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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

4小時前
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·聚焦:人工智能芯片等行業(yè)

前言:當(dāng)下的汽車芯片市場并非一片坦途。電動車增長步伐放緩,關(guān)稅政策如變幻莫測的風(fēng)向,地緣的暗潮在全球經(jīng)濟的海洋中涌動。
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,為在這場激烈的市場角逐中站穩(wěn)腳跟,紛紛開啟變革之路。

作者 | 方文三?圖片來源?|??網(wǎng) 絡(luò)

美國進一步收縮芯片供應(yīng)鏈

 

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

 

相比之下,美國本土的成熟芯片產(chǎn)能在全球僅占9%,而中國則高達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)點的相關(guān)產(chǎn)品,若未在美國商務(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)進行封裝,且臺積電未收到相關(guān)封裝廠的認(rèn)證簽署副本,則這些產(chǎn)品將無法繼續(xù)出口。

 

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

 

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積電。

 

包括互聯(lián)駕駛艙、高性能域控制器、高級車用網(wǎng)絡(luò)、混合動力推進控制和集成底盤管理等,采用的是車規(guī)級臺積電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)勢使其在如今的市場波動中如魚得水,游刃有余。

 

近日,據(jù)外媒報道,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)計將于今年5月末至6月初正式投入運營。

 

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

 

依據(jù)德州儀器2022年的規(guī)劃,公司計劃在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年開始運營。

 

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,在市場競爭中占據(jù)價格優(yōu)勢。

 

同時,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)在美國境內(nèi),全面轉(zhuǎn)向12英寸晶圓生產(chǎn)。

 

恩智浦通過轉(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,從而在價格敏感的汽車芯片市場占據(jù)更有利的地位。

 

為了實現(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,恩智浦與臺積電旗下子公司世界先進(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、電源管理及模擬芯片的生產(chǎn),計劃于2027年開始量產(chǎn),到2029年的目標(biāo)產(chǎn)能將達到每月5.5萬片晶圓,預(yù)計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,恩智浦也是歐洲半導(dǎo)體制造公司(ESMC)的重要參與者。

 

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

 

該工廠計劃于2027年底開始量產(chǎn),進一步強化恩智浦在歐洲汽車芯片市場的供應(yīng)能力。

 

不過,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期優(yōu)勢,但這一過程絕非一帆風(fēng)順。

 

從財務(wù)角度看,建設(shè)新的12英寸晶圓廠需要巨額的資金投入。

 

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

 

恩智浦的十年過渡期策略雖然相對穩(wěn)健,但也存在被競爭對手搶占先機的風(fēng)險。

 

如果恩智浦轉(zhuǎn)型過慢,可能在成本競爭力上落后,特別是在價格敏感的汽車MCU市場。

 

意法半導(dǎo)體:全球布局的大重塑

 

意法半導(dǎo)體將在未來三年內(nèi)對其全球制造布局進行重大調(diào)整。

 

在產(chǎn)能擴張方面,意大利Agrate的12寸晶圓廠將繼續(xù)擴大規(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)量達到4000片,并計劃進行模塊化擴建,將最高周產(chǎn)能拉升至14000片,具體數(shù)字將取決于市場情況。

 

法國Crolles12寸晶圓廠也將進一步擴大制造規(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,并計劃通過模塊化擴建,將周產(chǎn)能拉升至20000片。

 

除了產(chǎn)能擴張,意法半導(dǎo)體還對各工廠進行了重新定位和分工。

 

由于公司加大了對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Crolles8寸晶圓廠則將被改造,以支持EWS晶圓測試和先進封裝技術(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)正在按計劃穩(wěn)步推進,預(yù)計2025年第四季度開始生產(chǎn)12寸晶圓。

 

瑞薩:SiC夢碎后的戰(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),瑞薩懷揣著在電動汽車芯片市場大展宏圖的夢想,計劃于2025年在群馬縣高崎工廠投產(chǎn)SiC功率芯片,全力進軍電動汽車市場

 

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

 

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

 

中國芯片制造商的強勢崛起和低價競爭,也讓瑞薩這位[后來者]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)問題。

 

Wolfspeed因財務(wù)困境可能申請破產(chǎn)保護,瑞薩此前支付的20億美元預(yù)付款面臨減值風(fēng)險,這無疑讓瑞薩的SiC計劃雪上加霜。

 

英飛凌:戰(zhàn)略重心向中國傾斜

 

在這場行業(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)向中國傾斜。

 

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

 

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)品將實現(xiàn)前道與后道的國內(nèi)生產(chǎn)合作,通過定制化生產(chǎn),保證本土產(chǎn)品的性能與功能最大化地適用于中國客戶的需求。

 

在運營層面,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)。升級中國物流中心,提升本土供應(yīng)鏈智能化運營效率。

 

在生產(chǎn)布局上,英飛凌擴大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,英飛凌在后端[瘦身]:2024年2月,將菲律賓甲美地與韓國天安兩座封測廠出售給日月光,交易額約21億新臺幣。

 

技術(shù)發(fā)展趨勢與產(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)先進性上的優(yōu)勢,讓各大芯片巨頭紛紛加大在這一領(lǐng)域的布局。

 

無論是恩智浦的全面轉(zhuǎn)型,還是德州儀器的持續(xù)擴張,都彰顯了12英寸晶圓在未來汽車芯片市場的核心地位。

 

②在全球供應(yīng)鏈頻繁遭受動蕩沖擊,地緣政治風(fēng)險不斷加劇的大背景下,IDM廠商深刻認(rèn)識到單一供應(yīng)鏈模式的脆弱性,紛紛通過區(qū)域化布局來優(yōu)化資源配置,增強供應(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,消費電子芯片巨頭加大汽車領(lǐng)域投入。

 

③近年來,隨著汽車制造商對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)展的根本動力源自汽車制造商日益增長的降低成本和提高效率的需求。

 

目前,包括比亞迪蔚來汽車、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)計到2030年,行業(yè)將平穩(wěn)過渡到Zonal架構(gòu),而到2034年,采用Zonal架構(gòu)的汽車比例有望達到38%。

 

在這一演變過程中,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:

 

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

 

未來,隨著技術(shù)的不斷進步和市場的持續(xù)演變,汽車芯片供應(yīng)鏈將迎來更多的機遇與挑戰(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》,電動大咖:《從[缺芯潮]到[價格絞殺戰(zhàn)]:制裁陰影下的中國汽車芯片該如何突圍?》,全球半導(dǎo)體觀察:《多個12英寸晶圓項目進展情況》,芯流科技評論:《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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