2021-03-05 09:05 (금)
[전병서 칼럼] 중국의 차량용 반도체부족 왜, 언제까지?
[전병서 칼럼] 중국의 차량용 반도체부족 왜, 언제까지?
  • 전병서 경희대China MBA 객원교수
  • 승인 2021.01.19 09:23
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전병서 경희대China MBA 객원교수<br>
전병서 경희대China MBA 객원교수

칩이 부족해 자동차공장이 문 닫아야?​

세계 자동차업계가 반도체 칩 전쟁을 겪고 있다. Toyota는 중국에서 일부 생산 라인을 폐쇄했다. Fiat Chrysler Automobiles는 온타리오와 멕시코의 공장에서 일시적으로 생산을 중단했다. 폭스 바겐은 중국, 유럽 및 미국 공장의 생산에 문제가 생겼고 포드는 지난주 켄터키 주 루이빌에있는 공장에서 부족으로 인해 일주일 동안 유휴 상태다.

 

이유는 뭘까?​

첫째 코로나19로 인한 반도체업계의 라인 전환이다.​

코로나라는 전염병이 사고를 친것이다. 코로나19 발병으로 자동차 제조업체는 차량 판매 감소를 예상해 칩 주문을 줄였다. 동시에 반도체 제조업체는 자동차용 반도체 주문감소에 대응해 코로나 19로 수요가 급증한 노트북 컴퓨터, 웹캠, 태블릿 및 5G 스마트 폰과 같은 제품에 생산에 사용되는 칩의 주문을 충족하기 위해 생산 라인을 전환시켰다.

그러나 자동차 판매가 예상보다 빠르게 반등하면서 차량용 반도체수요가 늘었지만 이미 라인을 전환한 반도체업체들은 바로 여기에 대응이 불가능했다.​

둘째, 자동차업체들의 자동차 전자화 추세로 반도체 장착률이 높아졌기 때문이다.​

지난 10 년 동안 자동차 제조업체는 터치 스크린, 컴퓨터 엔진 제어 및 기어 박스, 내장 셀룰러 및 Wi-Fi 연결, 카메라를 사용하는 충돌 방지 시스템 등을 추가하여 제품의 매력을 높이기 위해 점점 더 자동차 전자화율을 높여왔고 따라서 차량용반도체의 장착율이 계속 높아졌다. 대부분의 자동차에는 최소 40 개의 칩이 기본적으로 사용되고 고급 모델에는 150 개의 칩이 장착되고 있고 이제는 이중 칩이 하나만 없어도 생산 지연이나 중단이 발생할 수 있는 상황으로 발전했다.

세째, 트럼프의 제재가 자동차업체들에게 불똥이 튀었다. 트럼프 행정부는 지난 9 월 자동차 용 칩을 생산하는 중국의 주요 파운드리 SMIC에 제한을 부과했다. 미국산 기술이 10%이상 들어간 장비, 소재, 부품 등을 중국에 수출하지 못하게 하는 바람에 캐파증설에 어려움이 발생했다.​​

생산라인 재조정에 20-25주 필요, 3/4분기까지 칩 부족 상황지속 예상​

Infineon, NXP, Texas Instruments 및 Renesas Electronics와 같이 자동차용 반도체 회사는 코스트 절감을 위해 파운드리의 외부 제조 서비스를 통해 최첨단 칩을 제조했고 파운드리업체는 일반적으로 차량용 현대적인 반도체공장에서 사용되는 12 인치 대신 8 인치 실리콘 웨이퍼를 쓴다.​

​그래서 지금 구형 8 인치 웨이퍼를 사용하는 제조업체는 신규 장비에 많은 투자를하지 않았고, 기술이 오래되어 쉽게 생산량을 늘릴 수 없다. 생산 코스트를 절감하려는 칩 제조업체의 장기적인 전략도 반도체공급부족에 일조를 했다.​

칩 부족이 자동차 산업에 미치는 영향은 전 세계적으로 확산되었다. 포드, 피아트 크라이슬러와 같은 자동차 회사는 일부 공장에서 일시적인 생산 중단을 발표했으며 폭스 바겐, 도요타, 혼다, 닛산과 같은 자동차 회사도 글로벌 생산 감축 계획을 시작했다.​

자동차업계는 반도체칩 부족이라는 단기적으로 해결할 수없는 문제에 직면하자 생산량을 줄이는 조치를 취해야하는데 높은 수익을내는 고급 모델과 인기 모델에 대한 수요를 확보하는 데 우선 순위를 두어고 저가 모델의 생산량을 줄이고 있다. 고급 브랜드 및 베스트셀러 모델의 요구를 충족시키는 데 우선 순위를 두는 전략을 구사하고 있다​

