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引言
自2020這個(gè)“神奇又悲壯”的年份以來，我們見識(shí)了面對疫情人們的渺小與偉大，我們也看到了國際間的角力與發(fā)展，而芯片則成了這些重要事件的聚焦點(diǎn)，或許人們普遍關(guān)注的是消費(fèi)電子類芯片，而汽車芯片也同樣是這波缺芯潮的重災(zāi)區(qū)，那么具體情況如何？本文就帶大家了解一下！
首先我們先來探究汽車缺芯的原因，先了解一下目前汽車行業(yè)的狀況，3月26日，蔚來汽車發(fā)布公告稱，因半導(dǎo)體的整體供應(yīng)緊張，停工5天，而且已經(jīng)影響蔚來汽車今年3月份的汽車產(chǎn)量。
圖片來源：蔚來汽車官網(wǎng)
不僅僅是蔚來汽車因缺芯出現(xiàn)了汽車停產(chǎn)的情況，各大知名汽車廠商全部陷入缺芯境地，先是減產(chǎn)、推遲部分產(chǎn)品線，部分工廠甚至也出現(xiàn)了停工的狀況。由此可以看出“缺芯”狀況進(jìn)一步加劇。
圖片來源：網(wǎng)絡(luò)
其實(shí)，從2020年下半年開始，全球就已經(jīng)掀起了一股汽車供應(yīng)鏈“芯片荒”，近期則蔓延了到了汽車廠商。
圖片來源，央視[經(jīng)濟(jì)信息聯(lián)播]
究其原因，無外乎疫情、國際關(guān)系以及宏觀經(jīng)濟(jì)兩大方面，而在汽車產(chǎn)業(yè)則受供應(yīng)鏈影響存在一定的滯后性，下面我們分開來說。
為什么會(huì)缺芯？
一、疫情原因：
首先，我們都知道汽車制造商通常有一個(gè)短期的“準(zhǔn)時(shí)生產(chǎn)”管理周期，以保持低庫存。受到去年年初開始在全球發(fā)酵的新冠疫情的影響，汽車廠商們紛紛調(diào)整了銷售預(yù)測，向芯片代工廠提出減產(chǎn)要求。
圖片來源：http://www.whatissuv.com/how-will-the-coronavirus-pandemic-affect-the-automobile-industry/
其次，疫情讓居家辦公需求激增，芯片代工廠剛好將汽車廠商們減產(chǎn)掉的產(chǎn)能調(diào)整去生產(chǎn)手機(jī)、電腦等其他電子產(chǎn)品。
但是，令所有汽車廠商們沒有想到的是，汽車需求在2020年下半年快速反彈，此時(shí)汽車廠商們期望恢復(fù)芯片供應(yīng)時(shí)，突然發(fā)現(xiàn)芯片代工廠的產(chǎn)能不足，無法及時(shí)供貨。
而且我們汽車上使用的芯片屬于車規(guī)級(jí)芯片，它的安全級(jí)別比消費(fèi)級(jí)或工業(yè)級(jí)的芯片更高，也就意味著車規(guī)級(jí)芯片生產(chǎn)周期更長，一般需要3至6個(gè)月時(shí)間。因此就算汽車制造商在缺芯發(fā)生時(shí)，及時(shí)提出訂單需求，也需要3-6個(gè)月后才能獲得所需芯片。
圖片來源：大眾官網(wǎng)
所以，疫情是造成本輪缺芯的根本原因，但近年來國際關(guān)系的變化也加劇了整體供應(yīng)鏈的緊張。
二，貿(mào)易戰(zhàn)與科技戰(zhàn)引發(fā)的芯片預(yù)防性庫存：
從特朗普政府到現(xiàn)在的拜登政府，從早期的關(guān)稅戰(zhàn)到現(xiàn)在的科技戰(zhàn)，相關(guān)的核心問題也從關(guān)稅問題延伸到了一顆小小的芯片
尤其是在美國對華為進(jìn)行制裁以后，華為因?yàn)槊绹撇枚毙?，大量的囤積手機(jī)芯片，市場上消費(fèi)類電子芯片此時(shí)開始有一定短缺。另外，國內(nèi)其他一些公司由于也擔(dān)心潛在的進(jìn)出口貿(mào)易限制，有意識(shí)的開始大量囤積消費(fèi)類電子芯片及半導(dǎo)體零部件等，芯片代工廠將一些原本預(yù)留給汽車芯片產(chǎn)能調(diào)配至手機(jī)等消費(fèi)類電子芯片，所以由貿(mào)易戰(zhàn)引發(fā)的預(yù)防性庫存也在一定情況下加劇了市場上芯片的存貨不足。
加之中國科技產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，如5G、云存儲(chǔ)、智能汽車等發(fā)展對芯片的需求與日俱增，市場上需要芯片的產(chǎn)品也越來越多，供需的急速變化也是致產(chǎn)業(yè)鏈上芯片供給失衡的一個(gè)重要因素。
三，在宏觀經(jīng)濟(jì)層面：
