安世断供？汽车业停摆的底层逻辑
安世半导体最近陷入风波，影响供货。安世半导体的产品包含大量用于汽车的分立半导体，这给全球汽车制造商带来了严重影响。
本田汽车已暂停其在墨西哥和北美工厂的生产。日产汽车也被迫削减其位于追浜和九州的工厂的产量。此外，大众和沃尔沃已削减了在欧洲的产量，而德国主要汽车零部件制造商博世也暂时停止了其多家工厂的生产。此次影响范围十分广泛。
在事件曝光之前，笔者几乎没怎么注意到半导体制造商安世半导体。经过进一步调查，笔者发现了以下事实。
安世半导体在德国汉堡和英国曼彻斯特设有前端工厂，生产分立半导体、功率半导体、模拟和逻辑半导体等。这些半导体采用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，成品半导体被交付给各国的汽车零部件制造商，用作车载半导体。
图1：安世半导体工厂列表
汽车制造商为何被迫削减产量？
如上所述，位于中国东莞的后端加工厂每年出货超过500亿颗半导体，这是一个极其庞大的数字。然而，除了大电流、高压功率半导体外，其中绝大多数是分立式半导体，单价仅为几十日元，最多不超过100日元。
此外，当查看安世半导体在全球汽车半导体市场的“价值份额”时，近年来它一直保持在 2%—3%左右（图 2）。
图 2：全球汽车半导体市场及安世半导体的全球份额。来源：作者根据 Claus Aasholm 的文章“荷兰划定了界限——还是设置了瓶颈？”（发表于《半导体商业智能》，2025 年 10 月 28 日）中的数据制作
那么，为什么仅仅因为价格低廉且按出货量计算市场份额较小的半导体出货量停止，汽车制造商就被迫暂停生产线并减少产量呢？
乍一看，这很难解释，但随着调查的深入，以下事实浮出水面。例如，图 3 显示了丰田和本田每款车型的动力控制单元 (PCU)、逆变器、电动助力转向 (EPS)、制动控制和各种电子控制单元 (ECU) 对安世半导体的依赖程度
图
因此，混合动力汽车（HEV）和电动汽车（EV）比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半导体产品。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，虽然安世半导体的半导体价格低廉，但“在单位层面上的使用量极其庞大”，这给汽车单元造成了瓶颈。这一次，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，最终导致汽车的最终组装无法进行。
行业内以前多次见过这种现象：由于半导体短缺而导致汽车无法生产。本文将探讨过去因半导体短缺导致汽车生产停滞的案例，并分析汽车制造商为何可能重蹈覆辙。首先，结论是，最大的因素在于他们仍然坚持“准时制”生产模式。除非这种生产方式发生改变，否则每当半导体短缺时，汽车生产就会停滞——而且这种结构在未来不太可能改变。
受东日本大地震影响，丰田普锐斯停产
笔者第一次亲眼目睹因半导体短缺而导致汽车生产停产，是在 2011 年 3 月 11 日日本大地震中瑞萨电子工厂受损的时候。那珂工厂的洁净室直接遭受地震袭击，损毁严重，许多生产设备倾倒，墙壁出现深深的裂缝。整个工厂简直一片狼藉。
由于那珂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，丰田旗舰混合动力车普锐斯所用的微控制器大多集中在那卡工厂生产，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汽油动力汽车多得多，这种对微型计算机的高度依赖性突然变得显而易见。
当时，丰田将订单分配给了三家一级供应商，以降低采购风险，如图 4 所示。然而，当我们查看这些一级供应商——半导体制造商时，我们发现，实际上所有的微控制器都集中在瑞萨电子那珂工厂。
图4：2011年3月11日东日本大地震后汽车半导体供应情况。汽车半导体MCU（微控制器）主要集中在瑞萨电子。
直到东日本大地震发生之前，丰田汽车公司自己都不知道其汽车微控制器完全依赖于瑞萨电子。
当时，瑞萨电子工厂生产的微控制器属于成熟工艺节点，其规则比130nm节点宽松，工艺技术也已相当成熟。因此，当时中工厂的工程师们证实，如果这项技术能够转移，完全可以在瑞萨电子的其他工厂（例如西条工厂或山口工厂）生产这些微控制器。
