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深度丨聚焦12英寸晶圓與供應(yīng)鏈變革,汽車芯片五巨頭求變

06/26 16:38
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·聚焦:人工智能芯片等行業(yè)

前言:當(dāng)下的汽車芯片市場(chǎng)并非一片坦途。電動(dòng)車增長(zhǎng)步伐放緩,關(guān)稅政策如變幻莫測(cè)的風(fēng)向,地緣的暗潮在全球經(jīng)濟(jì)的海洋中涌動(dòng)。
恩智浦瑞薩、意法半導(dǎo)體德州儀器、英飛凌這五大汽車芯片巨擘,為在這場(chǎng)激烈的市場(chǎng)角逐中站穩(wěn)腳跟,紛紛開啟變革之路。

作者 | 方文三?圖片來(lái)源?|??網(wǎng) 絡(luò)

美國(guó)進(jìn)一步收縮芯片供應(yīng)鏈

 

中國(guó)在成熟制程技術(shù)領(lǐng)域(28納米及以上)已實(shí)現(xiàn)高度自主,掌握了超過(guò)95%的技術(shù)。

 

相比之下,美國(guó)本土的成熟芯片產(chǎn)能在全球僅占9%,而中國(guó)則高達(dá)32%。

 

加之自2025年1月31日起,所有16/14納米及以下技術(shù)節(jié)點(diǎn)的相關(guān)產(chǎn)品,若未在美國(guó)商務(wù)部工業(yè)與安全局白名單中的獲認(rèn)證第三方封裝企業(yè)(approved OSAT)進(jìn)行封裝,且臺(tái)積電未收到相關(guān)封裝廠的認(rèn)證簽署副本,則這些產(chǎn)品將無(wú)法繼續(xù)出口。

 

在這一背景下,OEM和Tier1正加速進(jìn)入車規(guī)芯片領(lǐng)域,業(yè)務(wù)范圍涵蓋芯片設(shè)計(jì)、晶圓代工、芯片封裝、芯片測(cè)試、標(biāo)準(zhǔn)制定和認(rèn)證等多個(gè)方面。

 

傳統(tǒng)的汽車芯片IDM廠商開始逐步向Fab-lite模式轉(zhuǎn)型,例如恩智浦將其車用高端芯片幾乎全部外包給臺(tái)積電。

 

包括互聯(lián)駕駛艙、高性能域控制器、高級(jí)車用網(wǎng)絡(luò)、混合動(dòng)力推進(jìn)控制和集成底盤管理等,采用的是車規(guī)級(jí)臺(tái)積電5納米的SoC技術(shù)。

 

德州儀器:穩(wěn)坐12英寸王者之位

 

在這場(chǎng)行業(yè)變革的浪潮中,德州儀器展現(xiàn)出了別樣的從容與穩(wěn)健,穩(wěn)坐12英寸晶圓王者之位。

 

德州儀器早在行業(yè)發(fā)展初期,就極具前瞻性地布局12英寸晶圓,這一先發(fā)優(yōu)勢(shì)使其在如今的市場(chǎng)波動(dòng)中如魚得水,游刃有余。

 

近日,據(jù)外媒報(bào)道,德州儀器在德克薩斯州謝爾曼建設(shè)的四座新半導(dǎo)體制造工廠中,首座工廠即將完工,預(yù)計(jì)將于今年5月末至6月初正式投入運(yùn)營(yíng)。

 

謝爾曼晶圓制造基地將對(duì)德州儀器現(xiàn)有的12英寸晶圓制造廠群起到重要的補(bǔ)充作用。

 

依據(jù)德州儀器2022年的規(guī)劃,公司計(jì)劃在2030年之前建成六座300毫米晶圓廠

 

其中,位于德克薩斯州理查森的RFAB2和LFAB(原美光所有)已分別于2022年和2023年開始運(yùn)營(yíng)。

 

在謝爾曼,兩座晶圓廠中的一座將于今年開始生產(chǎn),另一座正在建設(shè)中,另外兩座晶圓廠計(jì)劃在2026年至2030年期間完工。

 

德州儀器的策略是,到2030年,將內(nèi)部制造芯片帶來(lái)的收入比例從2020年的80%提升至90%以上,內(nèi)部封裝芯片的比例從2020年的60%提升至90%以上;

 

并將12英寸晶圓的生產(chǎn)比例從2022年的40%提升至2030年的80%以上,以此更有效地控制供應(yīng)鏈。

 

