한국자동차연구원이 반도체 수급 부족으로 인한 자동차업계의 대응이 지금까지와는 다른 양상으로 전개되고 있다고 분석했다. 연구원의 장흥창 선임연구원은 반도체 생태계에 근본적인 변화가 전망됨에 따라 산업 내 자동차 반도체 주문방식의 전환, 차세대 전력 반도체 전환 가속화, 차량 시스템 S/W 역량 확보 등의 선제적인 대응이 필요하다고 말했다. 

완성차회사들은 수요 급증으로 1년 단위 반도체 주문으로 누적 주문량이 이미 2022년 생산 능력을 20~30% 초과했으며 2023년의 주문을 받는 중이다. 이에 따라 반도체회사들은 전력 반도체 등 차세대 반도체에 투자를 집중하고, MCU (마이크로컨트롤러유닛)등은 팹라이트 전략 구사하고 있다.  팹라이트 전략은 종합 반도체 기업이 설계 집중 및 비용 절감을 위해 위탁 생산을 늘리는 것을 의미한다. 

완성차회사들은 반도체 공급망 관리 관행에 변화를 주고, 반도체 통합화·집중화로 대응 중이라는 것이 장흥창 연구원의 분석이다. 

완성차 업체는 반도체의 중요성을 인지하여 기술협력, 내재화, 공급망 관리 방식의 전환이 시작됐다는 것이다. 포드는 글로벌파운드리와 전략적 협력으로 기술 수직통합 계획 중이며, GM은 증가하는 반도체 수요에 대응하기 위해 NXP·퀄컴·TSMC 등 車 반도체 회사와 협력하는 등 기술협력 전략을 구사하고 있다. 이에 비해 현대차그룹과 토요타, 테슬라, 폭스바겐 등 다수 완성차 업체들은 반도체 내재화를 추진하고 있다. 

더불어 완성차 기업 내 재고를 최소화하여 비용을 축소하는 JIT(Just-in-Time) 방식에서 Tier1 의존도를 축소하고 핵심 부품을 직접 관리하는 공급망 관리 방식으로 변화 추진하고 있는 것도 변화다. 

반도체 수 감축 및 범용 반도체 사용을 위한 전기·전자적 기능구조(아키텍처)의 재설계 노력이 이어지면서, 소수의 고성능 반도체 중심으로 통합화 및 집중화로 변화하는 추세가 나타나고 있는 것도 특징이다. 테슬라와 폭스바겐, 닛산 등은 소프트웨어 재설계로 커스텀 칩을 범용 칩으로 대체하여 공급 유연성 확보하고 있다. 

GM은 현재 사용 중인 반도체를 3개 제품군으로 통합하여 다양성을 95% 줄일 계획이며, 스텔란티스는 폭스콘과 새로운 반도체 제품군 4종을 개발하여 칩 수요 80%를 대체한다는 방침이다. 

장흥창 연구원은 자동차용 반도체 수급난 이후 생태계에 근본적인 변화가 전망됨에 따라 국내 업체들도 선제적인 대응이 필요하다고 강조한다. 

반도체는 다른 자동차 부품과 달리 선 주문자 우선 체계이므로 주문방식의 전환이 필요하며, 전력 반도체 소재 전환 가속화 대응 및 아키텍처 변화에 대비한 소프트웨어 역량 확보가 필요하다는 것이다. 종전의 단기 주문방식에서 완성차회사 장기간 수요예측·생산계획과 연계한 부품 수요를 하위 협력사에 순차 전달하는 방식으로 전환하여 반도체 공급 흐름 원활화할 필요가 있다고 지적했다. 

참고로   해외 주요 기업은 1년 단위 칩 주문 후 매 6개월 마다 주문량 예측(Rolling Forecast) 및 수개월치의 확정 주문량을 판매자에게 제공하나, 국내 기업은 단기(3개월 내외) 물량을 구매 주문하는 관행이 지속되고 있다. 

부품업계 내 본격적인 실리콘 카바이드(SiC)·GaN 기반 전력 반도체 양산 확대가 예상됨에 따라 국내 자동차 부품산업 또한 SiC·GaN 등 차세대 소재로의 본격적인 전환이 필요하다는 것이 장 연구원의 주장이다. 

또한 칩 개수 축소 및 범용칩 등 대체 활용 증가로 통합형·집중형 아키텍처로 전환함에 따라, 아키텍처 재설계에 필요한 임베디드 등 시스템 S/W 관련 역량의 중요성이 부각될 것으로 전망했다.