Nexperiaの半導体対立、欧州と日本の自動車工場に生産停止の恐れ

半導体を巡る対立が生産停止の危機に発展した経緯

自動車に欠かせない汎用半導体の供給が、半導体メーカーNexperiaを巡る対立で滞り、欧州と日本の工場では減産の可能性に備える動きが広がっている。10月中旬、オランダ政府は、同国に本社を置き、中国のWingtech Technology傘下にあるNexperiaを管理下に置いた。これに対し北京は、中国で組み立て・検査されたNexperia製品の輸出を制限した。この措置により、車体制御回路からダッシュボードの照明に至るまで、各車両の数百のモジュールに使われる低価格部品の安定供給が脅かされている。

フォルクスワーゲンは、生産停止の可能性を排除できないとして、ドイツの主要工場を念頭に緊急対応策をまとめた。日本自動車工業会（JAMA）は、Nexperiaから供給が不安定になるとの通知を会員企業が受けたと明らかにした。ドイツ自動車工業会（VDA）は、対応に残された時間は短いと警告した。自動車には数百個の半導体が使われており、数セントの部品が一つ欠けるだけで、1日当たり数百万ユーロ規模の組み立てラインが止まりかねない。

VDAのヒルデガルト・ミュラー会長は、企業や政府が関係各所と連絡を取り合う中、早期解決を求めた。

Nexperia製半導体の供給停止が短期間で解消されなければ、近く大幅な生産制限、あるいは生産停止に至る可能性がある。

警告がこれほど迅速かつ広範に出されたのは異例で、半導体サプライチェーンの一部がいかに集中しているかを示している。業界の在庫は限られた緩衝材にしかならず、複数の供給業者は、在庫を数カ月分ではなく数週間分単位で管理しているという。

供給不足の発端

オランダ内閣は、国家安全保障やガバナンス上の懸念、危機時にも必需品を入手できるようにする責務を理由に、物品供給法に基づく緊急権限を行使してNexperiaを管理下に置いた。オランダ当局は、Wingtechに関連する技術移転リスクを対象とした国際的な輸出規制の圧力も指摘した。その後、中国は輸出を絞った。商務省は、中国国内で製造または加工されたNexperia製品の輸出を制限した。これには、中国の拠点で最終的なパッケージングや検査を行う多くの製品が含まれる。

Nexperiaのネットワークは、半導体業界によく見られる実態を示している。ウエハーをある国で加工し、遠く離れた場所に輸送して組み立てや検査を行うことがある。同社は、ハンブルクの大規模拠点を含め、オランダで相当規模の製造を行っている。一方、最終製品の生産能力の大半は中国本土にあり、東莞に大規模な組み立て・検査拠点、上海に大規模なウエハー工場を構える。複数の業界推計によると、最終製品の約5分の4が中国でのパッケージングに関連している。この経路が閉ざされれば、欧州と日本への供給は急速に細る。

パッケージングと検査がボトルネックに

自動車用半導体は機能こそ単純なものが多いが、車両の長い使用期間を通じて厳格な信頼性基準を満たさなければならない。そのため、パッケージングと検査はウエハー加工と同じくらい重要だ。輸出許可が必要になり、出荷が滞ると、書類上は互換性があるように見える部品であっても、自由に置き換えられるわけではない。今回の規制は、Nexperiaの生産量が集中する工程を直撃しており、影響が直ちに広がった理由もそこにある。

Nexperia製半導体の用途

Nexperiaはシリコン製のディスクリート部品と標準ロジックを専門とする。半導体不足の際に注目を集める主役級のマイクロコントローラーではない。回路を保護するダイオード、電力を切り替えるトランジスタ、信号を振り分ける論理ゲートなど、目立たないが欠かせない部品だ。ほぼすべての自動車用電子制御ユニットに、こうした部品が複数使われている。

自動車メーカーがこうした半導体を直接購入することは通常ない。ボッシュ、コンチネンタル、コスタル、マグナ、三菱電機などのティア1サプライヤーがモジュールを製造し、自動車工場に納入する。Nexperia製部品はそのモジュールに組み込まれている。窓やドアロックを制御するボディーコントロールユニットには、小型のNexperia製部品が数十個搭載される場合がある。照明システム、ワイパー、エアバッグ、警告灯も同様だ。S&P Global Mobilityは、ディスクリート半導体の世界自動車市場でNexperiaが中程度の一桁台のシェアを持ち、特に欧州で大きな存在感を示していると推計する。主要な輸出経路が止まれば、影響が出るには十分な規模だ。

