗雷达。减少了两个雷达后不可使用自动并道辅助和自动驾驶等辅助驾驶功能,但不影响正常车辆驾驶。
大众除了部分工厂被迫停产外,旗下的销量冠军级别的车型也受到了影响,朗逸因芯片短缺取消了中控屏幕,安装非原厂售后导航,安装后无MOS功能及CRS3.0相关功能。
奥迪由于芯片的短缺,导致了车型减产与仅提供一把遥控钥匙,自2021年7月5日起部分国产奥迪车型在交付时,仅提供一把遥控钥匙和一把机械钥匙齿。并承诺待产能恢复后,补发第二把钥匙,受到影响的车型包括奥迪A4L、Q5L/Q5L Sportback、A6L/A6L PHEV、CKD e-tron。
对消费者是息息相关除配置外,还可以明显感知到车价有所上浮,接下来我们就分析一下汽车芯片在汽车上有多重要,以及为何会短缺。
汽车芯片大致分为功能芯片、功率半导体、以及传感类芯片三大类。
第一类:功能芯片,负责算理和处理,有负责自动驾驶、智能座舱等功能的AI芯片,负责车身稳定系统、ECU、ABS、驱动系统、悬架系统等大量功能的MCU(微控制单元)芯片,MCU芯片也是车企最缺的芯片。
第二类:功率半导体,比如IGBT,主要应用于电动车,是能源变换与传输的核心器件
第三类:传感类芯片,用于气囊、雷达、胎压监测等功能。
是什么原因导致芯片如此稀缺呢?
一辆传统燃油车上使用的各类芯片约500-600个,新能源大约在1000-2000个。
最短缺的MCU一辆传统燃油车也需要数十颗至数百颗,新能源是传统汽车的1倍之多。
首先是当前状态下的工厂产能问题
近两年居家线上办公激增,对应的显示器、平板电脑、家用网络设备等销量激增,甚至对网络摄像头的需求都有大幅增长。
其实汽车芯片远不及手机芯片的技术要求之高,一些手机芯片可以达到5nm的制程,汽车芯片仅需28nm就可以,但二者均有不同的难关需要攻破。
首先汽车芯片一项重要责任就是确保可靠性、保证产品品质,相比普通设备上的芯片,汽车芯片检测及采样也比普通半导体更加严格,比如-40摄氏度至+175摄氏度的工作温度范围,甚至更大范围的温度及电压,关于温度的周期实验次数更多,寿命测试周期也比普通芯片的10年更长,设定为20年。同时,在检查中,普通芯片进行抽样检查,而汽车芯片需要做的是100%检查。
其次是制作成本与利润的问题
一直以来主流的消费级芯片制作厂商几乎不会涉及到车用级的芯片制作,汽车设计的寿命及开发时间都要远长于手机,所以车用级芯片需要具有一定前瞻性,加上车用级芯片实现产业化周期漫长、供应体系门槛高的特点,对厂商产生了极大的技术、生产、成本等方面的考验,一举一动都会是以年为单位计算,与主机厂的深度融合的同时并没有获得可观的利润。
最后是原材料问题
汽车芯片厂与手机芯片厂同样都是向晶圆厂采购生产原材料—晶圆。车规级芯片需求的规模远不及消费级芯片需求的规模,加上电子产品需求的猛增,导致晶圆厂产能不足,所以在一定程度上会优先满足了利润更高的消费级芯片,这也是目前汽车芯片短缺的原因之一。
2022年初丰田在日本官网宣布,2022年1月19日后的陆地巡洋舰订单,交货日期可能是4年之后。但这仅是面对日本本国的通知,当地的陆地巡洋舰销量不是很多,海外市场目前供应正常,但也能看出芯片、配件的全短缺仍在影响着世界各地车企。
总结
芯片短缺的期间内,接连出现了由于芯片短缺导致的中控屏幕减少触控功能,车钥匙仅提供一把,芯片短缺导致减少座椅加热的功能等等状况的发生,当发现芯片与我们的生活息息相关时,才意识到日常使用的简单功能却有着如此繁冗的技术支持。
也证明从较晚的起步时间开始,短短几十年内国内汽车生产水平达到如此高度,离不开一代又一代汽车人的耕耘与奉献,如同祖国的繁荣昌盛,离不开一代又一代人的努力奋斗。