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蔚來“缺芯”停產汽車產業面臨結構性轉型

2025China.cn   2021年04月19日

  摘要:芯片短缺和蔚來臨時停產的背后,其實是汽車產業結構性轉型的問題。缺芯危機,或啟動汽車工業的供應鏈變革。供應鏈層面的壓力如影隨形,汽車工業需要對供應鏈風險“穿透式”管理。

  2021開年以來,在全球汽車產業面臨“缺芯”的背景下,中國汽車公司普遍也不輕松,蔚來汽車最先在供應鏈壓力之下宣布“停產5天”(主要涉及合肥江淮汽車工廠)。

  新聞關注度不高的汽車芯片,近期突現極度短缺,直接被卡脖子的汽車公司包括大眾、沃爾沃、通用、福特、特斯拉、本田、日產、現代等一線國際品牌。其中,德國大眾預計,第一季度因為芯片短缺少生產10萬輛汽車,公司發言人甚至公開表示將考慮向準備不周的博世、大陸等一級供應商索賠。日本豐田也因為芯片缺貨,出現產能下降。韓國現代放低身段向三星、SK求援。中國大陸也積極行動,工信部春節前加班加點,與主要汽車芯片供應企業代表交流調節產能。

  汽車市場的“缺芯”危機從歐美國家開始,逐漸蔓延到日本、韓國,現在已沖擊到了中國。哪怕國內有充分時間應對這一輪供應鏈緊張局面,但蔚來汽車作為新能源車領域的造車新秀,難免還會有準備不足。

  有人認為這是“手機業打仗,汽車業遭殃”,可是,2020年全年中國手機銷量只有3.08億(2019年是3.89億),國內手機廠商普遍也沒想到會芯片缺貨。芯片供給緊張,為什么傳統的汽車產業巨人德國大眾、日本豐田與新興的造車勢力特斯拉、蔚來都不能免疫?其中一定有更深刻的因由。

不僅僅是“缺芯”問題

  先于蔚來汽車遭受“缺芯”困擾的,是大眾和特斯拉,德國大眾今年面臨全球減產10萬輛車,特斯拉汽車則直接產品減產提價。不過,這些汽車公司面臨的都不僅是“缺芯”問題,背后更深刻的因由是汽車產業轉型之痛。

  德國大眾作為年銷售量超過1000萬輛的全球頂級汽車廠商,供應鏈管理無疑是很成熟的,被關鍵零部件卡脖子的事情一般很少發生,即使供應鏈管理一時有疏漏,也會有可靠的預備解決方案。像現在這樣被動面臨“缺芯”減產而一籌莫展的情況,實屬罕見。其實有一個背景特別值得注意:2021年1月,大眾集團CEO赫伯特·迪斯開通Twitter發出的第一條信息就是向伊隆·馬斯克下戰書,聲稱要搶走特斯拉的一部分市場份額。

  德國大眾早在2019年就公開宣稱“電動交通是唯一可行的技術”,并且發布了一個叫“Electric for All”的轉型戰略,即“為所有人開發電動化產品”。德國大眾很早就有了一個洞察:絕大部分民眾想要的是便宜的交通工具,而不是酷炫的黑科技試驗品,大眾集團應該在便宜的中小型電動車上發力,這才是全球電動車產業最大的突破口。這跟蔚來汽車的遠景和定位是高度相似的。

  那么,汽車電動化意味著什么?“軟件定義汽車”將會是新能源車“箭在弦上的產業變革”。自動駕駛(或者輔助駕駛)已經是新能源電動車的標準配置,安全性一定是其中的最大關鍵,好的自動駕駛系統(軟件)必然對硬件系統要求嚴苛。正如計算機科學家(圖靈獎得主)Alen Kay所言:“認真寫軟件的人,應該自己做硬件。”國內新能源車領域也有一個共識:“(汽車)一定要做軟件硬件一體,像蘋果(手機)一樣的東西,才可能最終有效率、有壁壘。”

  中金證券在研究報告中斷言:“汽車芯片,將處于新能源車浪潮的制高點。”過去買汽車主要考慮的,可能是發動機、車身材料,未來,汽車的真正價值不取決于這些了,肯定會出現新型纖維材料代替鋼材,車會越來越輕,需要的動力也會越來越少,最重要的,是安裝在車里的軟件和電子產品。尤其是2020年后的新產品對算力的要求顯著增加,從前的汽車芯片主要控制發動機和車內電子設備,但是2020年后的新車都帶有輔助駕駛功能,還新增了電池管理、驅動力和制動力的控制、轉向控制、圖像處理、人工智能等芯片,遠比之前對芯片的需求量大。在公路上跑的,已經不是汽車了,而是一個裝著輪子的芯片集合。現在的汽車芯片應用到什么程度?哪怕一枚車鑰匙也得靠芯片運作,只要你的汽車帶有遙控鑰匙,就必含芯片。

