相关从业者,从汽车行业角度来答一下。以下回答是对大众此次缺料的分析:
缺料对于硬件工程师来说是比较头疼的事情,这种事情时有发生,而发生了也都比较急,缺料就意味着有停线的风险,会给主机厂和供应商都带来较大的损失,整车厂对供应商的缺料停线的罚款也是按分钟计费的。
随着汽车智能化、电动化相关功能的增加,车载ECU的元器件数目也在不断增加,各种黑科技功能的实现都要依托与芯片来实现,车规级芯片将成为未来半导体增量的主要驱动力,芯片的需求量也越来越大,消费芯片的厂商也开始进入汽车芯片市场[1]。
而半导体行业主要包括设计、制造和封测三大环节,其中芯片制造的材料和设备也具有极高的门槛,整个产业链中需要各环节紧密合作。
上游的芯片设计环节,利润较高,以美国为主的公司占据领先地位,如高通、博通、英特尔、德州仪器、美信、英伟达等为代表;集成电路的制造技术门槛较高,资本投入大,以中国台湾的台积电、韩国的三星为代表,大陆的中芯国际距离行业最先进的5nm工艺还落后一代;封测属于行业下游,目前国内的封测厂基本与行业接轨。
另外关键的材料和制造设备也至关重要,材料市场几乎由日本企业垄断,光刻机等设备被荷兰ASML、日本等企业把持。
半导体产业生态链需要各环节密切配合,如若一个环节出现问题就会引起缺料,因此芯片缺料在半导体行业时有发生,常见的缺料原因有:产能紧张、突发事件、采购问题等方面。
缺料会导致涨价,交期拉长,今年疫情以来,汽车行业供应各品牌供应商,陆续缺货,有:AKM、ADI、ST、NXP、RENESAS等企业[2][3],过去的一个多月,各芯片厂商的状态是AKM一片难求,ST有所缓解,NXP持续火热…
突发事件:近两年的芯片紧张主要受突发事件的影响,如新冠疫情、中美贸易战、工厂罢工、工厂失火、恶略天气等。
新冠疫情影响复工复产,新冠疫情今年全球半导体短缺的主要原因,半导体行业的供货严重依托于进口,受国外疫情影响,整个行业的产能不足,直接影响供应周期。
中美贸易战一系列针对华为等国内高科技产业的政策,加剧了半导体行业缺货的冲击,缺芯即少魂,华为不得已都把荣耀手机卖掉了。汽车行业使用的部分高端芯片容易成为中美贸易战背景下出口管制对象,面临不确定性风险。
工厂罢工也是芯片缺料的一个原因,在追求自由平等的西方国家,罢工还是时常发生的事情,罢工会直接影响芯片供应,如最近的意法半导体大罢工造成ST芯片的供应短缺。
工厂意外失火也属于不可抗拒的意外因素,如今年9月底日本音频IC巨头AKM(主要业务为DSP和音频IC(ADC/DAC/解码等)的唯一的晶圆工厂失火,据说经过82小时尚未被完全扑灭,导致芯片在短期内难以替换,部分型号暴涨22倍[4]。
另外就是台风等恶劣天气影响物流运输,也会导致芯片交货延期。
产能紧张:销量猛增也会导致供应商的产能不足,造成供需关系的不平衡,随之而来的就是涨价,延长供货周期等。如2018年新能源汽车市场销量大增,所引起的MLCC电容缺料问题。
采购问题:采购的人为原因如下单不及时,库存更新不及时等也会导致缺料,当然大企业对物料周期管控会较为严格一些,这类的问题也相对少一些。
除此之外,我国汽车行业车规级半导体器件的自我供给率不足10%[5],也是产业链的严重威胁之所在,整车企业也逐步开始构建芯片国产化的目标和技术路线,积极推进相关国产化、去mei化的方案推进。
缺料时工程师需要去跟芯片供应商协调供货周期,去跟代工厂协调物料库存,去跟整车厂商协调应对措施。若都不能解决,还要进行相关替代料的选型及验证。
应对元器件缺料,需要采购有策略地预防。但对于突发状况,需要尽快解决缺料,也没什么好办法,都是跟催协调供应商的苦力活。
常用的办法有:给供应商试压;市场流通散料高价买入;公司高层出面战略协商;需找替代料和新的供应商等。
给供应商试压就是刷脸,假如你是他们的核心大客户,那么可以让他优先保证你的供货,尽量缩短供货周期等。也就是先断小弟的粮,优先供大哥。
市场流通散料高价买入,当有突发事件或者供货紧张时,市场会有一定的散料流通,这时可以通过购入来缓解库存紧张,但价格一般相对较贵,可以用来暂时救急。
公司高层出面协商,高层出面达成战略合作协议,也能享受VIP大哥优先供货待遇。
寻找新的供应商,芯片的供应商也分一级二级代理,当代理商拿不到可以换更高级别的代理商或者直接与芯片厂商协商供货。
需找替代料方案,当时在不能满足供货要求时,如AKM工厂失火,供货最起码大半年无法保证,只能寻找替代料。但这也是最后不得已的办法,更换替代料之后需要重新进行DV、EMC等功能及性能的验证。
当然在硬件设计时也要考虑冗余及供货周期的问题,芯片选型要尽量有Pin to Pin兼容方案,无源器件尽量用标准封装,用通用物料不用定制物料,分立器件进行备选方案的认证等等。
大众汽车回应停产系芯片断供,断供芯片会给汽车行业带来哪些影响?电子原件芯片对汽车有多重要?
有哪些汽车上不起眼的零部件看起来简单,但设计起来非常有难度?我认为是芯片