반도체 공장에 새로운 차량용 칩을 주문 하고 칩을 생산해 공급망 전체를 거쳐 자동차 시장에 도달하는 데에 대략 20 ~ 25 주가 걸린다. 그래서 반도체 제조업체가 생산을 재조정하는 데 6 ~ 9 개월이 걸릴 수 있기 때문에 칩 부족은 2021 년 3/4분기까지 계속 될 상황이다.​

중국, 자동차용 반도체업체들과의 협력은 더 가속될 전망​

자동차용 칩은 크게 세 가지 범주로 나눌 수 있다. 첫째는 컴퓨팅 성능, 특히 중앙 제어, ADAS (고급 주행 지원 시스템) 및 자동 주행 시스템, 엔진, 섀시 및 차체 제어 등과 같은 프로세서 및 컨트롤러 칩이다. 둘째는 EV에 사용되는 IGBT (절연 게이트 바이폴라 트랜지스터) 전력 칩과 같은 전원 공급 장치 및 인터페이스의 전력 변환을 담당하는 칩이다 세째는 주로 다양한 레이더, 에어백 및 타이어 압력 감지에 사용되는 센서다.

<자동차용 반도체 업체별 랭킹>

현재 칩 부족은 크게 두 가지로, 하나는 ESP (Electronic Stability Control System)에 사용되는 MCU (Micro Control Unit)다. 중국 시장에서는 일반적으로 10 만 위안 이상의 모델, 특히 중-고급 모델에 ESP가 장착된다. 자동차의 안전 시스템의 일부이며 측면 슬립을 방지 한다. 다른 하나는 ECU (전자 제어 장치)의 MCU다. ECU는 자동차의 다양한 제어 시스템에 널리 사용된다.​

코로나19의 재유행으로 주요 칩 공급 업체가 생산 능력을 줄이거나 공장을 폐쇄했고 이로 인해 칩 수급 불균형이 더욱 악화되어 다운 스트림인 완성차 기업의 칩 부족 위험과 생산 중단까지 이어졌다. 중국은 정부가 경기부양을 하면서 자동차구매를 유도하는 정책을 사용함으로써 중국 자동차 시장의 회복이 기대치를 상회하는 바람에 칩 수요 증가를 더욱 촉진시켰고 자동차용칩의 부족을 심화 시켰다.​

2020 년 11 월 27 일부터 글로벌 자동차 칩 공급 기업들은 차량용 칩 가격을 인상했다. 대략 20 개 이상의 칩 업체가 가격 인상 발표를 했고 평균 가격 인상폭은 10 % ~ 20 % 사이인 것으로 알려지고 있다.

칩 제조 공장이 이미 최대 용량으로 가동되고 있기 때문에 자동차 제조업체와 전자 제품 제조업체는 제한된 칩 생산 능력을 놓고 경쟁하기 위해 고군분투하고 있다. 자동차 수요가 가장 먼저 회복 된 중국은 압력을 가장 먼저 느끼는 국가 중 하나였고, 자동차 산업이 가장 먼저 영향을 받은 국가 중 하나도 중국이었다.​

자동차의 전기화, 지능화 및 데이터저리와 연결 정도가 지속적으로 심화되면서 자동차용 칩의 장착비율과 대당반도체 가치가 계속 높아지고 있다. 자동차 판매 증가율보다 자동차 칩의 수요증가가 더 빠른 이유다. 자울주행과 전기차의 등장과 진화로 "자동차용 칩"은 점점 더 중요 해지고 있고 향후 자동차는 PC와 휴대폰을 능가하는 칩 제조회사의 최대 수요자가 될 전망이다

2019 년 중국 자동차용 칩의 수입비중은 90 %를 초과했으며 첨단 센서, 차량 내 네트워크, 3대 전기 시스템, 섀시 전자 제어, ADAS 및 자율 주행과 같은 핵심 시스템 칩은 대부분 수입에 의존하고 있다. 특히 전기차에서 IGBT의 가격비중은 배터리에 이어 두 번째로 그비중이 큰데 98 % 이상이 수입이고 가격도 해외가격의 1.2 ~ 1.8 배에 이른다.

​중국은 지금 휴대폰용 반도체 공급차질에 이어 자동차용 반도체 공급차질을 계기로 반도체국산화와 반도체업체와의 협력을 가속화할 전망이다. 또한 자국산 반도체의 조달을 위해 중국의 반도체회사들과의 협력과 정부차원의 지원도 있을 전망이다

​<중국의 반도체 관련주>