瑞萨火灾的警示

张静

代工模式的过度集中以及资源的相对垄断，是汽车芯片短缺的根本原因之一。

今年3月19日，瑞萨电子位于日本茨城县的一座工厂突发大火，共损坏11台设备，占公司所有半导体生产设备的2%。据悉，瑞萨电子在日本拥有六座半导体工厂，此次发生火灾的是该公司的300毫米直径晶圆处理工厂，更加不幸的是，在这座工厂中，2/3的芯片产品属于汽车芯片。

按原计划，瑞萨电子的复产规划是：4月19日产能恢复到10%，4月25日产能恢复到30%，4月底产能恢复到50%，5月底产能恢复到100%。可加之日本东北部发生的大地震和海啸，瑞萨电子停工时间将长达三个月。据彭博社报道称，瑞萨火灾之后，全球车用芯片的短缺可能会持续到今年下半年。

“从中不难发现，火灾之后，瑞萨电子无法在短期内迅速恢复生产，其库存只能持续到4月底，也就是说在此之前汽车行业的芯片供应还算安全，但真正的危机是从5月份开始显现出来的，因为这时候的库存已经用完了，而新的生产线还没有重建起来，这才是最为致命的。”IHS Markit大中华区轻型车辆生产预测经理陶杲如是说。

与此同时，陶杲认为，缺芯对于汽车行业来说并不是一个随机事件，而是一个必然事件，主要原因有以下四点：

第一，半导体产品交货周期长。由于芯片生产周期长、产业利用率又非常高，一旦生产中断，所造成的影响则是十分巨大的。例如，一级供应商通常需要提前12周向下级供应商下达需求，再根据芯片类型的不同，通常需要14周、16周、24周的时间来备货，下单时间短于交货时间是存在风险的。

第二，近饱和的芯片产能利用率。半导体晶圆厂的理想利用率为95%，一旦超过95%的产能瓶颈，晶圆制造商就必须进行新的投资以扩大产能或寻求外包，所以，芯片制造商必须足够灵活，以应对不断变化的市场需求。

第三，消费电子芯片需求激增。比如许多5G手机的推出以及5G基础设施的建设，需要大量的手机处理器;随着新的Xbox与索尼PS5的推出，游戏处理器需要也十分巨大;而疫情期间的封锁措施则进一步增加了电商行业的发展，促使电脑和数据中心的英特尔处理器需求大增。

以往大家会觉得消费电子对于汽车电子不会造成太大影响，但随着汽车行业需求越来越多，庞大的消费电子需求必然会对汽车电子造成很大困扰。此前，IHS Markit高级首席分析师Phil Amsrud也曾强调：“当前最主要的挑战不是需要增加资本支出的结构性问题，而是消费电子等其他非汽车行业占用了太多芯片产能。由于汽车行业需要与其他领域共享芯片资源，然而汽车又并没有比手机等电子产品享有更高的优先级，所以汽车芯片短缺现象会持续到今年第三季度。”

第四，對代工厂的依赖性。由于晶圆厂的建立和维护成本十分昂贵，所以很多芯片制造商选择外包给代工厂进行生产，而台积电（台湾积体电路制造股份有限公司）就是全球最大的晶圆代工厂。

在2021年第一季度全球十大晶圆代工厂营收排名中，台积电、三星、联电、格芯、中芯国际、高塔半导体、力积电、世界先进、华虹半导体、东部高科分列前十，其中，台积电的市占率更是高达56%。例如，生产一辆大众C级车需要5个供应商的27个MCU，而台积电所生产的MCU就占到60%～70%。可见，代工模式的过度集中以及资源的相对垄断，会对整个芯片市场供需平衡带来影响。

由于半导体制造周期至少需要三个月左右的时间，加之行业垄断问题十分突出，一旦生产受到干扰、中途发生断裂，重新启动则相当困难，势必会导致车企因芯片短缺而停产或减产。

以瑞萨电子（Renesas）为例，作为全球最大的汽车芯片制造商，瑞萨电子在全球汽车芯片市场中占据30%的份额，加之排名世界第二的汽车芯片制造商——恩智浦，两者约占整个市场份额的56%。另据IHS Markit分析数据显示，每辆汽车至少应用了来自瑞萨电子和/或恩智浦的15种不同MCU，而在每15个MCU中，至少有一个来自瑞萨电子的40nm MCU和/或自恩智浦的90nm MCU。

截至目前，全球汽车芯片市场仍以美、日、欧企业产品为主，高端市场也几乎被这三大主力地区垄断。尤其在高端汽车芯片领域，由于国内厂商尚未形成规模效应与集群效应，所以核心技术的壁垒始终无法打破。

众所周知，芯片是所有意图在智能汽车时代占据一席之地的每一位玩家的钥匙，但与其相矛盾的是，2021年爆发的芯片短缺问题并不能在短期内得到改善，汽车行业恐将像数码行业一样面临常态化的缺芯。