各大厂商优化布局汽车芯片产能

   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。
    各大厂商优化布局汽车芯片产能
    各半导体厂商正通过各种举措，不断优化布局汽车芯片产能。
    潘大伟介绍，英飞凌2022年宣布将在德国德累斯顿投资50亿欧元扩大300毫米晶圆制造能力；2018年宣布在奥地利菲拉赫新建一座300毫米薄晶圆功率半导体芯片工厂，该项目已于2021年投产；2022年，英飞凌也宣布在马来西亚居林工厂建设第三个厂区，预计于2024年投产。在19个不同的生产基地中，中国无锡的工厂在未来五年会进一步加大生产能力、提升本地采购能力。
    德州仪器将重点聚焦驾驶辅助系统、下一代半自动和自动驾驶系统等领域。Miro Adzan表示，新推出的AM6xA处理器系列集成了人工智能和数据分析功能，补充了德州仪器专用于视觉处理的可扩展SoC产品。德州仪器去年推出的车载毫米波雷达传感器AWR2944，集成了4个发送器，比现有毫米波雷达传感器分辨率高33%，可使车辆更清晰地探测障碍物并避免碰撞，并且其独特的硬件配置可提供基于多普勒分多址技术 (DDMA) 的信号处理能力，从而可在探测距离比之前远40%的条件下感知迎面驶来的车辆，为汽车制造商改进高级驾驶辅助系统  (ADAS) 的物体感应能力提供更多可能。
    新汽车电子/电气架构和网络互联方案广泛采用MCU/SoC芯片，数字化到来比预期更快。在此背景下，ST 正在大力投资扩建产能，以满足不断增长的市场需求。付志凯表示，到2025年，ST计划将 300mm产能扩大一倍，通过内部垂直整合衬底制造业务，加强外部与代工厂合作，扩大 SiC和 GaN产能。2022 年—2025 年，ST将把碳化硅晶圆产能提高1.5倍，大幅提高意大利和新加坡晶圆厂产能，以及中国和摩洛哥的封测厂产能。
    除扩大产能之外，ST 还在大力投资技术创新。付志凯说，ST在IGBT领域有扎实投入，还为市场提供各类碳化硅MOSFET和二极管功率产品。这包括ST已经量产的、支持650V至1700V的第三代 SiC MOSFET；正在认可中的第四代SiC MOSFET；已规划的第五代SiC MOSFET将引领一系列创新，包括颠覆性晶圆制造概念，辅以创新、灵活的封装、模块和芯片。
    对于国内厂商代表，汽车市场同样是纳芯微最重要的市场之一。谈及如何布局汽车芯片产能，姚迪表示，进一步加强与上下游产业链合作伙伴的深度协同至关重要。一方面，要与重要晶圆合作伙伴保持紧密沟通，协同推动产能、工艺平台结构性调整，并通过战略合作方式来确保未来供应保障；另一方面，还要与重要客户持续保持高频、高效沟通，确保及时捕捉前端市场变化。
    在后道封测端，除高效协同之外，还要持续关注汽车半导体封测环节的关键瓶颈点，比如三温测试产能。因此，在测试系统方面，将积极地与封测合作伙伴保持沟通，确保汽车芯片按时交付。