憑借著大規(guī)模的12英寸晶圓生產(chǎn)能力,德州儀器能夠以更低的成本生產(chǎn)芯片,在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中占據(jù)價(jià)格優(yōu)勢(shì)。

 

同時(shí),穩(wěn)定的產(chǎn)能供應(yīng)也讓其在客戶中樹立了良好的口碑,吸引了眾多大型企業(yè)與之建立長(zhǎng)期合作關(guān)系。

 

德州儀器在12英寸晶圓技術(shù)研發(fā)上也始終保持領(lǐng)先。其不斷優(yōu)化制造工藝,提高芯片的性能和良品率。

 

恩智浦:揮別8英寸,豪賭12英寸

 

今年5月,恩智浦計(jì)劃關(guān)閉4座8英寸晶圓廠,一座位于荷蘭奈梅亨,另外三座設(shè)在美國(guó)境內(nèi),全面轉(zhuǎn)向12英寸晶圓生產(chǎn)。

 

恩智浦通過(guò)轉(zhuǎn)向12英寸晶圓生產(chǎn),能夠在大規(guī)模量產(chǎn)的電源管理芯片、MCU等產(chǎn)品上,獲得更大的成本優(yōu)勢(shì),從而在價(jià)格敏感的汽車芯片市場(chǎng)占據(jù)更有利的地位。

 

為了實(shí)現(xiàn)這一戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型,恩智浦積極在全球布局12英寸晶圓產(chǎn)能。

 

2024年6月,恩智浦與臺(tái)積電旗下子公司世界先進(jìn)(VIS)宣布成立合資公司VSMC,在新加坡建造一座300毫米晶圓廠。

 

該晶圓廠總投資約78億美元,專注于130nm至40nm混合信號(hào)、電源管理及模擬芯片的生產(chǎn),計(jì)劃于2027年開始量產(chǎn),到2029年的目標(biāo)產(chǎn)能將達(dá)到每月5.5萬(wàn)片晶圓,預(yù)計(jì)該工廠將成為恩智浦在亞太地區(qū)的制造中心。

 

在歐洲市場(chǎng),恩智浦也是歐洲半導(dǎo)體制造公司(ESMC)的重要參與者。

 

ESMC是由臺(tái)積電、博世和英飛凌共同成立的合資企業(yè),將在德國(guó)德累斯頓建造一座12英寸晶圓廠。

 

該工廠計(jì)劃于2027年底開始量產(chǎn),進(jìn)一步強(qiáng)化恩智浦在歐洲汽車芯片市場(chǎng)的供應(yīng)能力。

 

不過(guò),恩智浦向12英寸晶圓制造的轉(zhuǎn)型戰(zhàn)略雖然具有明顯的長(zhǎng)期優(yōu)勢(shì),但這一過(guò)程絕非一帆風(fēng)順。

 

從財(cái)務(wù)角度看,建設(shè)新的12英寸晶圓廠需要巨額的資金投入。

 

盡管恩智浦通過(guò)合資的方式降低了單獨(dú)承擔(dān)的風(fēng)險(xiǎn),但仍然需要承擔(dān)相當(dāng)一部分投資。

 

恩智浦的十年過(guò)渡期策略雖然相對(duì)穩(wěn)健,但也存在被競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手搶占先機(jī)的風(fēng)險(xiǎn)。

 

如果恩智浦轉(zhuǎn)型過(guò)慢,可能在成本競(jìng)爭(zhēng)力上落后,特別是在價(jià)格敏感的汽車MCU市場(chǎng)。

 

意法半導(dǎo)體:全球布局的大重塑

 

意法半導(dǎo)體將在未來(lái)三年內(nèi)對(duì)其全球制造布局進(jìn)行重大調(diào)整。

 

在產(chǎn)能擴(kuò)張方面,意大利Agrate的12寸晶圓廠將繼續(xù)擴(kuò)大規(guī)模,目標(biāo)是成為意法半導(dǎo)體智能功率和混合信號(hào)技術(shù)量產(chǎn)旗艦工廠。

 

到2027年,該工廠產(chǎn)能將提高一倍,周產(chǎn)量達(dá)到4000片,并計(jì)劃進(jìn)行模塊化擴(kuò)建,將最高周產(chǎn)能拉升至14000片,具體數(shù)字將取決于市場(chǎng)情況。