然而，公司并没有选择使用其他工厂进行替代生产，而是决定修复受损的那珂工厂并恢复生产。为了支持修复工作，丰田汽车公司和电装公司共向现场派遣了2500名支援人员。
那么，瑞萨电子为何坚持在受损的那珂工厂重启生产，而不是将生产转移到其他工厂呢？这背后隐藏着整个汽车行业深层次的结构性问题。
生产线认证需要近一年时间
汽车半导体的可靠性标准比消费电子设备的标准严格几个数量级。不仅如此，汽车微控制器的制造工艺一旦定型，就会预留六个月到一年的测试期，以验证该工艺能否稳定地进行大规模生产。在此期间，不允许对设备进行任何改动，更不用说对工艺条件进行微调了。
一旦确认生产稳定，微控制器就会通过电装公司交付给丰田汽车公司，并安装在普锐斯等车辆上。这个“确认生产稳定”的过程被称为“生产线认证”。
换句话说，丰田和电装坚持恢复受损的那珂工厂的生产，是因为他们认为，与其将生产转移到其他工厂，不如恢复已经获得生产线认证的那珂工厂，这样他们就能更快地恢复微控制器的供应（尽管即使重启一家被地震摧毁的工厂，也可能需要重新认证，但汽车制造商似乎并不这么认为）。
因此，汽车半导体在实际安装到车辆之前，必须经过严格的“生产线认证”，这需要六个月到一年的时间。这清楚地表明，即使是安世半导体的半导体，将生产转移到另一家工厂，即使是在后期阶段，也需要时间重新认证。此外，如果安世半导体将生产外包给其他半导体制造商，认证所需时间可能会更长。安世半导体出货暂停之所以会成为一个如此重大的问题，是因为其他公司很难接手生产。
第二次因汽车半导体短缺导致汽车生产停滞的事件发生在2021年初，正值新冠疫情肆虐之际。在日本、美国和德国这些汽车产业支柱国家，主要汽车制造商的生产线相继停产。
当时，全球范围内采用 28nm 技术节点制造的车载半导体出现短缺，但丰田和其他汽车制造商并不了解短缺的根本原因。
笔者在一篇题为《为什么汽车半导体短缺？台积电掌握关键》的专栏文章中阐明了这一问题的背景。摘要如下：
2020年，随着新冠疫情在全球蔓延，人们被迫进入一种“没时间买车”的心理状态，全球汽车需求急剧下降。结果，原本采用准时制采购零部件的汽车制造商纷纷取消了汽车半导体订单。
当时，采用28nm工艺制造的大多数汽车微控制器都集中在中国台湾的台积电（图5）。由于订单取消，台积电腾出了28nm生产线，转而生产家用电器和游戏设备的半导体产品，这些产品的需求因新冠疫情而激增。从商业角度来看，这是一个完全合乎情理的决定。
图 5：2021 年半导体短缺的原因。大部分 28 纳米汽车半导体集中在台积电。
后来，2020 年下半年汽车需求复苏时，汽车制造商再次尝试使用即时生产方式订购 28nm 汽车半导体，但当时台积电的 28nm 生产线已经满负荷运转用于其他用途，他们无法确保汽车半导体的生产能力。
然后，在 2021 年初，当 28nm 半导体库存耗尽时，日本、美国和德国的汽车制造商被迫同时停止生产——这是汽车半导体短缺对汽车行业造成沉重打击的“第二次危机”。
即时生产方式是万恶之源
正如目前所见，瑞萨电子中工厂在2011年3月11日的日本大地震中受损，导致丰田普锐斯停产。此外，2021年初，台积电集中生产的28纳米汽车半导体出现供应短缺，迫使日本、美国和德国的主要汽车制造商暂停生产。而现在，由于荷兰公司安世半导体停止向汽车分立半导体供货，许多汽车制造商被迫暂停或减产。
这三次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。通过最大限度地减少库存，汽车制造商或许试图降低制造成本。然而，实际上，即使半导体供应出现轻微中断，也可能导致汽车生产完全停滞。这种情况已经发生过三次了。
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，他们本可以避免两种情况下出现停产的最坏情况。
只要汽车制造商继续坚持准时生产模式，他们就可能继续犯同样的错误。是时候改变这种不良做法了。
*本文由半导体产业纵横（ID：ICVIEWS）编译自jbpress
本文来自微信公众号“半导体产业纵横”（ID：ICViews），作者：汤之上隆，36氪经授权发布。
