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汽車產業的半導體化效應

汽車產業與半導體產業創造價值的方式存在巨大的差異,當汽車成本中半導體成分日益提升,二者必然產生碰撞。

多年前赴日訪客戶,當地的子公司安排了一次會面,是跟汽車電子零件供應商的首次接觸。汽車也有專用的半導體零件通路?當時算是上了堂課。但是同行的日籍子公司社長也給了個caveat:即使現在開始認真的接觸,正式供貨起碼先是四、五年後的事了;一方面是日本客戶預熱期長,一方面汽車零件的驗證期也不短。

時至今日,半導體佔汽車製造成本已達30%以上,有些報吿預計到2030年會達50%、2040年會達70%。這些數字自然會有些偏差,畢竟是預測,但是由電動車及自駕車兩大方向驅使的強大汽車產業半導體化成長動力方向是不會改變的。

最近KPMG Advisory出了一篇報吿《Surviving the silicon storm》,這份報吿預計因此波晶片產能不足各產業共將損失1,250億美元,其中有80%會落在汽車產業,亦即汽車產業會損失近1,000億美元。為什麼呢?

這份報告説汽車產業因COVID-19(新冠肺炎)疫情預期市場會委縮,因而紛紛取消訂單;另外,汽車製造商透過半導體零件通路商採購零件對於半導體產業狀況敏感度不足,因而判斷失誤。

對於這兩個原因,我的感覺只是部分正確,而且只是短期原因。

有些分析説是汽車產業JIT供應鏈管理惹禍了,這算是敲在點子上,但還不夠宏觀。JIT是豐田汽車在70年代開始實施的供應鏈管理制度。從供應商的角度來看,就是車廠藉有規模優勢的購買力把庫存的壓力讓供應商來管理、承擔。JIT一直是管理學教科書的經典例子,也是汽車廠多年的實施慣例。不幸的是於疫情爆發的此時,購買力在半導體這一領域撞牆了!半導體產品的生產方式以代工廠居多。代工廠的產能是通用的,並不會陷入經濟學中專買專賣的困境。一旦汽車產業認為市場緊縮而減單,另一方面3C產品的需求因遠端運作而飊升,晶圓廠的產能會如何分配運作是不言而喻的事,而晶圓廠產能的擴充起碼都是三五年的功夫。

JIT固然是汽車產業的特性之一,但是仍不足以宏觀的描述此一事件。以我的看法,汽車產業與半導體產業創造價值的方式存在巨大的差異,當汽車成本中半導體成分日益提升,二者必然產生碰撞,這次因疫情引發的汽車電子零件供應短缺只是首發事件。

汽車零件驗證期長、但是訂單也長,需要持久且穩定的供應。持久是多久呢?出乎一般人的預期,即使是在平均每人負債超過9萬美元的美國,現在汽車的平均車齡是12年!再加上半導體零件的驗證期與車齡分布的長尾,一種車型的半導體零件可能要維持近20年的供應。但是對於汽車廠來説,售後維修一直是重要的利潤構成之一部分,目前不可或缺。

這個期限對於半導體業者是近乎不可想像的長久,歲月悠悠,近乎積體電路3分之1的生命期!半導體產業創造價值的方式是靠技術快速的演進以及隨之而來的產品更新。即使以一直用8吋廠製程、設備生產的汽車功率器件IGBT而言,自1984年non-latch-up IGBT專利註冊後開始興起,到迄今的35年頭中,也演化了7個世代。在系統價值構成的主要區塊中,沒有停滯的半導體。這只是一例。

由於此次晶圓缺貨,許多財經專欄或分析師建議汽車廠直接掌握半導體零件的採購,這是師電腦公司之故智—CPU、記憶體和螢幕都屬於公司的策略採購;也有更激進的建議:投資半導體。但是這都沒觸及問題的核心:兩種價值創造方式有嚴重扞格的產業在融合的過程中如果沒有策略性的整合規劃,就如同兩個大陸板塊的碰撞,地震會一波接著一波,而且會隨著二者的重疊越大越激烈。更何況全面新能源化、自駕、行車資料價值創造、汽車分享等市場的變化與挑戰接踵而來,汽車產業真的應該仔細想一想如何納入半導體此一日益重要的主要價值成分。

現為DIGITIMES顧問,1988年獲物理學博士學位,任教於中央大學,後轉往科技產業發展。曾任茂德科技董事及副總、普天茂德科技總經理、康帝科技總經理等職位。曾於 Taiwan Semicon 任諮詢委員,主持黃光論壇。2001~2002 獲選為台灣半導體產業協會監事、監事長。現在於台大物理系訪問研究,主要研究領域為自旋電子學相關物質及機制的基礎研究。