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汽车芯片正趋向高效化,这些工艺变得更紧缺
2023-04-13 来源:网络整理
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关键词: 芯片 集成电路

汽车市场的复苏今年将推动欧洲芯片制造商的收入增长。目前汽车制造商在推动汽车电气化之际,正争相采购能效最高的零部件用在其乘用车上。


过去三年,主要半导体供应商一直在设法解决芯片长期短缺的问题,这个问题阻碍了多种商品的生产,包括家用电器、计算机和汽车。元件供应现在有所改善,但一些半导体产品仍然很难买到。

花旗欧洲、中东和非洲地区技术研究(EMEA Tech Research)主管Amit Harchandani对《华尔街日报》(The Wall Street Journal)表示:「供应链参与者的评论暗示,情况在持续改善,但现在就说所有的制约问题都已经完全过去了,那还为时过早。」

Harchandani称,与美国和亚洲相比,在欧洲,汽车终端市场更为重要一些,因为美国和亚洲的领先芯片制造商业务涉及的智能手机和个人电脑方面的终端需求要更多。

今年欧洲大陆汽车制造商的需求预计将仍然具有韧性,据瑞银集团(UBS Group, UBS)的预期,轻型汽车产量将比2022年增长2.7%。随着汽车制造商寻求遵守排放法规以及满足客户需求,电动汽车的销售预计将跃升39%,而电动汽车通常比内燃机汽车需要更多的芯片。

Bernstein高级分析师Daniel Roeska对《华尔街日报》表示,虽然挥之不去的供应链限制可能会拖累今年的汽车产量水平,但预计2024年整个行业的产量将出现上升。他说,随着供应链问题进一步缓解,同时如果中国、欧洲和美国经济开始复苏,那么汽车制造商应该能够提高产量。




半导体厂商汽车芯片业务表现良好

汽车芯片相关业务已成为全球头部半导体厂商业绩增长的主力。据悉,意法半导体(ST)2022全年营收增长26.4%,达到161.3亿美元。营业利润率从去年的19.0%增长到27.5%,净利润增长一倍,达到39.6亿美元。2023全年的营收目标在168亿~178亿美元。其中,汽车和分立器件产品部(ADG)贡献了ST 2022年总收入的30%以上,汽车业务是ST实现200亿美元营收目标的核心。

“有许多积极趋势正在推动整车半导体含量增加。”意法半导体汽车和分立器件产品部市场总监付志凯对《中国电子报》记者表示,这些趋势包括汽车销量在疫情期间放缓后复苏增长;芯片在传统汽车应用中的普及率增加;汽车功能和安全性升级,带来更好的驾乘体验/舒适性的新功能,具备冗余安全性和更严格的容错要求;以及汽车电气化和数字化的颠覆性趋势。

恩智浦公布的2022年第四季度财报显示,营收为33.12亿美元,同比增长9%,超出市场预期;净利润为7.34亿美元,同比增长20%。其中车用芯片营收年增17%至18.05亿美元,营收占比升至54.5%。恩智浦2022全年营收为132.1亿美元,同比增长19.4%;净利润为28.33亿美元,同比增长48.6%。

恩智浦大中华区主席李廷伟在接受《中国电子报》记者采访时表示,电动汽车销量持续增长推动车内产品需求加速增长,OEM在产能有限时优先生产高端产品,因此恩智浦汽车业务有着良好表现。

英飞凌此前发布的2023财年第一季度财报显示,当季实现营收39.51亿欧元,利润为11.07亿欧元,环比增长4.6%。英飞凌科技全球高级副总裁、大中华区总裁、英飞凌科技大中华区电源与传感系统事业部负责人潘大伟对记者表示,得益于低碳化和数字化,英飞凌的营收在过去五年高速增长。

德州仪器(TI)2022年车载业务收入达到50亿美元,其中在电源管理IC领域拥有绝对压倒性优势,市场占有率估计超过60%。电动汽车对电源管理IC需求旺盛,推动德州仪器汽车业务飞速成长。

“随着智能化、电气化发展,作为自动驾驶、车联网等新兴领域的核心零部件,汽车芯片的需求增长非常迅猛。”德州仪器ADAS系统总经理Miro Adzan对记者表示,作为TI重要的业务组成部分,2022年汽车板块占TI总营收约25%。


