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汽車芯片真的那么缺嗎?

2021-12-03
作者: 湯之上隆
來源: 半導(dǎo)體行業(yè)觀察
關(guān)鍵詞: 汽車芯片 車載半導(dǎo)體

  對(duì)于汽車,筆者沒有特別的“愛”,雖然對(duì)現(xiàn)在的汽車還比較滿意,但已經(jīng)用了十三年,該換了!然而,據(jù)2021年10月31日日本經(jīng)濟(jì)新聞報(bào)道,受到半導(dǎo)體供給不足的影響,無法生產(chǎn)汽車、新車交貨期愈來愈長(zhǎng)。之前最多1一一3個(gè)月的交貨期,如今已經(jīng)延長(zhǎng)兩倍,而一些受歡迎的車型甚至需要等一年(甚至更長(zhǎng)的時(shí)間)。

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  圖1:新車交貨期愈來愈長(zhǎng)。出自日本經(jīng)濟(jì)新聞2021年10月31日?qǐng)?bào)道。(圖片出自:eetimes.jp)

  半導(dǎo)體缺貨真的如此嚴(yán)重嗎?一一筆者對(duì)此表示懷疑,但筆者還是決定放棄今年換車的想法了。此外,還決定在明年(2022年)2月份進(jìn)行第七次車檢。

  總覺得汽車行業(yè)的半導(dǎo)體不足情況異常嚴(yán)重。據(jù)11月2日日本經(jīng)濟(jì)新聞報(bào)道,今年10月日本的新車銷售數(shù)量為27萬9,341輛,與1968年(也是日本開始統(tǒng)計(jì)汽車銷售數(shù)量的年份)的27萬9,643輛相比,下滑了兩輛,可以說是過去54年來最低的銷售數(shù)量。日本經(jīng)濟(jì)新聞指出,汽車銷售數(shù)量下滑的原因在于受到半導(dǎo)體供給不足和東南亞地區(qū)新冠疫情蔓延的影響,車載零部件供給不足。

  筆者在2021年4月21日,發(fā)表了名為《半導(dǎo)體供給不足~ “Just In Time”帶來的弊端,無人駕駛的關(guān)鍵由TSMC掌握》的文章,筆者在文中分析了車載半導(dǎo)體供給不足的原因。但目前的情況似乎與筆者的分析有所不同。在本文中,筆者將再次從半導(dǎo)體的觀點(diǎn)分析無法生產(chǎn)汽車的原因。

  也許本文的結(jié)論會(huì)令諸位讀者失望,因?yàn)槠湓蚴恰安恢浴?。筆者推測(cè)肯定有某些地方的某些企業(yè)在囤積半導(dǎo)體產(chǎn)品。

  分析日本的汽車生產(chǎn)數(shù)量

  下圖2是自2016年1月到2021年9月日本的汽車生產(chǎn)數(shù)量。在2020年5月汽車生產(chǎn)數(shù)量暴跌的原因如下:受到新冠疫情的影響,汽車需求“蒸發(fā)”、廠家不得不減產(chǎn)。且在2021年秋季前后恢復(fù),然而在年末又陷入減產(chǎn)。今年(2021年)夏季以后的減產(chǎn)尤其明顯。

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  圖2:日本的汽車生產(chǎn)數(shù)量(2016年1月一億2021年9月),出自:筆者根據(jù)日本汽車工業(yè)協(xié)會(huì)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)制作了此圖。(圖片出自:eetimes.jp)

  此處,由于考慮到了汽車生產(chǎn)受到季節(jié)性因素的影響,因此,比較了2016年一2019年的每月平均生產(chǎn)數(shù)量(以下簡(jiǎn)稱為:“平均數(shù)量”)與2020年以后的生產(chǎn)數(shù)量(下圖3)。此外,還計(jì)算了2020年1月以后的生產(chǎn)數(shù)量與平均數(shù)量的差(下圖3的下半部分)。

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  圖3:2016年一2019年的平均生產(chǎn)數(shù)量與2020年以后的數(shù)量的比較。筆者根據(jù)日本汽車工業(yè)協(xié)會(huì)的數(shù)據(jù)制作了此圖。(圖片出自:eetimes.jp)

  看到此圖后,筆者不禁驚詫!在2020年4月一6月期間差異達(dá)到30萬輛的原因在于疫情引起的需求下滑。然而,2021年9月差異達(dá)到40.3萬輛,幾乎等同于疫情最嚴(yán)重的2020年5月份(40.9萬輛)。而且,7月一9月的情況繼續(xù)不樂觀,尚未發(fā)布的10月份的生產(chǎn)數(shù)量也會(huì)更不堪入目(很可能會(huì)出現(xiàn)史上最低的新車銷售數(shù)量)。

  如此看來,哪怕新車的交貨期變成半年一一1年也不足為奇。那么,為什么會(huì)出現(xiàn)半導(dǎo)體供給不足呢?

