칩 공급망의 다양한 요인으로 인해 발생한 자동차 반도체 부족 현상은 최근 몇 년간 자동차 제조업체에 지속적인 영향을 미치고 있습니다. 2021년 이후로 자동차 칩의 공급 부족은 차량 생산 일정을 지연시키고 자동차 기업들에게 수천억 달러의 매출 손실을 초래했습니다.
칩 부족이 자동차 생산 라인에 어떤 영향을 미쳤는지, 그리고 이러한 모든 문제를 야기한 칩 공급망의 문제점에 대해 더 자세히 알아보겠습니다. 현대 자동차가 컴퓨터 칩에 이렇게 크게 의존하는 이유와 반도체 수요가 계속 증가할 이유를 살펴볼 것입니다. 마지막으로 자동차 제조업체가 이러한 공급 문제를 극복하기 위해 어떤 노력을 하고 있는지, 그리고 반도체 기업들이 제조 역량을 확대하기 위해 무엇을 하고 있는지 알아보겠습니다.
- 칩 부족이 자동차 산업에 미친 영향
- 자동차 반도체 부족의 원인
- 자동차 산업이 반도체에 이렇게 의존하는 이유
- 전기차 생산으로 전환하는 자동차 산업
- 자동차 기업들이 칩 부족을 극복하기 위해 하는 조치
- 글로벌 반도체 부족 속 자동차 산업의 미래
칩 부족이 자동차 산업에 미친 영향
폴크스바겐의 자동차 생산 라인
이미지 출처: www.assets.bwbx.io
스마트폰, 텔레비전 및 기타 가전제품과 같은 소비자 가전제품 제조업체는 전 세계 반도체 수요의 거의 50%를 차지합니다. 자동차 기업은 반도체 산업 공급의 15%로 2위를 차지합니다. 이는 반도체 제조업체가 여러 이유로 수요를 충족하기 어려워질 때마다 칩 부족이 자동차 제조업체에 급격한 영향을 미친다는 것을 의미합니다.
칩 부족으로 인해 생산 리드타임이 평균 34개월에서 거의 1012개월로 급격히 증가하여 차량 제조업체에 많은 지연을 초래했습니다. 이는 2021년과 2022년에 1,800만 대 이상의 차량이 생산 일정에서 제외되었음을 의미합니다.
반도체 부족으로 인해 글로벌 자동차 산업은 2021년에만 2,100억 달러에 달하는 막대한 매출 손실을 입었습니다. General Motors와 같은 대기업조차 2021년 3분기 순이익이 거의 40% 하락하여 같은 분기에 약 50%의 이익 손실을 초래했습니다.
자동차 반도체 부족의 원인
이제 최근 몇 년간 자동차 제조업체에 이렇게 급격한 영향을 미친 반도체 부족의 원인을 살펴보겠습니다.
자동차 반도체 부족 원인 목록
제조 지연
반도체 칩의 제조 센터, 특히 중국과 대만의 센터들은 코로나19 팬데믹 기간 동안 심각한 영향을 받았습니다. 여러 차례 봉쇄로 인해 많은 생산 시설이 폐쇄되어야 했고, 인력 부족과 결합되어 기업들이 이 시기의 수요를 따라잡기에 최적의 생산 능력을 발휘하지 못했습니다.
세계의 레거시 반도체 제조의 상당 부분은 중국과 같은 곳에서 이루어지며, 많은 기업들이 미국 정부의 수출 제한 조치에도 영향을 받았습니다. 이것이 반도체뿐만 아니라 반도체 설계 및 생산 기술의 공급업체에 어떤 영향을 미칠지 더 알아보려면 미중 반도체 무역 전쟁을 참조하세요.
원자재 부족
가능한 생산량은 실리콘, 게르마늄, 갈륨비소와 같은 원자재의 공급에도 의존합니다. 반도체 제품 제조업체는 이러한 원자재의 채굴 및 가공을 담당하는 다른 산업에 의존합니다. 불행히도 중국이 이러한 재료의 주요 공급국 중 하나이기 때문에 많은 산업이 글로벌 팬데믹 기간 동안 유사한 인력 부족에 직면했습니다.
