汽车芯片之所以缺货，是因为人们在家办公，手机和电脑用芯片的市场需求增加，半导体芯片公司将生产重心转移到消费电子领域。然而，当汽车制造商开始恢复生产和工作时，半导体芯片无法及时提供足够的供应，导致了汽车芯片行业目前面临的困难。功能芯片:主要指处理器和控制器芯片。汽车可以在没有用于信息传输和数据处理的电子和电气架构的情况下在道路上行驶。车辆控制系统主要包括车身电子系统、车辆运动系统、动力系统、信息娱乐系统、自动驾驶系统等。这些系统下有许多子功能。每个子功能后面都有一个控制器，控制器内部有一个功能芯片。功率半导体:主要负责功率转换，多用于电源和接口，如电动汽车用IGBT功率芯片和可广泛应用于模拟电路和数字电路的场效应晶体管MOSFET。
【汽车人】汽车芯片为啥突然缺货?
现在的全球芯片行业，正处于市场无序和分工环节紊乱的双重困境中。随着生产高峰的过去，问题将在一两个月内得到缓解。但全球芯片供应链重新整合过程，将以年计。
文/《汽车人》黄耀鹏
仅次于车卖不出去和现金流枯竭，缺料在整车厂的“痛苦排行榜”上照样名列前茅。这绝非什么“幸福的烦恼”，而是货真价实的营收和利润损失。从12月初开始，一汽-大众进入停产状态，上汽大众则于12月4日开始停产。
大众中国则称，由于特定汽车电子元件芯片供应中断，导致一些汽车生产“面临中断”，与网传的“停产”消息不符。大众公关部称，“相关车辆的客户交付未受影响”。另有消息来源表明，目前ESP功能芯片和相关ECU芯片缺货突出。
南北大众强调，“缺芯”造成的是局部影响，而非全局性的停产。语义上的微妙差异，并非讨论重点。两大200万辆俱乐部成员，共同“缺芯”（尽管只是个别芯片），表明供应链风险已经暴露。
如果停产为实，不论全面还是局部，每天损失将以百万到千万计。而且，国内一二线车企很有可能受到不同程度上的波及，无人置身事外。
芯片景气周期
从今年夏天开始，全球的“缺芯”问题就变得突出。从整车厂的角度，大陆和博世的芯片制造工厂产能受到了“阻碍”，官方说法是“疫情影响”。
需要指出，自2017年开始，全球就处于芯片的景气周期，新能源汽车、智能家居、通讯产业都迎来了大规模投资。根据博世方面在2019年的预测，随着汽车自动化程度越高，车辆上需要的传感器就越多，估计在未来五年左右的时间里，每辆汽车平均使用的传感器数量或将达到40-60个。这就要求芯片技术向更高级进化，在未来以更高算力驱动如此多的传感器。
博世在去年投资11亿美元建设第二家晶圆工厂，该厂从2021年开始将博世的产量增加一倍。各国晶圆工厂都开始扩充产能，但此举并未缓解芯片制造的瓶颈。
相比整车制造，半导体芯片的产业链条相对较短，主要包含设计、制造和封测（封装测试）三大环节。其中芯片制造材料（晶圆、光刻胶等辅料）和设备（光刻机）门槛很高，产业链需要各环节紧密合作。
设计环节利润最高，美国公司占据领先地位，高通、博通、英特尔、德州仪器、美信、英伟达等为代表。芯片制造环节，门槛较高、投资大、回收期长，台积电、三星为代表，中国大陆的中芯国际距离5nm工艺还落后两代（有一说为一代）。封测环节，中国已经追上全球先进水平。
极紫外线光刻机惟一生产厂家为荷兰阿斯麦，而日企也生产光刻机，材料市场则为日企把持。去年日韩交恶，日本就对韩国限制了光刻材料，韩国被迫让步。
车用芯片大多为28nm制程以上，要求并不高，理论上中国企业有能力生产，但实际情况是中企自研芯片比例不足10%。特别是IGBT功率芯片，大多数为英飞凌、恩智浦等厂家垄断。
中企大跃进，尚待时日
中企为什么没有大规模进入汽车芯片供应商的行列，原因很复杂。Tier1供应商遴选芯片供应商有强大的惯性。而且，整车企业要求Tier1供应商使用车规级芯片，Tier1要求Tier2也一样。业界普遍公认车规级指通过AEC-Q认证的元器件。
这是当年北美三大牵头设立的AEC（美国汽车电子委员会），由后者制定的标准。该标准是“自愿”认证，但满足AEC要求，是Tier1普遍默认的准入条件。