  車載半導(dǎo)體出貨數(shù)量趨勢(shì)

  全球半導(dǎo)體統(tǒng)計(jì)機(jī)構(gòu)(WSTS)一般會(huì)在每月的月初披露截止到兩個(gè)月前的半導(dǎo)體統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),比方說,在2021年11月月初披露截止到2021年9月的各類半導(dǎo)體的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。

  在WSTS的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)中,明確記載車載方向的產(chǎn)品有邏輯半導(dǎo)體、MCU(Micro Controller Unit,即微控制器)、模擬半導(dǎo)體。根據(jù)這三種半導(dǎo)體在2019年1月一一2021年9月期間的出貨數(shù)量筆者制作了下圖4。

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  圖4:車載邏輯半導(dǎo)體、MCU、模擬半導(dǎo)體的出貨數(shù)量(2016年1月~2021年9月)。筆者根據(jù)WSTS的數(shù)據(jù)制作了此圖。(圖片出自:eetimes.jp)

  看到上圖后,筆者又不僅大吃一驚!請(qǐng)大家再看看最新的2021年9月的數(shù)字。三類車載半導(dǎo)體在9月份的出貨數(shù)量都刷新了歷史記錄。尤其是邏輯半導(dǎo)體的出貨數(shù)量尤其驚人!既然出貨數(shù)量如此驚人,為何還會(huì)發(fā)生半導(dǎo)體不足呢?

  2020年3月一一8月期間,三類半導(dǎo)體的出貨數(shù)量都出現(xiàn)了大幅度下滑,其原因如下:汽車需求下滑,車廠取消了一級(jí)供應(yīng)商、二級(jí)供應(yīng)商的半導(dǎo)體訂單。此外,由于二級(jí)供應(yīng)商的40納米以下的產(chǎn)品都交給了TSMC代工,因此都取消了對(duì)TSMC的訂單。

  車載半導(dǎo)體沒有供給不足

  在2020年10月前后,三類半導(dǎo)體的出貨數(shù)量都恢復(fù)到了疫情之前(3月份)的水平,后來,美國(guó)得克薩斯州在2021年2月突然遭到寒流襲擊,車載半導(dǎo)體的“頭號(hào)玩家”德國(guó)英飛凌、“二號(hào)玩家”NXP半導(dǎo)體的工廠暫停生產(chǎn)。同年三月,作為TOP3的瑞薩電子的那珂工廠發(fā)生了大規(guī)模火災(zāi),無法生產(chǎn)車載半導(dǎo)體。

  然而,令人覺得不可思議的是,在四月份(以及以后)并未看到三類半導(dǎo)體的出貨數(shù)量有下滑(雖然模擬半導(dǎo)體的出貨數(shù)量有微降,但并不是大幅度下滑)。此外,如上文所述,在2020年9月三類半導(dǎo)體的出貨數(shù)量都達(dá)到了歷史最高值。原因在于原停產(chǎn)的英飛凌、NXP、瑞薩工廠重新開始生產(chǎn)和出貨。

  而且,汽車廠家發(fā)出了“由于半導(dǎo)體供給不足,無法生產(chǎn)半導(dǎo)體”信息,因此各家半導(dǎo)體廠家鉚足勁生產(chǎn)了歷史最高數(shù)量的半導(dǎo)體。

  那么,“為什么半導(dǎo)體不足會(huì)導(dǎo)致無法生產(chǎn)汽車呢”?說實(shí)話,筆者也無法理解。筆者只好認(rèn)為某些地方的某些公司在囤貨。如筆者在文章開始所述:“實(shí)在無法理解生產(chǎn)不出汽車的理由”。

  各類半導(dǎo)體都在增產(chǎn)

  如今幾乎每天都在報(bào)道半導(dǎo)體供給不足的新聞。而且,幾乎每天筆者都收到來自電視臺(tái)、報(bào)社、雜志社等媒體的關(guān)于“緣何半導(dǎo)體會(huì)供給不足的”采訪。

  但是,筆者拒絕了一切采訪。理由有二,其一,媒體一開口就是“半導(dǎo)體究竟是什么”?筆者真希望這些媒體可以稍微學(xué)習(xí)一下再進(jìn)行采訪。

  其二,筆者也不知道具體原因(這才是關(guān)鍵)。但是,如諸位在上文所看到的,半導(dǎo)體并沒有出現(xiàn)供給不足。

  下圖5是每個(gè)季度的全球半導(dǎo)體出貨金額、出貨數(shù)量推移表。在2018年第三季度(Q3)發(fā)生了存儲(chǔ)半導(dǎo)體泡沫,因此達(dá)到了一個(gè)峰值。后來,半導(dǎo)體行業(yè)陷入了不景氣階段。受到新冠疫情的影響,半導(dǎo)體的出貨金額、出貨數(shù)量在2020年第二季度(Q2)急劇下滑,2021年第三季度(Q3)達(dá)到了歷史最高值,且遠(yuǎn)超半導(dǎo)體泡沫時(shí)期的峰值,分別為1,448億美元(約人民幣9,412億元)、2,942億個(gè)。