사용되는 원자재 외에도 제조 중에 네온과 같은 다른 중요한 자원이 필요합니다. 세계의 정제된 네온 가스 대부분은 현재 러시아와 전쟁 중인 우크라이나에 위치한 두 회사에서 공급됩니다. 러시아의 침공이 시작된 이후로 이러한 자원의 공급은 크게 제한되었습니다.
배송 지연
앞서 언급한 인력 문제와 봉쇄는 해운 부문에도 영향을 미쳤습니다. 중국의 닝보항은 원자재, 반도체 생산에 필요한 기타 자원, 그리고 완제품이 통과하는 주요 해운 허브입니다. 이러한 중요한 항구 중 다수는 코로나19 발병 기간 동안 폐쇄되어 반도체 제조와 같은 많은 산업에 영향을 미치는 납품 일정이 지연되었습니다.
적시 생산의 단점
다양한 산업의 제조에 참여하는 많은 기업들은 적시 생산 또는 린 제조 개념을 기반으로 수요와 공급의 균형을 유지해 왔습니다. 즉, 공급 능력은 수요에 의해 결정되며, 창고 비용을 줄이기 위해 잉여분을 최소한으로 유지합니다.
이는 공급망의 모든 참여자가 최적으로 작동할 때는 괜찮지만, 반도체 제조 공장에서 부족 현상이 시작되면 다운스트림의 모든 사람에게 영향을 미쳤습니다. 자동차 칩 제조업체와 자동차 제조업체 자체는 생산을 원활하게 유지하는 데 필요한 자동차 칩 및 기타 다양한 부품의 잉여분을 보유하고 있지 않았습니다.
자동차 산업이 반도체에 이렇게 의존하는 이유
새로운 기술이 차량에 도입됨에 따라 차량 생산은 기능을 위해 장착해야 하는 거의 1,500개의 칩에 의존하게 되었습니다. 스마트 기능을 갖춘 일부 고급 모델은 최대 3,000개의 칩까지 필요하여 반도체 및 반도체 부품에 크게 의존하게 됩니다.
반도체가 필요한 차량 부품을 보여주는 다이어그램
첨단 운전자 보조 시스템 및 스마트 안전 기능
첨단 운전자 보조 시스템은 제대로 작동하기 위해 수많은 센서, 카메라 및 처리 장치에 의존합니다. 사각지대 감지, 적응형 크루즈 컨트롤, 충돌 회피, 긴급 제동, 심지어 에어백 전개까지 운전자가 차량을 쉽게 후진하는 데 도움이 되는 모든 것은 이러한 시스템에 의존합니다. 이러한 장치의 대부분에는 기능을 위한 반도체 칩이 포함되어 있습니다.
전자 시스템
차량에 사용되는 많은 구형 기계식 제어 시스템이 전자식으로 대체되었습니다. 이로 인해 훨씬 더 효율적이고, 유지보수를 위해 오일에 덜 의존하며, 탄소 배출량이 현저히 낮은 자동차의 생산이 가능해졌습니다. 이러한 유형의 차량에 대한 수요는 전 세계적으로 환경에 대한 우려가 높아짐에 따라 증가하고 있습니다. 결과적으로 이러한 전자 시스템에 필요한 칩을 확보하는 것이 더욱 중요해지고 있습니다.
인포테인먼트 시스템
많은 모델에 이제 중요한 정보를 표시하는 데 사용되는 고품질 터치스크린 디스플레이가 장착되어 기존 차량의 기계식 대시보드를 대체하고 있습니다. 많은 모델에서 승객이 음악 및 영화 스트리밍부터 간단한 비디오 게임에 이르기까지 다양한 엔터테인먼트 옵션에 액세스할 수 있도록 합니다. 인포테인먼트 시스템은 더 이상 단순한 GPS, 라디오 및 CD 플레이어가 아닙니다. 이러한 시스템도 작동하려면 첨단 칩이 필요합니다.
전기차 생산으로 전환하는 자동차 산업
다른 파워트레인 유형별 전자 및 반도체 콘텐츠의 양
차량에 포함되는 모든 첨단 기술 외에도 자동차 제조업체는 화석 연료로 작동하는 전통적인 자동차에서 완전 전기차(EV)로의 대대적인 전환 과정에 있습니다. EV와 플러그인 하이브리드는 2021년에 여전히 시장의 약 8.3%에 불과했지만, 전년도의 시장 점유율의 두 배로, 이러한 유형의 차량에 대한 수요가 크게 증가했음을 나타냅니다. 이러한 전기 자동차는 파워트레인과 배터리를 관리하기 위한 칩이 필요하므로, 고객의 증가하는 수요를 충족시키기 위해 더 많은 반도체가 필요합니다.
