安世半导体风波：汽车制造巨头的供应链危机

近期，安世半导体遭遇风波，其供货问题对全球汽车制造商造成了严重影响。安世半导体的产品广泛应用于汽车领域，包括众多关键的分立半导体。

本田汽车在墨西哥和北美地区的工厂已暂时停产，日产汽车也削减了在追浜和九州工厂的产量。此外，大众和沃尔沃在欧洲的产量也受到了影响，德国主要汽车零部件制造商博世更是暂停了多家工厂的生产。此次影响范围之广，令人瞩目。

在事件曝光之前，我对安世半导体的关注并不多。经过深入研究，我发现了一些关键信息。

安世半导体在德国汉堡和英国曼彻斯特设有前端工厂，生产包括分立半导体、功率半导体、模拟和逻辑半导体等。这些产品采用6英寸和8英寸晶圆制造，随后被送往位于中国东莞、马来西亚芙蓉和菲律宾拉古纳的后端工厂进行封装和测试。最终，这些成品半导体被广泛应用于各国的汽车零部件制造中。

图1：安世半导体工厂分布图

汽车制造商为何被迫减产？

位于中国东莞的后端加工厂每年出货超过500亿颗半导体，这个数字非常庞大。然而，除了大电流、高压功率半导体外，大部分是分立式半导体，单价仅为几十至一百日元。

此外，从安世半导体在全球汽车半导体市场的“价值份额”来看，近年来一直保持在2%—3%左右（图2）。

图2：全球汽车半导体市场及安世半导体的市场份额。数据来源：《半导体商业智能》，Claus Aasholm文章

为何仅仅因为价格低廉且市场份额较小的半导体供应中断，汽车制造商就面临停产减产的困境呢？

乍看之下，这似乎难以解释。但随着调查深入，我们发现了一些关键事实。例如，图3展示了丰田和本田每款车型对安世半导体的依赖程度。

图3：丰田和本田车型对安世半导体的依赖情况

可以看出，混合动力汽车（HEV）和电动汽车（EV）比传统汽油内燃机汽车更依赖安世半导体的产品。此外，所有类型的车辆在电动助力转向系统方面也明显依赖安世半导体的产品。仅就这些设备中使用的分立半导体而言，安世半导体的全球市场份额预计将达到约40%。

简而言之，虽然安世半导体的产品价格低廉，但“在单位层面上的使用量极其庞大”，这导致汽车单元出现了瓶颈。此次大量分立半导体的供应中断，导致关键汽车部件的生产延误，进而影响了汽车的最终组装。

在汽车行业，类似的现象并非首次出现：过去曾多次因半导体短缺导致汽车生产停滞。本文将探讨这些案例，并分析为何汽车制造商可能重蹈覆辙。

东日本大地震与丰田普锐斯的停产

我第一次亲眼目睹因半导体短缺导致汽车生产停滞是在2011年东日本大地震中。瑞萨电子在那珂的工厂受损严重，许多生产设备倾倒，墙壁出现裂缝。由于该工厂生产车载半导体微控制器（MCU），国内外汽车制造商的生产线全面停产。

丰田汽车公司受到的冲击尤为严重。当时，丰田的旗舰车型——混合动力车普锐斯所使用的微控制器大多来自那珂工厂，因此普锐斯的生产也完全停止了。

混合动力汽车需要的微型计算机比传统汽油动力汽车多得多，这一高度依赖性变得显而易见。

当时，丰田将订单分配给了三家一级供应商以降低风险。然而，我们发现这些一级供应商——半导体制造商实际上都依赖于瑞萨电子在那珂的工厂。

图4：东日本大地震后汽车半导体供应情况

直到地震发生前，丰田自己都未曾意识到其汽车的微控制器完全依赖于瑞萨电子。

瑞萨电子工厂的微控制器属于成熟工艺节点，可以在其他工厂生产。然而，公司选择修复受损工厂而不是转移生产。

生产线认证耗时近一年

汽车半导体的可靠性标准远高于消费电子设备。此外，一旦汽车微控制器的制造工艺定型，会预留六个月到一年的测试期以验证其能否稳定大规模生产。在此期间，不允许对设备进行任何改动。

一旦生产稳定，微控制器就会通过电装公司交付给丰田等汽车公司。这个过程被称为“生产线认证”。

换句话说，丰田和电装坚持恢复受损工厂的生产是因为他们认为这比转移生产更快（尽管重启受损工厂也可能需要重新认证）。

因此，汽车半导体在实际安装前需经过严格的“生产线认证”，这通常需要六个月到一年时间。这说明了即使安世半导体的产品转移到另一家工厂也需要重新认证。

即时生产方式是问题的根源

从东日本大地震导致的丰田普锐斯停产到台积电集中生产的28纳米汽车半导体短缺事件，再到现在的安世半导体供货问题，这些危机的共同根源在于汽车制造商仍然依赖即时制生产方式采购半导体。

通过减少库存来降低成本可能是其初衷。然而，这种做法实际上使得任何微小的供应链中断都可能导致生产停滞。

为什么汽车制造商不能从过去的经验中吸取教训？如果他们重新考虑准时生产方式并保持一定的库存水平，本可以避免多次停产的情况。

*本文由半导体产业纵横（ID：ICVIEWS）编译自jbpress