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いまやクルマの生命線 半導体不足がもたらした自動車産業の窮状

2021.04.05 デイリーコラム

車載半導体メーカーのトップ3が操業停止に

「泣きっ面に蜂とはこのことだな」。ルネサスエレクトロニクスの主力工場である那珂工場において、3月19日に火災が起きたというニュースを聞き、筆者がまず抱いた感想がこれだ。

ルネサスの火事はまさに最悪のタイミングで起きた。というのも、この火事の前から世界の半導体需給は逼迫(ひっぱく)し、半導体不足から完成車メーカー各社は減産や操業停止を迫られていたからだ。

現状を振り返ると、トヨタ自動車はチェコでの生産を3月22日から2週間停止しているほか、米国とメキシコの計4工場でも操業を一時停止している。ホンダもメキシコ、米国、カナダの合計5工場で3月22日から1週間ほど操業を止めた。いずれも、大手半導体メーカー大手である独インフィニオン・テクノロジーズやオランダNXPセミコンダクターズの米国工場が、米国南部を襲った大寒波で停止したのが主因だった。しかも、寒波が引き起こした大規模な停電は、半導体だけでなく、エアバッグに使うナイロン繊維などといった石油化学品の生産拠点にも影響を及ぼしていた。そこに起きたのがルネサスの火災だ。ルネサス、インフィニオン、NXPの3社は、世界の車載半導体メーカーのトップ3であり、その3社がそろって災厄に見舞われるという異常事態に陥ったのである。

それでなくとも、2020年の末から世界の半導体需給は、車載半導体に限らず逼迫していた。新型コロナウイルスの世界的な感染拡大で在宅勤務が広がり、世界中でパソコン需要が急増したからだ。そこに自動車販売の回復が重なり、IT分野と自動車分野で半導体を取り合う状況となっていた。

半導体不足がなぜこれほど自動車生産に影響を及ぼすのか。それは、いまや自動車が“半導体の塊”になりつつあるからだ。クルマの電子制御化やパワートレインの電動化の進展により、クルマ1台には少なくとも30個程度、多い場合には100個以上のECU(電子制御ユニット)が搭載されている。

火災を起こしたルネサスエレクトロニクス那珂工場の、火災直後の様子(3月21日)と復旧作業の状況(3月30日)。ルネサスエレクトロニクスの記者説明資料より。
火災を起こしたルネサスエレクトロニクス那珂工場の、火災直後の様子(3月21日)と復旧作業の状況(3月30日)。ルネサスエレクトロニクスの記者説明資料より。拡大
通常時における那珂工場の様子(火災のあった現場とは異なります)。
通常時における那珂工場の様子(火災のあった現場とは異なります)。拡大

供給不足が促すサプライチェーンの見直し

また車載半導体上で動作するソフトウエアの規模も、2000年には200万行程度だったのが、2006年に登場したトヨタの4代目「レクサスLS」で1000万行に達したのが話題になった。それが現在では、高級車ではその10倍の1億行に達し、2025年には自動運転機能を備えた車種で7億行にも達するとみられている。つまり現在のクルマは、“半導体の塊”であるだけでなく“ソフトウエアの塊”になりつつあるのだ。実際、現代のエンジン開発では、ハードウエアの部分にかかる工数(エンジニアの数×時間)よりも、ソフトウエアにかかる工数のほうが多くなっているほどだ。

このように、現代の自動車は“半導体依存”が強まっているわけだが、昨今の事態を受けてサプライチェーンの見直しも始まっている。今回の半導体不足の深刻化は、ここまで説明してきたように米国南部を襲った大寒波や工場の火災といった偶発的な要因によって引き起こされたわけだが、その前から世界の半導体需給の逼迫は起こっていた。その根本的な原因は、最先端の半導体の製造が台湾と韓国に集中していることだ。半導体の世界では開発と製造の分離が進んでおり、スマートフォン用の半導体大手である米クアルコムや、iPhoneやMac向けの半導体を自社開発する米アップルも、製造については台湾のTSMCや韓国サムスン電子に外注している。日本のルネサスもかつては全量を自社生産していたが、現在では外注する製品が増えている。

TSMCは世界最大の半導体製造専門会社であり、こういう業態を「ファウンドリ」と呼ぶのだが、米国では半導体製造で台湾や韓国に依存していることに危機感が強まっている。売り上げで世界最大の半導体メーカーであるインテルは、米国内に新工場を建設し、独立した事業体を設立してファウンドリ事業に本格参入すると発表した。一方でTSMCも生産能力増強のため、2021年は約3兆円もの巨費を投じるという。ただ、これらの投資が実を結ぶのは数年先のことだ。当面は、半導体メーカー各社の生産回復を、完成車メーカーは辛抱強く待つしかない。

(文=鶴原吉郎<オートインサイト>/写真=ルネサスエレクトロニクス/編集=堀田剛資)

ルネサスエレクトロニクスの、最新の車載半導体「R-Car V3U」。自動運転に必要な処理を一つのチップでこなす能力を備える。
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