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자동차 반도체 수급난 이후 생태계에 근본적인 변화가 전망됨에 따라 선제적인 대응이 필요하다는 주장이 나왔다.
한국자동차연구원은 ‘수급난이 촉발한 車 반도체 생태계 변화’ 보고서를 27일 발표했다.
자동차 반도체 수급난 이후 생산량 만회·물량 선제 확보를 위한 누적 주문량이 생산 능력을 초과했다. 완성차 업체들은 수요 급증으로 1년 단위 반도체를 주문했고 내년 자동차 반도체 생산 능력 대비 약 20~30%가 초과 예약돼 2023년 주문을 접수 중이다.
반도체 산업 평균 주문 후 배송기간(리드타임)은 22.9주에서 23.3주로 증가세를 보이고 있다. 리드타임 증가세는 특히 전력관리 반도체와 마이크로컨트롤러(MCU)에서 두드러지고 있다. 국내 1차 이하 협력사와 거래하는 반도체 대리점들은 1년 6개월 이후 인도 물량을 주문받는 중이다.
자동차 반도체 업체들은 전력 반도체 등 차세대 반도체에 투자를 집중하고 수급 불균형에 심각한 MCU 등에 대해 팹라이트(종합 반도체 기업이 설계 집중 및 비용 절감을 위해 위탁 생산을 늘리는 것) 전략을 구사하고 있다. 르네사스는 수익성 극대화를 위해 40nm 이하의 미세공정 제품에 대해 팹라이트 전략 강화 계획을 공개했고 다른 차량용 반도체 기업들도 기존 팹라이트 전략을 지속 중이다.
이러한 상황에서 완성차 업체들은 공급망 관리 관행에 변화를 주고 반도체를 통합·집중하는 방법으로 대응 중이다. 포드는 글로벌 파운드리와 전략적 협력으로 기술 수직통합을 계획 중이며 GM은 증가하는 반도체 수요에 대응하기 위해 NXP·퀄컴·TSMC 등 자동차 반도체 회사와 협력 예정이다.
현대차·도요타·테슬라·폭스바겐 등 다수의 완성차 기업이 반도체 내재화를 추진 중이며 공급망 측면에서는 완성차 개업 내 재고를 최소화해 비용을 축소하는 JIT(Just-in-Time) 방식에서 Tier1 의존도를 축소하고 핵심 부품을 직접 관리하는 공급망 관리 방식으로 변화를 추진 중이다.
또한 반도체 수 감축 및 범용 반도체 사용을 위한 전기·전자적 기능구조의 재설계 노력이 이어지면서 소수의 고성능 반도체를 중심으로 통합화 및 집중화로 변화하는 추세다.
테슬라·폭스바겐·닛산 등은 SW 재설계로 커스텀 칩을 범용 칩으로 대체해 공급 유연성을 확보하고 있다. GM은 현재 사용 중인 반도체를 3개 제품군으로 통합해 다양성을 95% 줄일 계획이며 스텔란티스는 폭스콘과 새로운 반도체 제품군 4종을 개발해 칩 수요 80%를 대체할 예정이다.
한국자동차연구원은 반도체는 다른 자동차 부품과 달리 선주문자 우선 체계이므로 주문방식의 전환이 필요하며 전력 반도체 소재 전환 가속화 대응 및 아키텍처 변화에 대비한 SW 역량 확보가 필요하다고 주장했다.
한국자동차연구원은 “종전의 단기 주문방식에서 완성차업체의 장기간 수요예측·생산계획과 연계한 부품 수요를 하위 협력사에 순차 전달하는 방식으로 전환하여 반도체 공급 흐름 원활화 필요가 있다”며 “전력반도체의 경우 부품업계 내 본격적인 SiC·GaN 기반 전력 반도체 양산 확대가 예상됨에 따라 국내 자동차 부품산업 또한 SiC·GaN 등 차세대 소재로의 본격적인 전환이 필요하다”고 주장했다.
이어 “소프트웨어가 칩 개수 축소 및 범용 칩 등 대체 활용 증가로 통합형·집중형 아키텍처로 전환함에 따라 아키텍처 재설계에 필요한 임베디드 등 시스템 S/W 관련 역량의 중요성 부각될 전망이다”고 주장했다.
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