隨著新能源汽車滲透率不斷提升，如何保障相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈、供應(yīng)鏈的安全性穩(wěn)定性被上升到一個新的高度。
(資料圖)
尤其當2020年以來，車規(guī)級半導(dǎo)體的供應(yīng)持續(xù)短缺，成為一眾產(chǎn)業(yè)鏈中橫亙在新能源發(fā)展道路上的一大難題。2021年，包括大眾、豐田、日產(chǎn)等面對芯片短缺一度被迫減產(chǎn)甚至停產(chǎn)。直至今日，短缺問題仍未根本解決。
車企們?nèi)蛘摇靶尽敝H，芯片國產(chǎn)化成為了芯片短缺難題的破解之道，同時也成為行業(yè)企業(yè)不得不探索的道路。
4月7日，在湖南長沙舉辦的汽車功率半導(dǎo)體分會成立大會暨汽車功率芯片發(fā)展研討會上，中國汽車芯片產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟理事長董揚在大會現(xiàn)場發(fā)言時指出：“中國芯片產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展的條件已經(jīng)成熟。中國進入高質(zhì)量發(fā)展新階段，經(jīng)濟體量大，創(chuàng)新需求高，必須發(fā)展芯片產(chǎn)業(yè)。”
參會眾多企業(yè)代表發(fā)言指出，車規(guī)級芯片國產(chǎn)化的最終實現(xiàn)，一方面需要企業(yè)自主創(chuàng)新，另一方面，協(xié)同降本能力也將成為行業(yè)考驗。湖南三安半導(dǎo)體銷售副總經(jīng)理張真榕向21世紀經(jīng)濟報道記者表示，“目前汽車產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)性缺芯的情況正在倒逼整個芯片產(chǎn)業(yè)鏈打破傳統(tǒng)的供應(yīng)模式，提升產(chǎn)業(yè)鏈創(chuàng)新。”
“汽車芯片國產(chǎn)化”迎戰(zhàn)略窗口期
新能源汽車產(chǎn)業(yè)的高速成長帶動了“車規(guī)級芯片”的需求猛增，也帶來了當下的缺芯難題。
所謂車規(guī)級芯片，是指適用于汽車電子元件規(guī)格標準的半導(dǎo)體芯片，可分為MCU、存儲芯片、功率器件、ISP、電源管理芯片、射頻器件、傳感器（CIS、加速傳感器等）、GPU/ASIC/FPGA/AI芯片等。
疊加疫情因素影響，2020以來，汽車產(chǎn)業(yè)先后爆發(fā)出MCU、功率半導(dǎo)體供應(yīng)不足問題，傳導(dǎo)到下游車企后，上汽大眾、通用汽車多家車企甚至被迫停產(chǎn)或減產(chǎn)。
時至今日，情況雖有所好轉(zhuǎn)，但短缺問題并未得到根本性扭轉(zhuǎn)，市場預(yù)測，直到2025年，功率半導(dǎo)體供應(yīng)短缺問題都將存在。
“汽車市場的結(jié)構(gòu)性缺芯，國產(chǎn)化是破題辦法之一。”奇瑞汽車研發(fā)總院芯片規(guī)劃總監(jiān)郭宇輝以碳化硅芯片為例向21世紀經(jīng)濟報道記者解釋道，“碳化硅芯片項目投資建設(shè)期需18-24個月，去年國內(nèi)有許多碳化硅項目的投資，2025年會釋放產(chǎn)能，屆時碳化硅功率半導(dǎo)體的緊缺狀況或會緩解。”
但從目前來看，由于整體起步較晚，我國汽車半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈正面臨尚不健全和上下游協(xié)同不一致問題。
“上游的襯底、外延、晶圓、封裝、測試，中游的電機、電控，下游的整車，都處于尚未形成協(xié)同發(fā)展的局面。業(yè)內(nèi)認為，這一方面依賴于企業(yè)主體的技術(shù)創(chuàng)新，另一方面也有待芯片、模組、零部件和整車等產(chǎn)業(yè)鏈的整合。”在場參會人員指出。
