汽车缺芯已由全面紧缺转向局部紧张
近两年来，由于新冠疫情、中美贸易战以及部分晶圆厂（受狂风雪、地震、失火等影响）减产等成分影响，环球涌现了严重的缺芯问题，个中尤其因此汽车芯片的短缺最为严重。浩瀚车企都涌现了因缺芯而减产、停产的征象。
根据AutoForecast Solutions的数据显示，由于汽车芯片短缺，2021年环球汽车市场累计减产了约1020万辆汽车，个中亚洲地区的汽车工厂受到的冲击是所有地区中最大的，汽车减产量超过360万辆。而中国的减产量约为198万辆，约占环球汽车累计减产量的19%。
这也与新能源汽车需求持续火爆，带动了对付汽车芯片需求猛增等成分有关。数据显示，在2021年环球汽车大减产的背景之下，环球新能源汽车销量却同频年夜涨了119.01%达到了631.12万辆。
资料显示，一辆传统燃油车的整车芯片用量大约为900颗，而一辆智能化的新能源汽车总体芯片用量则猛增至1400～1500颗。其余，从不同类型汽车的电子零部件本钱占最近看，传统的紧凑型燃油轿车的电子零部件本钱占频年夜约仅16%旁边，纯电动轿车的电子零部件本钱占比已经超过了60%。显然，对付新能源汽车来说，半导体芯片已经成为了最为关键的部分。同时，随着汽车的智能化、自动化，对付半导体芯片的需求量及代价占比也将会进一步大幅增长。
自今年年初以来来，随着上游晶圆制造产能的缓解，汽车芯片紧缺的问题也正在趋于缓解，但部分芯片仍存在供应紧张的问题。
据博世中国总裁陈玉东透露，今年6月博世的芯片产品均匀只能知足汽车厂商31%的需求，估量下半年供给率可以提升到50%至60%，但“缺芯”依然会是主题。
值得把稳的是，今年9月，丰田汽车宣告，受芯片短缺影响，2022年10月份其汽车环球产量预估为80万台旁边，比较此前的生产操持减产了11%。不过，比较去年10月丰田汽车的仅62万台环球产量，仍有30%的增长。这也反应了汽车芯片紧缺的问题比较去年已经得到了一定缓解，但是依然还是处于供不应求的状态。
不过，近日摩根士丹利（大摩）发布的“亚太车用半导体”报告指出，部分车用半导体供应商包括瑞萨半导体、安森美半导体等，目前正在减少今年第四季度的芯片测试订单，显示车用芯片缺货得到明显缓解，砍单潮正开始发生中。
那么当前汽车芯片到底是依然存在紧缺，还是说即将过剩了呢？
在2022年慕尼黑华南电子展上，瑞萨电子环球汽车电子奇迹本部副总裁赵明宇在见告芯智讯，从全体汽车半导体市场来看，目前全面缺芯的情形已经缓解。特殊是随着今年二季度以来，消费类电子市场持续疲软，造成了不少消费类芯片厂商涌现了砍单、贬价去库存的情形。但是汽车供应链本身便是一个长周期的，它的反应周期要比工业、消费类更慢。不过，随着消费类芯片需求的下滑，上游晶圆代工产能将会被逐步开释出来，那么汽车芯片的产能将会迅速增长，这也将使得汽车芯片的供应走向稳定。
△瑞萨电子环球汽车电子奇迹本部副总裁赵明宇
“从目前这个趋势来看，我们以为总体来讲的话，汽车芯片供应正在缓解，但是由于汽车半导体的种类非常多，因此在某一个片段或者某一个运用方面，还是有很大的不平衡存在，不管是在数字类、仿照类，还是一些分外工艺上面都有这类情形。比如在IGBT芯片方面，随着新能源汽车市场的快速增长，对付IGBT需求非常大，比较之前可能十倍乃至几十倍的增长。此外，比如随着汽车的智能化，车内的显示屏越来多，这就会造成对付干系产品需求的激增。以是，总体来说，目前整体的汽车芯片供应已经趋于缓解，但在某些特定的产品，比如新能源汽车干系运用的芯片，还是存在供应紧张的可能性。”瑞萨电子中国 汽车电子技能部 高等经理赵坤阐明到。
瑞萨电子的汽车市场布局
根据瑞萨电子的财报显示，2021年度瑞萨电子整年业务收入9944.18亿日元，同比增长38.9%；业务利润1836.01亿日元，同比增长181.8%。个中，汽车业务收入高达4623亿日元，同比增长35.6%，在总营收当中的占比高达46.5%。2021年度汽车业务非公认司帐准则的业务利润为1224亿日元，同比增长153.2%。足见瑞萨电子汽车业务的强势地位。