  由此可見,芯片供應緊缺對新能源車企業打擊極大。特斯拉在今年第一季度也有不同程度的停產情況,涉及車型主要是Model 3,涉及工廠主要是加州弗里蒙特工廠(年產能50萬輛)。今年特斯拉電動車原本已經在中國、日本、歐洲14次下調各種車型價格,但第一季度末突然宣布將中國市場ModelY、美國市場Model3的車型價格進行上調,普遍認為這是芯片緊缺導致生產成本的提升。但是,知名調查公司GLJ Research創始人戈登·約翰遜(Gordon Johnson)表示:“考慮到2020年第四季度特斯拉庫存過剩,而且從未能夠賣出所有產能,特斯拉目前是需求不足,而不是產能受限。”真相可能要比外界想象的復雜得多。

  對于蔚來汽車而言,芯片緊缺更是對公司供應鏈管理的一次壓力測試。蔚來汽車CEO李斌曾經從自己的角度做過一個總結:一家新型造車公司需要面對的“坎”主要是什么。

  融資不算是坎,因為“朋友圈比較大”。在蔚來汽車的投資者中,包括京東創始人劉強東、騰訊創始人馬化騰、小米創始人雷軍等,也有一線投資機構比如淡馬錫、紅杉等。定義產品也不算是坎。“車是娘肚子里就決定了能賣多少臺。”定義產品其實是考驗創業者的判斷,“你的品牌到底定位在哪里,你賣給誰,這個車不僅展望當下,更重要的是展望將來。如果定義錯了,就沒有機會了。”

  供應鏈管理是很大一道坎。定義產品和研發產品基本上都是自己公司的團隊在做。但是到了供應鏈這個環節,就需要依賴別人去做。大家信不信任你,愿不愿意把最好的產品給你,把最強的團隊配置給你,把產能留給你,愿意以什么樣的成本給你,都是問題。而且,對于一家造車公司而言,一級供應鏈的合作伙伴有200家左右,很多都是全球大供應商。這道坎的核心,就是要讓這些供應鏈企業相信你真正有造車的能力。

  蔚來汽車顯然還在爬坡過坎之中,目前階段,蔚來汽車面臨的缺芯困境,不僅僅是關鍵零部件的供貨不穩,更是供應鏈管理節奏遭遇的長期挑戰。

啟動汽車工業供應鏈變革

  供應鏈是一種現代的、最高級的分工。汽車工業、芯片企業的供應鏈生態也不是誰設計出來的,而是自發演化出來的。不過,外界很少真正看到汽車供應鏈、芯片供應鏈之間長期存在的節奏落差,蔚來汽車作為新興造車勢力可能還未能適應這一節奏落差。

  汽車工業的供應鏈節奏

  汽車工業很早就開始推崇始于日本豐田的“一分鐘庫存”模式,目的是削減一切占用資源、現金流的環節。20世紀60年代開始,豐田力推精益管理制度,具體而言就是“準時制”,爭取在每個環節都抹掉不必要的時間和資源浪費。其實,這是在模仿超市控制進、銷、存的方法,零售業的銷售和庫存周轉速度是非常快的。后來,包括“準時制”“一分鐘庫存”在內的精益管理制度被普及于整個汽車工業,美國汽車公司施行了這種精益管理方式以后,庫存減少了一半以上。

  最近10年,精益管理在新能源電動車領域出現了更加深刻的升級迭代。比如,特斯拉有一個特別出名的“4 小時供貨圈”,據說在美國,特斯拉負責電池的Giga1工廠到加州Fremont汽車制造工廠,地圖導航車程4小時10分。在中國,電池供應商LG化學的南京工廠到上海工廠,車程同樣是4小時10分。“4小時朋友圈”的做法顯示特斯拉對供應鏈管理的精準、高效和嚴苛。

  蔚來汽車有一則官宣:“解放創造了中國品牌的第一個 5 萬輛;上海大眾是國內合資品牌的第一個 5 萬輛;吉利是自主品牌轎車的第一個五萬輛;而蔚來是國內新興造車勢力(智能電動領域)的第一個 5 萬輛。”要保證蔚來與江淮工廠的造車能力,同樣是通過對供應鏈和制造體系的把控,提升制造效率。