而且，通过AEC-Q认证是元器件打入Tire1供应链的第一步，对于涉及安全的应用场景，如自动驾驶等，还需要满足功能安全标准ISO26262。之后会连同ECU或域控制器，进行汽车电子环境可靠性试验或者叫DV实验，需要满足质量管理标准ISO/TS16949标准或者不同整车企业各自的企业标准。譬如，通用汽车的GMW3172标准、大众VW80000标准等。
那么问题来了，一款芯片从选型、硬件设计、样件，到一系列上述实验，再到大规模生产和测试、装车，一般需要2-3年才能进入整车厂供应链。进入后，也就3-5年供货周期，投资风险始终存在。
一些国内的整车企业，常见的操作是第一年用大厂芯片和集成系统，第二年换成国内小厂家，延长账期，对外仍宣称使用大厂产品。而小厂家因为利润被压的比较低，也没有继续研发的资本，停留在仿制阶段。整车企业压成本的手段，最终成了中企无法稳定供货、技术升级的始作俑者。
不过，随着华为等企业在LTE-V2X、4G/5GTBOX通讯模组的强势崛起，部分芯片供应局面已经改善，但功率器件、视觉芯片等，仍未改观。
今年，全国可能投入9.5万亿元资金补贴、支持芯片厂家。补贴大跃进的结果，是近万家企业转做半导体业务。不管结果如何，对眼下的供应瓶颈缓不济急。
混乱的根本原
今年半导体市场的确诡异，旭化成、亚德诺、意法、恩智浦、瑞萨电子纷纷缺货。在过去一个月中，恩智浦半导体供货有所缓解，意法和旭化成一片难求。
几个突发事件凑在一起。除了横亘全年的全球疫情，9月底，日本音频IC巨头旭化成惟一的晶圆工厂失火，82小时未扑灭，导致部分IC芯片暴涨22倍。
整个11月，意法半导体三个工会的员工，在各自工厂举行了大罢工，抗议工作量过于饱和，以至于VX芯片严重短缺，代理商也趁机涨价。
另外，欧洲西部恶劣的天气，也造成运输不畅、原料供应发生了问题，影响了芯片厂商备货。
不过，这些因素大多影响时效较短。对全球芯片行业，长效和深刻的影响来自华盛顿。美国对华使用的“科技封锁”武器，空前恶化了全球芯片供应链和分工体系。
表面上，华为首当其冲，遭遇了全方位的封锁。从EDA软件、开发环境、ARM架构授权，到芯片生产代工，再到全球范围内的芯片供货限制。
华为只是重要目标，并非惟一。实际上，有上百家中国企业都分批次上了美国制定的“实体名单”。还有一个半月任期的美国现政府，不但企图在科技上限制中企发展，还试图在供应链上排除中企参与。拜登政府态度不明，但承沿该政策，是大概率事件，中国是美国全面竞争对手，是华盛顿红蓝共识。
而依赖全球分工体系的芯片供应商，包括美国厂商在海外的工厂，就有两个选择：一个是搞“去美化”，另一个是搞“去中化”。选择前者的居多，原因很简单，对于大多数芯片厂商来说，中国是大客户，而美国大多数时候处于供应链的上中游。
供应链上游环节，可以想办法替代，但最大客户的购买力，实际上无法排斥，也找不到替代。美企囿于政令，被迫放弃客户、忍受损失，但其他供应商没必要陪绑。
问题是，美国连绵不断的限制政令，大大扰乱了既有供应链的流向。重新部署需要时间。芯片产能比整车更依赖规模效应，生产更集中，产能和研发体系的重新部署代价非常高。现在的全球芯片行业，正处于市场无序和分工环节紊乱的双重困境中。
这种混乱，需要几年才可能稳定下来。这两年进行大规模投资的中企，也需要同样长的时间，才可能在供应链上找到位置。
多数情况下，整车企业的库存预警，不直接针对芯片，而是Tier1供应商的分系统。即便整车企业知道了芯片供应紧张，也只能和供应商协商，让其加紧备货。Tier1供应商则向芯片厂商施加压力，要求优先满足核心大客户。对于大多数Tier1供应商来说，南北大众都在优先供应队列中。但对于芯片企业，南北大众的影响力隔着一层，并不居于核心地位。
随着生产高峰的过去，问题将在一两个月内得到缓解。但全球芯片供应链重新整合过程，将以年计。（文/《汽车人》黄耀鹏，部分图片来源网络）【版权声明】本文系《汽车人》独家原创稿件，版权为《汽车人》所有。
本文来源于汽车之家车家号作者，不代表汽车之家的观点立场。