자동차 기업들이 칩 부족을 극복하기 위해 하는 조치
많은 자동차 제조업체가 미래에 생산해야 할 차량에 필요한 중요한 마이크로칩을 확보하기 위해 공급업체에 접근하는 방식을 재고하기 시작했습니다.
자동차 산업을 위한 반도체 공급망 강화
자동차 제조업체를 위한 공급망을 강화할 수 있는 몇 가지 방법이 있습니다. 하나는 많은 공급업체가 막바지에 받는 단기 통지 대신 장기 공급 계약을 체결하는 것입니다. 이러한 계약에는 일반적으로 자동차 제조업체가 준수해야 하는 생산 능력 약정과 최소 구매 수량이 포함됩니다. 장점은 부족 시 다른 구매자들과 함께 더 많은 반도체 제품을 구걸할 필요가 없다는 것입니다.
공급망을 단축하여 개선할 수도 있습니다. 공급망의 모든 연결 고리는 글로벌 재해 발생 시 잠재적인 중단 지점을 나타내며, 그 수를 줄이면 더 안정적인 공급을 보장할 수 있습니다. 많은 기업이 또한 대체 공급업체, 특히 자국과 가까운 공급업체를 찾고 있어 통제할 수 없는 지정학적 문제의 위험을 제거하고 있습니다.
비상사태에 대비한 창고 보관 및 비축 유지는 필요할 때 안정적인 자원 공급을 보장하는 전통적인 방식이었습니다. 이 방법은 추가 비용을 발생시키고 적시 재고 방식으로 대체되었지만, 기업이 제품을 제조하는 데 필요한 많은 자원이 더 이상 항상 쉽게 구할 수 없기 때문에 다시 고려해볼 가치가 있습니다.
자동차 산업을 위한 반도체 공급망 디지털화
자동차 제조업체는 다양한 국가의 수백 개 공급업체에 의존할 수 있습니다. 다양한 반도체 부품과 집적회로를 생산하는 많은 중개자가 있기 때문에 반도체의 출처를 파악하기 어려울 수 있습니다. 예를 들어 Ford Motor Company는 많은 1차 공급업체가 모두 공장이 화재로 소실되었을 때 어려움에 직한 동일한 소스에서 칩을 공급받고 있다는 사실을 전혀 몰랐습니다.
자동차 제조업체가 공급망에서 이러한 문제로부터 자신을 보호하기 위해 할 수 있는 한 가지 방법은 시스템을 디지털화하는 것입니다. 이는 투명성을 높여 공급업체와 선적 상태를 실시간으로 추적할 수 있게 합니다. 물론 이를 위해서는 다양한 관련 당사자가 데이터를 공유하고 이를 위해 업계별 프로토콜을 사용해야 합니다.
글로벌 반도체 부족 속 자동차 산업의 미래
자동차 칩의 부족은 당장 사라지지 않을 것이지만, 예상 생산 감소량은 2022년 거의 700만 대에서 2023년 130만 대로 크게 줄었습니다. 상황이 코로나19 이전 수준으로 돌아오기 전에 칩 부족이 2024년까지 이어질 것으로 예상되지만, 생산 수준이 회복됨에 따라 시장에는 낙관론이 있습니다.
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자주 묻는 질문
자동차 반도체 부족이 발생하는 이유는 무엇인가요?
인력 부족, 코로나19 봉쇄, 일부 국가의 지정학적 문제로 인해 반도체 산업과 이에 의존하는 많은 기업들의 제조, 완제품 배송, 원자재 조달에 지연이 발생했습니다.
자동차 산업의 반도체 부족은 얼마나 지속될까요?
낙관적으로 보면, 칩 부족은 2023년에도 자동차 제조업체에 영향을 미치는 요인이 될 것이지만 2022년보다는 훨씬 적은 정도이며, 2024년 중에 종료될 것으로 예상됩니다.