根据第三方的统计数据显示，在2021年的汽车半导体市场，瑞萨电子以6.1%的市场份额排名环球第三，仅次于英飞凌和恩智浦这两大汽车芯片厂商。而在IC Insights公布的2021年前五大MCU供应商排名当中，瑞萨电子也以17.0%的市场份额排名第三，仅次于恩智浦和Microchip。
△2021年，环球十大车用芯片厂商收入排名 图源：半导体情报（SI）
详细来看，瑞萨电子在汽车领域的紧张产品包括MCU、SoC、传感器等干系产品，以及基于这些产品的智能驾驶座舱和信息娱乐办理方案、自动驾驶、电池管理系统、电机掌握、汽车做事器/通信网关办理方案等一系列办理方案。
在本次慕尼黑华南电子展上，瑞萨电子就展示了集成式智能驾驶座舱办理方案，该办理方案集成了全液晶虚拟仪表，多媒体播放以及ADAS图像识别等功能，同时驱动三个屏幕显示。方案采取R-Car H3/M3片上系统（SoC）、电源管理芯片（PMIC）和可编程时钟发生器的组合，支持高图像质量、多视频显示输出以及各种内存接口。充分利用内置Arm® Cortex®-R7 CPU以及2D GPU、IMR等单元实现快速启动。
在自动驾驶办理方案方面，瑞萨电子也带来了全新的R-Car V4H自动驾驶开拓平台，该办理方案构建了一个完全的环境，用于开拓相称于Level 2＋和Level 3等级的自动驾驶系统运用程序，包括自适应巡航掌握（ACC）、车道保持、自动停车系统等。R-Car V4H参考板支持多摄像头输入，包括4K高分辨率输入、4K显示输出、音频输出、网络通信接口和适用于多个ECU并走运行的第4代PCIe。
据先容，R-Car V4H的深度学习性能高达34 TOPS（每秒万亿次运算），能够通过汽车摄像头、雷达和激光雷达（LiDAR）对周围物体进行高速图像识别与处理。适宜Level 2+和Level 3等级的自动驾驶系统，包括完全的NCAP 2025功能。R-Car V4H软件开拓工具套件（SDK）也可助力更快、更轻松的启动设备评估和软件开拓，包括深度学习算法移植。该SDK带来机器学习开拓的全部功能，并对嵌入式系统的性能、电源效率和功能安全进行优化。
此外，瑞萨电子还拥有ADAS和自动驾驶开放平台Renesas Autonomy，通过建立“开放式架构”的平台，方便用户将算法、函数库和实时操作系统(RTOS)移植到平台中来。
在汽车做事器/通信网关办理方案方面，瑞萨电子带来全新的“车载电脑VC4”，这是一个用于开拓网关、汽车做事器和域掌握器等运用的空想平台，有助于实现下一代E/E架构。该方案基于R-Car S4——一款具有嵌入式MCU内核的高等片上系统 （SoC），可超低功耗运行。结合为R-Car Gen4开拓的PMIC（RAA271041 RAA271005），实现绝佳功率掌握和功能安全支持。
瑞萨电子还拥有汽车电池管理系统（BMS）参考设计，可作为一个完全的汽车电池管理系统，监控多达70节串联锂电池。RH850 MCU与ISL78714多单元锂离子电池管理设备通信，以监控电池电压、电池组温度和电流，记录重大故障检测及掌握电池平衡。该参考设计基于ISL78714BMS5XBEKIT1Z汽车级多节锂离子电池管理系统参考设计套件。
除了传统的BMS办理方案之外，瑞萨电子还推出了新一代的汽车无线电池管理系统 (BMS) 办理方案，有助于降落材料本钱并提高设计灵巧性，能够更高效地增强电动汽车性能，使电动车比传统燃油车更具竞争力。无需传统 BMS 所需的线束，节省了接线和线材用量，从而实现了电池包的设计灵巧性并提高了可制造性，而且还不会影响电池续航里程和精确度。其供应的SmartBond TINY™ 是环球最小、功耗最低的低功耗 (LE) 蓝牙 5.1 片上系统（SoC），可降落在汽车系统中添加低功耗蓝牙的本钱。
