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    行業資訊

    中國汽車業重構芯片產業鏈成為共識,國產芯片未來的路怎么走

    作者:本站   發布時間:2021-12-07 16:08:29   瀏覽量:0

    中國汽車業重構芯片產業鏈成為共識,國產芯片未來的路怎么走

      

    近日,在國新辦新聞發布會上,工信部新聞發言人表示,預計四季度汽車產業受芯片短缺的影響會有所緩解。對于汽車產業來講,這無疑是一個來自權威部門的好消息。但也有業內人士指出,這場缺芯危機表明,汽車產業的芯片供應鏈已經岌岌可危,需要重建。



    中國要完善自己的芯片供應鏈



    傷及全球汽車產業的缺芯危機已經延續了一年多,也暴露出汽車芯片供應鏈的脆弱。而被美國挾持的國際芯片業對華為的集體斷供,讓中國汽車業警醒,重構芯片產業鏈成為共識。



    2020年政府工作報告提出了“構建相互促進的國內國際雙循環新發展格局”的戰略,這一戰略也適用于面臨重整的中國芯片供應鏈。國家“十四五”規劃和2035年遠景目標綱要提出,集中優勢資源攻關包括集成電路設計工具開發、重點裝備和高純靶材開發;集成電路先進工藝和絕緣柵雙極晶體管(IGBT)、微機電系統(MEMS)等特色工藝突破;先進存儲技術升級,碳化硅、氮化鎵等關鍵領域核心技術。




    汽車行業也改變了以往不認同國產芯片的心態。中國電動汽車百人會與中國質量認證中心發布的《新一代汽車供應鏈痛點研究——車用半導體篇》白皮書指出:過去,國內芯片一直處于“產品不過關→車企不敢用→芯片企業提升慢→產品仍然不過關”的惡性循環中。如今很多車企向國產芯片“開綠燈”,特別是在非安全半導體領域,國產半導體已進入車企供應鏈,并由此開啟了“車企給機會→半導體企業快速提升車規能力→通過裝車迭代不斷改進→更多車企選用國產芯片”的良性循環。



    目前,我國已形成以上海為中心的長三角,以深圳為中心的珠三角,以北京為中心的環渤海,以武漢、成都為代表的中西部地區四大半導體產業基地。



    不過,在下決心、下力量建立我國完整芯片供應鏈體系的同時,還要眼睛向外,大踏步“走出去”,因為國外重整汽車芯片供應鏈的機會已初露端倪。



    國際大循環可能被區域“小圈子”取代



    席卷世界汽車業的電動化、智能化浪潮,提升了各國對芯片的巨大需求,半導體產業在經濟中的重要性凸顯,其安全性也受到各國高度重視,甚至美國這個占全球半導體產業半壁江山的芯片大國,也因為在晶圓制造、組裝和封測領域的相對落后而坐臥不寧。2020年,美國先后推出《為芯片生產創造有益的激勵措施法案》和《2020美國晶圓代工法案(AFA)》。今年5月,美國參議院通過“無盡前沿”提案,授權5年內投入1100億美元用于包括人工智能、半導體等關鍵技術領域的技術研究和商業化。美國還計劃拿出520億美元,補貼到美建廠的芯片企業,以確保其關鍵芯片技術處于領先地位。今年4月,美日韓國家安全部門在華盛頓開會,美國強調了保證半導體供應鏈安全的重要性,并希望日韓成為其打造半導體全新產業鏈的重要合作伙伴。



    歐洲、日本、韓國等發達國家和地區也開始加強各自的芯片產業。去年底,歐盟17個成員國簽署了《歐洲處理器和半導體科技計劃聯合聲明》,計劃在未來兩到三年內投入1450億歐元發展半導體技術。今年3月,歐盟又推出“2030數字羅盤”計劃,準備在2030年前把歐洲的芯片產能占比提高到20%。



    日本和韓國也開始發力。今年6月,日本內閣批準了科技振興戰略,其中一大舉措就是將日本變成亞洲的數據中心,吸引芯片制造商到日本建廠。2019年發生的日韓半導體貿易摩擦,使韓國在以存儲器為主的半導體領域持續發力,三星、SK海力士兩大龍頭企業正考慮到美國建廠。



    一直以來,中國臺灣在世界半導體產業中占有重要地位,特別是其芯片制造代工能力。隨著芯片荒的出現,臺積電等企業正加緊擴大產能,并準備在美國、日本等國建廠。馬來西亞也是亞洲重要的半導體出口市場,占全球封裝測試市場份額的13%。