 

法國(guó)Crolles12寸晶圓廠也將進(jìn)一步擴(kuò)大制造規(guī)模,鞏固其在意法半導(dǎo)體數(shù)字產(chǎn)品生態(tài)圈中的核心地位。

 

到2027年,周產(chǎn)能將攀升至14000片,并計(jì)劃通過(guò)模塊化擴(kuò)建,將周產(chǎn)能拉升至20000片。

 

除了產(chǎn)能擴(kuò)張,意法半導(dǎo)體還對(duì)各工廠進(jìn)行了重新定位和分工。

 

由于公司加大了對(duì)12寸晶圓制造的關(guān)注,Agrate的8寸晶圓廠將專注于MEMS制造;

 

法國(guó)Crolles8寸晶圓廠則將被改造,以支持EWS晶圓測(cè)試和先進(jìn)封裝技術(shù)等大規(guī)模制造,開展目前歐洲尚不存在的業(yè)務(wù),專注光傳感器、硅光集成等下一代先進(jìn)技術(shù)。

 

意大利Catania將繼續(xù)承擔(dān)功率器件寬帶隙半導(dǎo)體卓越中心的職能,新碳化硅園區(qū)建設(shè)正在按計(jì)劃穩(wěn)步推進(jìn),預(yù)計(jì)2025年第四季度開始生產(chǎn)12寸晶圓。

 

瑞薩:SiC夢(mèng)碎后的戰(zhàn)略急轉(zhuǎn)彎

 

瑞薩電子在汽車芯片領(lǐng)域的變革之路同樣充滿戲劇性。

 

曾經(jīng),瑞薩懷揣著在電動(dòng)汽車芯片市場(chǎng)大展宏圖的夢(mèng)想,計(jì)劃于2025年在群馬縣高崎工廠投產(chǎn)SiC功率芯片,全力進(jìn)軍電動(dòng)汽車市場(chǎng)。

 

然而,現(xiàn)實(shí)卻給了瑞薩沉重一擊,其電動(dòng)汽車芯片夢(mèng)遭遇[急剎車],徹底放棄了內(nèi)部生產(chǎn)SiC功率芯片的計(jì)劃。

 

CounterpointResearch數(shù)據(jù)顯示,2024年全球SiC襯底產(chǎn)值同比下降9%,市場(chǎng)需求遠(yuǎn)不及預(yù)期。

 

中國(guó)芯片制造商的強(qiáng)勢(shì)崛起和低價(jià)競(jìng)爭(zhēng),也讓瑞薩這位[后來(lái)者]望而卻步。

 

更糟糕的是,瑞薩與Wolfspeed簽訂的10年SiC晶圓供應(yīng)協(xié)議也出現(xiàn)問(wèn)題。

 

Wolfspeed因財(cái)務(wù)困境可能申請(qǐng)破產(chǎn)保護(hù),瑞薩此前支付的20億美元預(yù)付款面臨減值風(fēng)險(xiǎn),這無(wú)疑讓瑞薩的SiC計(jì)劃雪上加霜。

 

英飛凌:戰(zhàn)略重心向中國(guó)傾斜

 

在這場(chǎng)行業(yè)變革的浪潮中,英飛凌也在積極調(diào)整戰(zhàn)略,其戰(zhàn)略重心愈發(fā)向中國(guó)傾斜。

 

多種產(chǎn)品已實(shí)現(xiàn)本土化量產(chǎn),計(jì)劃2027年覆蓋微控制器、功率器件、傳感器等主流產(chǎn)品,瞄準(zhǔn)中國(guó)汽車與工業(yè)市場(chǎng)的龐大需求。

 

在汽車業(yè)務(wù)板塊,英飛凌汽車業(yè)務(wù)目前已有多種產(chǎn)品完成本土化量產(chǎn)。

 

下一代28nmTC4x產(chǎn)品將實(shí)現(xiàn)前道與后道的國(guó)內(nèi)生產(chǎn)合作,通過(guò)定制化生產(chǎn),保證本土產(chǎn)品的性能與功能最大化地適用于中國(guó)客戶的需求。

 

在運(yùn)營(yíng)層面,英飛凌注重培養(yǎng)本土人才、優(yōu)化本土物流服務(wù)和客戶服務(wù)。升級(jí)中國(guó)物流中心,提升本土供應(yīng)鏈智能化運(yùn)營(yíng)效率。

 