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  圖5:各季度的全球半導(dǎo)體出貨金額、出貨數(shù)量(一2021年第三季度)。筆者根據(jù)WSTS的數(shù)據(jù)制作了此圖。(圖片出自:eetimes.jp)

  從上圖每個(gè)季度的各類半導(dǎo)體的出貨金額來看,在2021年第三季度,邏輯半導(dǎo)體達(dá)到了395億美元(約人民幣2,567.5億元)、Mos Micro(包括處理器、微控制器)達(dá)到了203億美元(約人民幣1,319.5億元),模擬半導(dǎo)體達(dá)到了190億美元(約人民幣1,235億元),都刷新了歷史最高值(如下圖6)。只有DRAM、NAND型等作為閃存半導(dǎo)體的Mos Memory不及2018年第三季度的峰值(441億美元,約人民幣2,866.5億元),為424億美元(約人民幣2,756億元),從這種驟增的趨勢(shì)來看,出貨金額在第四季度肯定會(huì)刷新歷史最高值,超過“存儲(chǔ)半導(dǎo)體泡沫”時(shí)的峰值。

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  圖6,每個(gè)季度的各類半導(dǎo)體的出貨金額(一2021年第三季度),筆者根據(jù)WSTS的數(shù)據(jù)制作了此圖。(圖片出自:eetimes.jp)

  綜上所述,半導(dǎo)體整體(以及各類半導(dǎo)體)都在不斷增產(chǎn)。那么,如何還會(huì)出現(xiàn)“半導(dǎo)體供給不足”呢?筆者始終無法理解:哪種用途的半導(dǎo)體、什么半導(dǎo)體、缺貨到何種程度?因此,筆者無法回復(fù)各家媒體的采訪。

  “老鼠”還在不斷增加

  只要看一下半導(dǎo)體的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),就會(huì)發(fā)現(xiàn)各類半導(dǎo)體都在增產(chǎn)、應(yīng)該不會(huì)出現(xiàn)供給不足(至少筆者不這么認(rèn)為)。然而,各家半導(dǎo)體廠家還試圖大張旗鼓地進(jìn)行大規(guī)模設(shè)備投資。此外,很多國(guó)家和地區(qū)也為了提高半導(dǎo)體的生產(chǎn)能力,試圖支付不菲的補(bǔ)助金。

  伴著《半導(dǎo)體供給不足》的“漢姆林笛聲(出自格林童話《The Pied Piper of Hamelin》,中文譯作《漢姆林衣色斑駁的吹笛手》)”跳舞的“老鼠”數(shù)量在不斷增加(如下圖7)。全球78億人真的需要那么多半導(dǎo)體嗎?這些增產(chǎn)行為真的是在做了充分的市場(chǎng)調(diào)查之后做出來的嗎?筆者認(rèn)為,現(xiàn)在的半導(dǎo)體行業(yè)處于被資本主義“劫持”的不健康狀態(tài)。諸位讀者是如何認(rèn)為的呢?

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  圖7:逐漸升溫的半導(dǎo)體設(shè)備投資、各國(guó)和各地區(qū)的補(bǔ)助政策。(圖片出自:eetimes.jp)

  后記:為什么要在日本設(shè)立半導(dǎo)體工廠

  2021年11月18日,TrendForce在中國(guó)深圳舉辦了《Memory Trend Summit 2022》,會(huì)議上,TrendForce的Joanne Chiao分析師做了題目為《Wafer Shortages Drives the General Growth of Foundry Capacity in 2022》的演講,演講中提到當(dāng)下半導(dǎo)體不足的主要原因在于28納米。

  28納米半導(dǎo)體被廣泛應(yīng)用于以下方向:用于PC或路由器Wifi的SoC(System on Chip)、用于PC或電視機(jī)的液晶的LSI(Timing Controller、簡(jiǎn)稱為:“TCON”)、用于NAND型閃存的控制器、用于平板電腦或者智能手機(jī)的SoC和RF、車載和工業(yè)MCU(微控制器)等諸多方面。

  此外,28納米半導(dǎo)體作為平板型(Planner)晶體管,是最先進(jìn)的產(chǎn)品之一。從成本來看也相當(dāng)于一塊“甜點(diǎn)(Sweet Spot,或稱為甜區(qū))”,大部分垂直統(tǒng)籌型(IDM)公司也在把業(yè)務(wù)外包給Foundry。因此,需求已經(jīng)大幅度超過Foundry的產(chǎn)能,這才是半導(dǎo)體供給不足的“元兇”。

  如果筆者的分析無誤的話,就可以理解為何某家Foundry公司會(huì)在日本建設(shè)22納米一一28納米的半導(dǎo)體工廠(月度產(chǎn)能為4萬5,000顆)了。其實(shí)他們并不是為了日本而建設(shè)工廠的。他們心中自有盤算!那些自以為是的政治家、官僚揚(yáng)言:“我們已經(jīng)吸引了全球最尖端的Foundry廠家”。其實(shí)不過是把日本的稅金花費(fèi)給了其他國(guó)家、地區(qū)的企業(yè)。

 

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