此外，瑞萨电子面向汽车电子市场的还有传感器办理方案，可实现车载压力监测（例如 HVAC 或机油运用）和位置传感（例如油箱燃油油位）。传感器办理方案利用传感器旗子暗记调节器 (SSC)、降压掌握器 (DC/DC) 和微掌握器 (MCU) 供应灵巧、高精度和全面的系统办理方案。经AEC-Q100认证，能够在恶劣环境和环境温度下稳定运行。
瑞萨电子表示，基于MCU和SoC的运用（可通过瑞萨的互补性仿照旗子暗记和电源产品实现系统层面的优化），以帮助汽车用户缩短产品开拓韶光，加速产品上市。同时，在近期推出的全新集成开拓环境平台，使工程师能够为包含多个硬件设备的汽车ECU（电子掌握单元）快速创建软件。
值得一提的是，为了进一步丰富在面向自动驾驶/高等赞助驾驶领域所需的传感器产品组合，今年10月，瑞萨电子完成了对付4D成像雷达办理方案的无晶圆半导体公司Steradian Semiconductors Private Limited（“Steradian”）的收购。
据瑞萨电子先容，Steradian的毫米波雷达技能可以供应高分辨率的雷达成像，其支持基于4个RFCMOS雷达收发器，拥有5GHz带宽（76-81GHz），单芯片支持4发4收，最高支持256 MIMO信道。估量将于2023年一季度对外供应样品。
持续发力中国汽车市场，今年瑞萨电子中国汽车市场古迹可期
当前汽车芯片需求依然兴旺，特殊是来自中国新能源汽车市场的需求增长尤为强劲。数据显示，2021年环球新能源汽车销量再创新高，达到675万辆，同比增长108%。个中，中国新能源汽车市场持续打破，产销同比增长160%以上，销量达352万辆。显然，仅中国新能源汽车市场就已经霸占了环球超过一半的份额，并且这一比例呈现持续增长的态势。
根据乘联会的数据显示，今年1-10月中国新能源汽车产量达到559.0万辆，同比增长108.4%，累计渗透率达24.7%，对汽车市场增长贡献率超80%。
赵坤也表示，今年中国新能源汽车产量将达到600万辆，而明年较低的增长预期也该当会达到800万台。如果各个主机厂还能够再进一步，比如一些关键物料不是很缺少的话，乃至有可能会达到900万辆乃至更高的产量。这也意味着中国市场对付汽车芯片的需求将持续快速增长。
作为环球第三的汽车芯片厂商，近年来中国新能源车市场的爆发式增长，也直接带动了瑞萨电子中国区汽车业务的快速增长。根据瑞萨电子财报显示，中国市场每年贡献的营收霸占了瑞萨电子总收入的比例均匀超过20%，并且这一比例自2017年开始越来越高。为此，瑞萨电子也在持续加大对付中国市场的投资。
资料显示，瑞萨电子在中国设有四大研发中央，分别在北京，苏州、上海和成都，研发职能完好，并且在生产上还设立了北京和苏州两个封测厂。
目前瑞萨电子还扩大了在中国的IGBT产能。为了提升IGBT 产能，瑞萨通过与中芯绍兴的代工互助，投资甲府12寸生产线等来进行。
赵坤表示，“目前主机厂商为了保障供应链安全，都在趋向于建本地的供应链体系。我们也希望通过多元化的供应来源来提升各地的市场份额，包括本地化的生产、承诺的长期供货协议、产品实际的市场市场表现等，去争取得到这种类客户的需求和客户的信赖。”
值得一提的是，为了应对环球及中国新能源汽车市场对付汽车芯片需求的快速增长，瑞萨电子还在对位于日本山梨县甲斐市的甲府工厂进行投资改造成12吋功率半导体晶圆厂，紧张生产IGBT、MOSFET，操持于2024年开始试生产。一旦甲府工厂实现量产，将极大提升瑞萨电子功率半导体的总产能。
其余，目前越来越多的汽车厂商处于供应链安全考虑，开始自研关键的汽车芯片，这一点在中国市场表现尤为明显。比如比亚迪、吉利、上汽等传统车企都在自研芯片，此外蔚来、小鹏、空想的造车新势力彷佛也在准备自研汽车芯片。那么这是否会对瑞萨电子这样的头部汽车芯片厂商带来冲击呢？
对此，赵坤认为，“汽车厂商自研芯片这个模式并不是一个新的模式，从环球来讲，瑞萨电子很早就跟日系车厂有很多的互助，乃至有一起定义芯片去开拓。以是，瑞萨电子在中国市场也持开放态度，也可以通过IP授权跟本土厂商进行深度互助。瑞萨电子乐意与中国的车厂一起携手来相互促进。”
编辑：芯智讯-浪客剑