在生產(chǎn)布局上,英飛凌擴(kuò)大MCUs、MOSFETs等產(chǎn)品的本地化生產(chǎn)制造,拓展本土生產(chǎn)的汽車產(chǎn)品組合。

 

與此同時(shí),英飛凌在后端[瘦身]:2024年2月,將菲律賓甲美地與韓國(guó)天安兩座封測(cè)廠出售給日月光,交易額約21億新臺(tái)幣。

 

技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)與產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)演變

 

①12英寸晶圓已成為行業(yè)發(fā)展的主流方向,它在成本、性能和技術(shù)先進(jìn)性上的優(yōu)勢(shì),讓各大芯片巨頭紛紛加大在這一領(lǐng)域的布局。

 

無(wú)論是恩智浦的全面轉(zhuǎn)型,還是德州儀器的持續(xù)擴(kuò)張,都彰顯了12英寸晶圓在未來(lái)汽車芯片市場(chǎng)的核心地位。

 

②在全球供應(yīng)鏈頻繁遭受動(dòng)蕩沖擊,地緣政治風(fēng)險(xiǎn)不斷加劇的大背景下,IDM廠商深刻認(rèn)識(shí)到單一供應(yīng)鏈模式的脆弱性,紛紛通過(guò)區(qū)域化布局來(lái)優(yōu)化資源配置,增強(qiáng)供應(yīng)鏈的韌性。

 

汽車芯片產(chǎn)業(yè)將經(jīng)歷深度重構(gòu)??v向維度,產(chǎn)業(yè)鏈上下游協(xié)同更加緊密,晶圓廠與車企直接合作鎖定產(chǎn)能。

 

橫向維度,跨領(lǐng)域融合加速,消費(fèi)電子芯片巨頭加大汽車領(lǐng)域投入。

 

③近年來(lái),隨著汽車制造商對(duì)降低成本和提高效率的迫切需求,整車電子電氣架構(gòu)正逐步向集中化方向發(fā)展,從第二代Domain架構(gòu)向第三代Zonal架構(gòu)演變。

 

整車電子電氣架構(gòu)向集中式發(fā)展的根本動(dòng)力源自汽車制造商日益增長(zhǎng)的降低成本和提高效率的需求。

 

目前,包括比亞迪、蔚來(lái)汽車、吉利汽車和特斯拉在內(nèi)的多家汽車制造商已經(jīng)推出了具備區(qū)域架構(gòu)的汽車。

 

盡管目前僅有2%的汽車采用Zonal架構(gòu),但預(yù)計(jì)到2030年,行業(yè)將平穩(wěn)過(guò)渡到Zonal架構(gòu),而到2034年,采用Zonal架構(gòu)的汽車比例有望達(dá)到38%。

 

在這一演變過(guò)程中,汽車芯片的供應(yīng)鏈邏輯將經(jīng)歷重塑。

 

④汽車制造商將加強(qiáng)與Tier2供應(yīng)商的直接合作。

 

汽車芯片的供應(yīng)鏈正從傳統(tǒng)的[OEM-Tier1-芯片廠]線性結(jié)構(gòu)向更為扁平化的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變,產(chǎn)業(yè)內(nèi)各個(gè)部分之間將形成更為緊密的聯(lián)系網(wǎng)絡(luò)。

 

結(jié)尾:

 

汽車芯片市場(chǎng)的變革仍在繼續(xù),五巨頭的求變之路只是這場(chǎng)變革的一個(gè)縮影。

 

未來(lái),隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和市場(chǎng)的持續(xù)演變,汽車芯片供應(yīng)鏈將迎來(lái)更多的機(jī)遇與挑戰(zhàn)。

 

部分資料參考:半導(dǎo)體行業(yè)觀察:《汽車芯片五巨頭,求變》,電動(dòng)大咖:《從[缺芯潮]到[價(jià)格絞殺戰(zhàn)]:制裁陰影下的中國(guó)汽車芯片該如何突圍?》,全球半導(dǎo)體觀察:《多個(gè)12英寸晶圓項(xiàng)目進(jìn)展情況》,芯流科技評(píng)論:《汽車第三代E/E架構(gòu)下,芯片供應(yīng)鏈正在迅速重塑》,佐思汽車研究:《汽車芯片供應(yīng)鏈研究:OEM介入車規(guī)芯片領(lǐng)域的戰(zhàn)略路徑》

 

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