  蔚來汽車官方的說法是“蔚來工廠能夠每3分鐘下線一臺車,1小時產20臺車,每輛車從金屬板材拼接成車架時開始,就會產生一個射頻的身份證,這個身份證是唯一的,且會一直跟著這輛車到下線。關于這輛車接下來在涂裝、總裝、后裝方方面面需要的獨特配置,通過電腦已經分配到了每一個工位,裝配工人只需要拿起離他最近的一個零部件裝上就可以了。這套系統可以指揮上百家供應商實現零庫存的及時配貨,讓車輛以每三分鐘一臺的速度生產,且每臺均可實現定制化。”

  注意其中的幾個關鍵詞——“上百家供應商”“零庫存的及時配貨”“每三分鐘一臺的速度生產”“每臺均可實現定制化”。汽車制造的供應鏈精益管理已經實現了驚人的效率,但是天下沒有免費的午餐,嚴苛的供應鏈管理節奏存在一個庫存漏洞——精益庫存管理越是精細,那一根弦就繃得越緊,幾乎沒有任何“容錯空間”。

  “容錯空間”幾乎被封死了,哪一層都不想壓庫存,彈性越來越低,一旦面臨危機,斷供隨時可能發生。這就是蔚來汽車面臨缺芯問題的行業背景,同時更緊繃的,是芯片供應鏈的“容錯空間”也非常有限。

  芯片企業的供應鏈節奏

  疫情前后,各個領域對芯片的需求不斷增加,而且需求增長的速度超過了芯片企業的產能擴張速度。比如,現在每個學校都在布局線上教學、考試系統,每個企業(政府、事業單位)都在完善線上辦公、會議系統,要求更清晰的連接畫面,更低的延遲,更好的網絡基礎設施。這就是一個需求的無底洞。而且,人們在室內的時間更多,視頻、娛樂也更需要芯片。

  芯片企業產能擴張的速度趕不上需求增長,最重要的是,芯片企業更愿意將產能分給消費級芯片,而不是車規級芯片(汽車芯片)。汽車芯片的標準嚴苛遠超過手機芯片:汽車芯片不一定追求多么高的技術先進程度,但一定要可靠耐用。很好理解,手機的發熱、遇冷條件要比汽車的工況條件好得多,況且手機還有過熱和過冷關機保護功能,但是,汽車芯片的工作溫度(發動機周邊是-40℃~150℃,乘客艙是-40℃~85℃)非常有挑戰性,而且汽車芯片長期伴隨整車生命周期,不像手機平均2年一換。另外,汽車芯片要求濕度、霉塵、水、有害物質腐蝕等的標準都遠高于手機芯片,同時還得經得起沖撞、震動等。

  目前,汽車芯片市場面臨長期演化而來的壟斷格局。全球汽車芯片供應商主要包括瑞薩電子、恩智浦、東芝、英飛凌、德州儀器等,這些芯片供應商不直接生產芯片、不與車企進行聯系,而是將設計方案遞交給臺積電、三星,以及中芯國際等芯片代工廠進行量產,再由博世、大陸集團等零部件供應商出售給車企。關鍵就卡在芯片的代工廠環節上。

  汽車芯片分為控制類(MCU和AI芯片)、功率類、傳感器和其他,根據麥肯錫近年的統計數據,純電動汽車的半導體成本為704美元,比傳統汽車的350美元高出1倍,其中功率半導體成本高達387美元,占55%。MCU的制程普遍在40nm以下,臺積電占所有汽車MCU約70%的市場份額。功率類制程在90nm以上,生產模式以IDM為主(廠商自己設計和生產),部分產品逐步開始國產替代。臺積電能夠給到的最快生產周期就是40~50天,不過近期嘗試采用了一種叫做SuperHotRun的方法,將生產周期縮短一半,大概20~25天就能交付。

  汽車芯片的整個供應鏈格局當中有三個制約因素。

  首先是節奏制約,芯片生產是一項極其龐大、復雜的系統過程,各個工藝階段要保持均衡性,生產周期的縮短勢必造成上游原材料(比如8英寸和12英寸晶圓、負責傳輸功率的MOSFET、和濾波有關的鉭電容、負責線路連接的ABF基板,以及PVC材料、玻璃、金屬、塑料)的供給不足,生產成本也就會水漲船高,芯片價格隨之快速上漲,造車企業能否接受?