汽车芯片结构性短缺现象还会持续

在经历了前两年的全面短缺后,汽车芯片的供应情况已经出现了新变化,结构性短缺是目前汽车芯片市场存在的主要问题。纳芯微电子副总裁姚迪对记者说,从半导体整个产业环节上来看,封装测试产能已经在全面缓解。同时,晶圆产能需求也出现了分化,比如汽车芯片中用到的低压工艺晶圆产能供应短缺现象目前已经全面缓解,现在具备高压BCD工艺和功率器件工艺的晶圆产能仍然比较缺乏。



“这种结构性短缺主要来自于新能源汽车和泛能源行业对特定芯片需求的快速增长。另外,在近期之内,汽车芯片在一些特定工艺节点上的产能扩张赶不上需求的增长速度,也导致了汽车芯片的结构性短缺。”基于此,姚迪认为,这种结构性短缺现象还会持续一段时间。

具体来看,一方面,近年来汽车电动化、智能化脚步迅速加快,市场对高压特殊工艺的芯需求在快速增长。然而,相应高压特殊工艺产能却没办法快速得到扩产,这也使得供给侧出现结构性供应压力。另一方面,汽车智能化和电动化趋势给国内整车厂带来了新机遇,很多新的整车厂玩家纷纷入局参与竞争。然而,有限的市场容量无法容纳过多数量厂家。这导致整体供应链中的需求以高于实际需求的形式被成倍放大,这导致半导体这一汽车产业链中的上游环节也受到影响。

付志凯从产能角度谈道,受整车半导体含量增加的非线性趋势影响,全球汽车半导体产能正在推动装机率和投资规模增长。此外,追求创新,尤其是追求更小技术节点,需要更大规模的投资,推动研发和晶圆厂模块建设成本持续增加。

“分析机构预测,在汽车行业,必须在两个维度取得进展才能缩小全球半导体需求与产能的缺口。”付志凯表示,一个是重新分配现有产能,把其他行业的产能分配给汽车;另一个是提出有吸引力的投资方案,提高汽车芯片在相关技术节点上的产能。

在预见到这一需求后,ST迅速采取行动,但建设新厂需要时间。付志凯说,ST在过去 4 年中增加了资本支出,重点放在战略投资上。2023年,ST计划资本支出约40亿美元,其中约 80%用于提高300毫米晶圆厂和碳化硅工厂的产能,包括碳化硅衬底制造厂建设计划。剩余20%用于技术研发,以及制造设备、基础设施的维护和效率改进,计划于2027年实现碳中和计划。还将用于晶圆厂、封测制造厂扩产和技术组合调整。


国产车规级芯片量产

2023年3月30日,我国汽车行业迎来天大的好消息,国产车规级顶级芯片龙鹰一号正式量产,该芯片采用的是7nm制程工艺,这也是我们经常听说的国内首款7nm智能座舱芯片,是由武汉经开区的湖北芯擎科技有限公司主导设计并研发制造,该芯片不仅做到了打破国外技术垄断,特别是还实现了从“一芯多屏”到“跨域融合”,所谓的一芯多屏,就是在汽车里除了可以使用某一块屏幕进行导航,还可以使用其它屏幕用来听音乐、玩游戏、看电影,总之就是可以在汽车里通过一颗芯片,就可以实现多块屏幕的系统运行,可以说这才是真正的智能座舱芯片,因其带来的沉浸式座舱体验,以及高级辅助驾驶都是国外厂商无法与之相比的,这也将有助于我国汽车行业再次腾飞,并且彻底赶超国外那些汽车厂商。



2019年,龙鹰一号芯片产品的研发项目正式立项,2021年就已经完成了流片生产,如今2023年终于迎来好消息,龙鹰一号已经正式量产成功,这意味着我们在芯片领域又向前迈进了一小步,可以说这不仅是芯片行业的一小步,也是汽车行业向前迈进的一大步,更是中国科技向上腾飞的又一核心科技。

据行业人士透露,该芯片集成了87层电路,以及88亿颗晶体管,并且采用了车规级芯片最先进的7纳米工艺制程,目前国外汽车芯片厂商最先进的制程工艺,同样也是7nm制程,也就是说我国在汽车芯片领域,已经做到了和国际汽车芯片厂商相抗衡的技术实力,实在是可喜可贺。

不仅如此,国内已经有众多汽车厂商采购了大量订单,大量龙鹰一号芯片产品也已经正式量产,并且准备提前供货投入市场使用,这也意味着今年中期就会有多款搭载“龙鹰一号”芯片的智能汽车问世,相信到时一定会出现许多人抢购,那么中国汽车的销量也势必会再往上提升一个台阶。



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