    如今,以芯片為核心的半導體產業被主要發達國家列為戰略產業,不遺余力地推動高端制造業回流,構建本地化產業鏈,力爭在以5G通訊、物聯網、人工智能主導的高科技競爭中占得先機。隨著各國紛紛重視本土產業鏈,未來全球化的供應鏈或許也會分崩離析。從長遠看,世界上有可能出現以美日韓、歐盟、中國、東南亞為中心的幾個區域性芯片供應鏈的小圈子。



    從壁壘中突圍走進國際大循環



    新冠疫情加速了百年未有之大變局,中美貿易摩擦加速了新舊世界秩序的裂變。在國際秩序取得新平衡之前,構建相互促進的國內國際雙循環格局,有利于保障我國經濟安全,尋找新的增長空間。



    經過十余年的不懈努力,我國在新能源汽車領域實現了換道超車,以動力電池為代表的新能源汽車產業已走出國門,在國際市場上占得一席之地。與之相比,我國芯片產業還相對落后,特別是商用芯片和制造能力需要加大力量補強。不過,也不能等到國內芯片產業強大之后再“走出去”,因為如今美、歐、日韓、東南亞那些區域性的芯片供應鏈小圈子還在孕育階段,歐美日意欲圍堵中國高科技產品走向世界的“小院高墻”還沒有成型,構建新型芯片供應鏈的窗口還沒有關閉,我國還有機會“打入”、“做眼”、“求活”,但這個時間窗口只有3~5年,時不我待。中國汽車產業只有沖破“小院高墻”,才能走通國際大循環之路。



    中國未來的芯片之路



    全球面臨“芯片荒”,這促使人們關注半導體制造的瓶頸——全球半導體制造主要集中于中國臺灣、韓國和美國。隨著全球芯片危機不斷擴大,世界上主要國家都在努力尋求加強國內半導體制造以確保供應,中國也在競相投資本土制造,以減少對外國進口的依賴。



    為什么要關注芯片?



    中國是全球最大的芯片消費國,半導體產業已成為中國的重點關注領域,尤其是在特朗普執政期間的貿易戰中。過去兩年中,美國發起了多項行動,以限制中國獲取外國制造的芯片,并阻礙中國的芯片自主化計劃。特朗普下令各大芯片供應商對華為或其無工廠子公司海思斷供芯片,阻礙其業務發展,同時限制中國企業獲取美國芯片技術,這些打擊將中國在全球芯片供應鏈中的弱勢暴露了出來。為擴大芯片制造產能,中國不惜在未來5-10年內斥巨資投入半導體產業,投資金額近1.4萬億元人民幣(合2,170億美元),將爭取芯片優勢定為新的目標。盡管在制程工藝上落后于領頭羊臺積電兩三代,中國大陸將明年的投資目標定為將芯片制造產能提高約21%(下圖1),預計到2022年,中國將成為200mm晶圓代工廠產能擴張最大和最快的國家。



    2022年各國家/地區代工廠產能擴張速度




    來源:彭博行業研究({BI SEMC1})



    對進口的依賴不減



    中國想要在科技上成為美國的競爭對手,這一夢想面臨著重大阻礙。中國芯片企業尚不具備先進芯片制造所需的能力。它們仍主要依賴進口自美國、日本和荷蘭的先進設備來制造芯片。據中國海關總署的數據,中國仍在大量進口半導體設備、電子芯片、二極管和晶體管,大量囤積庫存以抵御斷供威脅,并滿足國內科技產品(如計算機和汽車)的需求。2021年7月,以下三大芯片相關類別的進口總額達21億美元。盡管中國準備建立并擴張本土高端芯片制造產業,但可以預計,中國仍將持續大量進口芯片和半導體相關設備和材料。




    來源:中國海關數據來自{DATA1}HS4編碼8486,8541,8542



    重點投資薄弱領域



    目前,中國大陸的優勢主要在芯片組裝環節。這是芯片制造的最后一步,將晶片從晶圓上切割下來,進行封裝成為芯片,然后用于計算機和智能手機中,其中一部分將被出口至國外。但除此之外,在芯片供應鏈的其他關鍵環節,中國大陸的芯片企業僅占極小部分。



    據彭博行業研究分析,芯片制程工藝可分為先進節點和落后節點,晶體管上的柵長越短代表性能越高,通常以納米為單位。7納米、5納米(臺積電目前最先進的工藝)或更小尺寸被認為是先進制程,大于7納米被認為是落后制程。



    臺積電是目前芯片領域的領頭羊,它擁有生產各種尺寸晶體管的能力,而中國大陸最先進的芯片制程工藝落后了兩三代。



    結論:



    未來幾年,中國將嘗試建立一條自主化的芯片供應鏈,但因受到美國制裁,其在研發和制造尖端芯片方面將面臨挑戰。這意味著,中國短期內可能仍需繼續依靠外國進口半導體來滿足國內需求。



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