  其次是配給制約,就是芯片代工廠更愿意將產能分配給誰,給手機廠商,給家電廠商,還是給汽車廠商?汽車芯片的設計周期更長、風險更大,而且客戶導入的時間周期也比消費芯片長很多,但是,車規級芯片的用量又沒有辦法和消費級芯片相比,在搶芯片制造產能的時候,汽車芯片不占據優勢。

  最后是技術制約,就算沒有芯片斷供,國內造車企業也在考慮汽車芯片的自主可控,包括蔚來、比亞迪、上汽、廣汽、北汽等都有行動。此外,華為已經發布了旗下的 AI處理器 Ascend 910,用于MDC智能駕駛平臺的自研。可是,自主替代在短期內還是困難重重,車規級芯片的開發難度要比消費級大得多,光測試認證就要三五年,成本也要高得多。

  對供應鏈風險“穿透式”管理

  根據媒體報道,蔚來汽車2021年第一季度出貨穩定增長,相比去年同期增長4倍以上,超過了2萬輛。蔚來汽車已經從0到1拿到新能源車行業的門票,但是從1到N的整個過程,供應鏈層面的壓力測試是如影隨形的。

  傳統燃油車企業開始加快“電動化”“電子化”“AI化”進程,諸如特斯拉、比亞迪等成熟的電動車企業也在不斷迭代產品、夯實前方銷售和后方供應鏈體系。蔚來汽車的生存價值和競爭優勢在哪里?蔚來汽車CEO李斌認為,“蔚來汽車的商業模式建立在極致的用戶體驗上”。

  比如,特斯拉電動車采取“充電”模式,而蔚來汽車采取“換電”模式,一臺蔚來汽車電站完成換電大概在4分鐘左右,相較之下,特斯拉電動車充滿電的時間是45分鐘。如果車主在高速公路上要給汽車充電(換電),特斯拉車主會久等(可能還要排隊),蔚來車主因為更省時間而體驗更好。蔚來汽車依靠好的用戶體驗和口碑贏得新的用戶,官方數據顯示蔚來用戶的轉介率約50%(通過轉介紹成交的用戶占所有成交用戶的比例)。

  蔚來官方信息顯示:蔚來汽車已經實現了正的單車毛利率,汽車銷售毛利率接近10%,主要由于物料采購成本的下降,以及產量的快速增長攤薄了固定成本。也可以說,這是供應鏈管理帶來的效益。

  電動汽車的三大核心:系統電機、電池和電控,國內都有了相對穩定的供應。2015年之前國內在最關鍵的電機領域大概只有30個左右的中小型供應企業,今天國內企業幾乎做到了95%的國產化。在很難的電池技術上,今天中國出現了世界第一的鋰電池供應商寧德時代,加上世界排名前五的比亞迪,電池的自給率已經很高了。最難做的,是汽車電控用的IGBT芯片,2015年之前中國的IGBT芯片是完全依靠進口的,現在已經取得突破,比如比亞迪從研發到量產IGBT芯片用了12年時間,技術已經穩定成熟,可以預期國內企業不久也會贏得不錯的市占率。綜合看來,蔚來汽車的核心零部件供應在很大程度上可以依靠國內,電機、電控、電池大約占新能源車成本的四分之三。

  可是,極端復雜的零部件供應鏈體系,對汽車工業始終構成壓力,包括蔚來汽車在內的新銳造車企業,經歷此次“缺芯”困境以后,可能會像成熟的汽車制造企業那樣對供應鏈風險實施“穿透式”管理。

  比如,德國寶馬在此次危機中,直接繞過一級供應商向芯片代工廠下單。日本豐田在2008年金融危機之后,建立了一個名叫“救援”的供應鏈系統,將大約6800個零部件的供應鏈信息存入數據庫中,使得公司能夠深入了解供應商層級。豐田汽車每天、每周和每月,都會與產業鏈上的各級供應商溝通,頻繁下達產量計劃,“穿透式”摸清供應鏈的實底,規避潛在風險。

  蔚來汽車CEO李斌已經洞察到汽車產業的結構性變化,“自動駕駛、智能化和電動汽車要連到一起來看”,軟件定義汽車,汽車成為帶輪子的芯片集合,蔚來汽車的芯片供應鏈如何進化迭代,值得長期關注。

  作者:周倩

  本文發表于《中國工業和信息化》雜志2021年4月刊總第33期

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