どれほど早く生産が止まるのか

欧州と日本の業界団体は、物流を立て直す猶予はごくわずかだとしている。サプライヤーの生産計画に携わる関係者は、半導体の輸送が再開しなければ、数日以内にモジュールメーカーで最初の影響が表れ、2週間以内に自動車工場へ波及すると見込んでいる。フォルクスワーゲンは、Nexperiaから直接供給を受けてはいないが、Nexperia製半導体を搭載した部品がサプライヤーから納入されていると説明した。同社は影響を調べる対策チームを設置し、特定のモジュールが不足した場合に備えて、ヴォルフスブルクとツヴィッカウの工場での対応策を準備している。

アウディ、ポルシェ、セアト、シュコダなど他の欧州ブランドも、共通部品が不足すれば二次的な影響を受ける可能性がある。日本の自動車メーカーも同様の対応を進めている。各社に共通する見方は、当面の生産は続いているものの、供給不足が生じれば短期間の操業停止もあり得るということだ。

代替が難しい理由

自動車の半導体を置き換えるのは、仕様が似た部品を探せば済むほど単純ではない。自動車業界では、集積回路向けのAEC Q100やディスクリート部品向けのAEC Q101といった正式な信頼性基準が採用されている。供給業者は、代替品が温度変化や振動に耐え、長期間使用できることを証明しなければならない。既存の回路基板のレイアウトに適合することも必要だ。第二の供給元があっても、部品の切り替えを認定するには数週間から数カ月かかる場合があり、制御ソフトウェアや調整値を変更すれば、追加の検証も必要になる。

ありふれた部品に潜む特有の制約

部品の機能が単純であるほど、課題は見えにくい。小さなダイオードは数セントでも、特定のパッケージ寸法と熱性能を前提に選定され、厳格な手順で検証されている。自動車メーカーが別の供給業者を承認するには、正確な基板設計や車両システムとの組み合わせで性能を確認しなければならない。そのため、ボトルネックになるのは自動車メーカーではなく、ティア1サプライヤーであることが多い。サプライヤーは認定に伴う負担を担い、安全規制当局向けに変更を記録する時間も必要とする。

電気自動車はより大きな打撃を受ける可能性

電気自動車には、内燃機関車よりはるかに多くの半導体が搭載されている。高電圧パワーエレクトロニクス、バッテリー管理システム、高度なインフォテインメントなど、多くの半導体が必要となる。業界団体の推計では、電気自動車1台が使う半導体はガソリン車の最大2倍に上る。この集中により、ボトルネックの影響を受けやすくなる。同時に欧州では、電気モーターに使う原材料の調達も課題となっている。レアアースの採掘・加工を支配する中国は、今年、複数の品目で輸出を厳格化した。磁石と半導体の両方が不足すれば、新型電気自動車の薄い利益率にすでに苦しむメーカーにとって厳しい組み合わせとなる。

自動車メーカーと各国政府の対応

フォルクスワーゲンはサプライヤーと連絡を取り、Nexperia製品を含むモジュールを特定するとともに、可能な範囲で代替策を準備している。同社の広報担当者は、現時点で生産への影響は出ていないと述べたうえで、次のように警告した。

短期的に生産へ影響が及ぶ可能性は排除できない。

ドイツ経済省は、自動車メーカーやサプライヤーを集め、影響と支援策の可能性を検討した。VDAは、代替品の認定を進める間も重要な生産ラインを稼働させ続けるため、実行可能な措置について政策担当者と調整していると述べた。英仏海峡の対岸やブリュッセルでも、自動車業界団体が中国の輸出規制の対象範囲や許可取得の道筋について説明を求めている。

日本自動車工業会（JAMA）は、Nexperiaから正式な通知を受けたと認め、供給継続への懸念を示した。同会は各国政府に対し、遅滞なく実行可能な解決策を見いだすよう求めた。

影響を受けたメーカーが製造する半導体は、電子制御ユニットに使われる重要な部品であり、今回の事案が会員企業の世界生産に深刻な影響を及ぼすと認識している。関係国が迅速かつ実務的な解決策に至ることを期待する。

メルセデス・ベンツは、当面の供給を確保したとする一方、今後数週間を超える計画を立てるのは難しいと警告した。同社は、コロナ禍の供給不足を経て強化したサプライヤーとの連携やデジタル追跡ツールに触れたうえで、慎重な見通しを示した。

状況は依然として非常に複雑で流動的であり、長期的な予測は困難だ。

欧州自動車工業会（ACEA）は、現状ではNexperiaが納入を保証できないとの説明を会員企業が受けたと明らかにした。同会は、この問題が多くのサプライヤーやブランドにまたがると強調した。

これらの半導体がなければ、欧州のサプライヤーは自動車製造に必要な部品を生産できない。自動車業界がこの部品供給に極めて大きく依存していることを、当局に伝えるため協議を続けている。