“傳統(tǒng)汽車領(lǐng)域，一款車型的換代周期至少在3-5年，但新能源車的置換周期基本為1-2年，這導(dǎo)致行業(yè)上下游一起配合協(xié)同研發(fā)生產(chǎn)。”比亞迪(002594.SZ)汽車工業(yè)有限公司副總工程師劉源向記者表示。
為探索上述難題的應(yīng)對之策，4月7日，汽車功率半導(dǎo)體分會在湖南長沙也宣布成立。據(jù)了解，汽車功率半導(dǎo)體分會設(shè)立在中國汽車芯片創(chuàng)新聯(lián)盟旗下，以促進功率半導(dǎo)體行業(yè)發(fā)展為總體目標，以圍繞產(chǎn)業(yè)鏈構(gòu)建創(chuàng)新鏈、促進產(chǎn)業(yè)協(xié)同合作，加快關(guān)鍵技術(shù)的快速突破為宗旨。
董揚表示，分會成立是為了建立產(chǎn)業(yè)生態(tài)，打通標準制訂、檢測認證等各個環(huán)節(jié)。“產(chǎn)業(yè)需要建立朋友圈，需要組織生態(tài)，之后還需要有檢測、做標準，進行多方統(tǒng)籌。”
國產(chǎn)碳化硅功率芯片預(yù)計年內(nèi)“上車”
記者自會場了解到，經(jīng)歷一段時間的摸索期后，最遲今年年底，無論是模擬半導(dǎo)體還是功率半導(dǎo)體都將迎來放量。
公開資料顯示，在模擬半導(dǎo)體領(lǐng)域納芯微(688052.SH)作為國內(nèi)龍頭企業(yè)，此前曾在業(yè)績說明會上表示，公司車規(guī)級模擬芯片已在主流整車廠商/汽車一級供應(yīng)商實現(xiàn)批量裝車。
在功率半導(dǎo)體領(lǐng)域，行業(yè)也涌現(xiàn)了三安光電(600703.SH)、天岳先進(688234.SH)、爍科晶體、天科合達等企業(yè)。
功率半導(dǎo)體領(lǐng)域由于附加值較高，因此長期受到產(chǎn)業(yè)重視，如今也將迎來國產(chǎn)化“裝車”。
2021年，三安光電的湖南三安長沙一期項目投產(chǎn)，業(yè)務(wù)涵蓋碳化硅襯底材料、外延片、晶圓生產(chǎn)及封裝測試等環(huán)節(jié)，成為國內(nèi)第一條、全球第三條碳化硅垂直整合全產(chǎn)業(yè)鏈。據(jù)張真榕介紹，目前，湖南三安半導(dǎo)體一期工程已量產(chǎn)，6英寸碳化硅晶圓年產(chǎn)能達到20萬片，二期工程預(yù)計2023年年底投產(chǎn)，6英寸碳化硅晶圓年產(chǎn)能將達50萬片。“公司訂單量目前處于飽和狀態(tài)，前兩個月的銷售額均達億元級別。其中，新能源汽車功率半導(dǎo)體步入放量期，三安半導(dǎo)體用于主驅(qū)的碳化硅功率半導(dǎo)體有望在今年四季度正式上車。”
在張真榕看來，國內(nèi)碳化硅仍有較大降本空間。“碳化硅襯底目前占碳化硅芯片成本的約60%，因此降低襯底成本是重點。而現(xiàn)在碳化硅襯底的生產(chǎn)工藝還有三個瓶頸：一是晶體質(zhì)量，二是長晶效率，三是切磨拋的損耗，這是行業(yè)內(nèi)各家企業(yè)都在努力攻克的難關(guān)。隨著產(chǎn)業(yè)化推進和產(chǎn)學(xué)研合作，未來有很大降本空間。”
“從三安光電自身的產(chǎn)業(yè)經(jīng)驗看，LED芯片比20年前降價了95%。碳化硅芯片預(yù)計每年成本也會下降50%-80%。”張真榕認為，降本主要方法，一是通過技術(shù)創(chuàng)新，提高效率和良率；二是規(guī)模化生產(chǎn)；三是設(shè)備、材料國產(chǎn)化。“比如長晶爐等設(shè)備已實現(xiàn)了國產(chǎn)化。”張真榕表示。