最悪のシナリオ

アナリストは、輸出停止が長引けば、ドイツの自動車生産が二桁の割合で減少する可能性があると警告する。深刻なシナリオでは、在庫が尽き、代替部品の認定が遅れれば、生産の3分の1が危険にさらされかねない。より穏やかなケースでも、生産は約1割減る可能性がある。仕組みは単純だ。大規模工場は1日に数千台を生産し、ジャストインタイム方式で稼働している。少数のモジュール供給業者が一時的にでも出荷を止めれば、システムの余力はすぐに失われる。

人件費や生産計画への圧力は直ちに高まる。短時間勤務に切り替える工場もあれば、組み立て途中の車両を保管し、不足部品を待つ工場もある。この方法はコストがかかり、品質管理も複雑になる。サプライヤーは資金繰りが厳しくなり、顧客の動きに合わせて労働力を調整しなければならない。代替半導体の承認に数カ月かかれば、リスクは生産計画から市場シェアへと移り、主力車種の投入日程が遅れる可能性がある。

半導体サプライチェーンの仕組み

現代の半導体は長い工程を経て供給される。Nexperiaでは通常、ウエハーを製造した後、切り分けたチップをパッケージングと最終検査に回す。Nexperiaでは、この最終工程の多くが中国に集中している。完成品は通常、モジュールや車両に組み込むため、欧州や日本へ運ばれる。輸出規制は、最後の主要な加工工程が行われた場所に左右されることが多いため、地理的な位置が重要となる。パッケージング拠点が対立の焦点となっているのはそのためだ。

中核にあるのは生産集中のリスク

Nexperiaは代替品のある標準部品を扱っているが、最終製品の生産能力の大きな割合が一国に集中している。S&P Global Mobilityは、同社の最終製品の約80％が中国本土に関連していると推計する。同社は幅広い業界に製品を供給しているが、自動車用モジュールにも深く浸透している。一つの拠点が停止すると、多数のモジュール群に関わる細かな品番の部品を通じて、混乱が増幅する。影響範囲が広いため、回避すべきボトルネックが一つではなく、迅速な代替は難しい。

供給を改善する方法

圧力を和らげる手段はいくつかある。輸出許可によって、特定の自動車用部品の流通が認められる可能性がある。Nexperiaとその親会社が、現行の規制対象外の拠点を経由するパッケージング経路に再編する方法もあるが、立ち上げには時間がかかる。ティア1サプライヤーは、インフィニオン、NXP、テキサス・インスツルメンツなどの、基板上の実装寸法に適合する部品を認定することもできる。ただし、各社に余剰生産能力があり、部品が安全基準を満たす必要がある。政府は協議が続く間、自動車部品の通関や認証の手続きを優先することもできる。

どの手段も即効性はない。複雑な世界的システムでは、書類上の手続きを整えるだけでも時間がかかる。こうした汎用品の在庫は数週間分で、数カ月分ではない企業が多い。現実的な短期対応は、在庫を長持ちさせ、影響が大きいモジュールで適合する代替品を探し、重要なデバイス群について対象を絞った輸出許可を確保することだ。

ドライバーや購入者に起こり得ること

混乱が長引けば、販売店で納車までの期間が延びる可能性がある。利益率の高い車種に限られた部品を回すため、一部の仕様の優先順位が下がることもあり得る。たとえば、アンビエントライトのパッケージや、安全上重要ではない箇所の利便性向上用電子機器など、特定のモジュールに依存する機能の提供が遅れる可能性がある。不足が他のコスト上昇と重なれば、価格上昇圧力も考えられる。新車供給が数週間減れば、中古車市場も引き締まる可能性がある。いずれも確実に起こるわけではないが、過去の半導体不足の経緯を踏まえると、供給が速やかに回復しない場合はこうした影響が想定される。

要点

• オランダ政府は10月中旬にNexperiaを管理下に置き、中国は同国で加工された同社製半導体の輸出を制限した。
• フォルクスワーゲンによると、現在は生産を続けているが、短期的な停止の可能性は排除できず、緊急対応策も準備している。
• JAMAとVDAは供給の不安定さについて会員企業に警告し、工場の操業停止を避けるため迅速な解決を求めた。
• ACEAはNexperiaが納入を保証できないとし、業界横断的な課題だと指摘した。
• Nexperiaは主役級のマイクロコントローラーではなく、自動車用モジュール全般で使われる標準ロジックとディスクリート部品を中心に扱う。
• Nexperiaの最終製品の生産能力の約5分の4が中国本土に関連しており、パッケージングと検査がボトルネックとなっている。
• 部品の代替には自動車業界の基準に沿った認定が必要で、数週間から数カ月かかる場合がある。
• 電気自動車は内燃機関車より1台当たりの半導体搭載数が多く、影響を受けやすい。
• 輸出停止が長引いて在庫が尽きれば、ドイツの自動車生産が二桁の割合で減る可能性があるとアナリストは警告している。
• 自動車メーカー、サプライヤー、政府は、影響の把握や輸出許可、第二の供給元の検討に向けて対策チームを立ち上げた。