疫情時(shí)期，疫情期間出現(xiàn)貨幣超發(fā)現(xiàn)象，進(jìn)而導(dǎo)致貨幣貶值，利率下降，資金考慮避險(xiǎn)，紛紛買入“硬通貨”，因此大量貨幣流入期貨市場，期貨價(jià)格上漲直接提高了現(xiàn)貨價(jià)格，而大宗礦產(chǎn)是半導(dǎo)體的主要原材料，芯片原材料成本也水漲船高，引發(fā)了原材料搶購、囤積和投機(jī)現(xiàn)象。另一方面，2020年新能源股大幅度上漲，一些企業(yè)從金融市場中獲取大量的廉價(jià)資金盲目投入新能源市場。投資需求大規(guī)模增加傳遞到上游市場，芯片制造緊缺，價(jià)格迅速上漲，引起結(jié)構(gòu)性通脹，通貨膨脹通過材料成本和投資需求傳遞到芯片領(lǐng)域，造成芯片價(jià)格迅速上漲。繼而造成汽車廠商的成本上漲，從而不得不降低產(chǎn)量。
圖片來源：網(wǎng)絡(luò)
綜上所述，汽車“缺芯”是多個(gè)層面共同作用，導(dǎo)致的結(jié)果，而中國市場更為復(fù)雜。
既然說到中國市場，那么國內(nèi)汽車市場究竟缺什么類型的芯片呢？
最缺什么芯？
我們先認(rèn)識(shí)一下汽車芯片的八種分類：
高性能計(jì)算芯片（AI芯片/GPU）
存儲(chǔ)芯片（DRAM/Flash）
CMOS 圖像傳感芯片
功率元器件
傳感芯片（壓力、流量、慣性、濕度、紅外等）
此前媒體曾報(bào)道過，目前汽車上最短缺的是MCU芯片，交付周期延長4倍達(dá)到20-50周。
為什么是MCU呢？
因?yàn)槭紫萂CU在汽車電子中需求高，而且數(shù)量多，據(jù)統(tǒng)計(jì)，隨著汽車智能化的發(fā)展，一輛汽車中平均裝備的MCU數(shù)量動(dòng)輒上百顆，甚至數(shù)百顆。
數(shù)據(jù)來源：公開資料整理
在眾多的汽車芯片中，MCU幾乎應(yīng)用于汽車所有領(lǐng)域，包括動(dòng)力系統(tǒng)（發(fā)動(dòng)機(jī)ECU、變速器ECU）、底盤（安全氣囊ECU、防抱死制動(dòng)系統(tǒng)[ABS]/電子穩(wěn)定控制[ESC]ECU）、通信娛樂系統(tǒng)、車身（車門ECU、車身控制模塊）和高級(jí)駕駛員輔助系統(tǒng)（ADAS），如駐車ECU。
其中，MCU在車身控制領(lǐng)域是我們消費(fèi)者最能直觀感受到的，如控制雨刮器的開啟和速度控制，控制全車各個(gè)車窗升降，控制電動(dòng)座椅等。
據(jù)統(tǒng)計(jì)，在一輛燃油汽車使用的所有半導(dǎo)體器件中，MCU成本占比接近30%。因使用量大，MCU芯片缺貨對汽車的影響也是巨大的。
在市場規(guī)模上，全球車規(guī)級(jí)MCU市場規(guī)模預(yù)計(jì)將從2020年的65億美元以上增長至2026年的88億美元，CAGR+6%，與汽車芯片行業(yè)的整體增速接近。其中，中國車規(guī)級(jí)MCU市場占全球份額超過30%，但絕大多數(shù)依賴進(jìn)口。
圖片來源：網(wǎng)絡(luò)
另外，據(jù)美國伯恩斯坦研究公司預(yù)計(jì)，2021年全球汽車芯片短缺，將造成多達(dá)450萬輛汽車產(chǎn)量的損失，相當(dāng)于全球汽車年產(chǎn)量的5%左右。
AlixPartners也評估認(rèn)為由于全球汽車缺芯，2021年汽車行業(yè)收入損失估計(jì)從610億美元上調(diào)至1100億美元，今年全球汽車產(chǎn)量將減少390萬輛，約占2021年汽車總產(chǎn)量的4.6%。
缺芯什么時(shí)候能好轉(zhuǎn)？
據(jù)波士頓咨詢旗下智庫Inverto預(yù)計(jì)，汽車半導(dǎo)體芯片短缺對汽車行業(yè)影響將持續(xù)半年甚至三個(gè)季度。
蔚來李斌也在一季度財(cái)報(bào)會(huì)上提到：芯片供應(yīng)的拐點(diǎn)，行業(yè)認(rèn)為3季度會(huì)好一些，4季度會(huì)明顯好轉(zhuǎn)。
臺(tái)積電CEO魏哲家在電話會(huì)議上表示，部分“關(guān)鍵半導(dǎo)體”的短缺問題將至少持續(xù)到今年年底，甚至是明年。
咨詢公司AlixPartners更是預(yù)計(jì)第二季度對生產(chǎn)的影響最大，然后在下半年和2022年逐步改善。
貌似大家都認(rèn)為至少在明年缺芯的問題將得以緩解，但事實(shí)真是如此嗎？
首先疫情情況并不明朗，除了中國、美國等疫苗充足的國家可以將疫情控制住，印度、東南亞等地整體的疫情還未控制住。
圖片來源：網(wǎng)絡(luò)（北美疫苗接種率圖）
近期曾報(bào)道中國臺(tái)灣的疫情可能會(huì)對晶圓的制造有巨大的影響，畢竟臺(tái)積電占有全球晶圓市場的50％左右的份額，市場上MCU芯片也預(yù)計(jì)70%左右是由臺(tái)積電代工。所以臺(tái)積電的產(chǎn)能也間接的影響了大部分汽車芯片能否可以滿足供貨。
圖片來源：BBC中文網(wǎng)
所以英特爾公司CEO帕特·基辛格(PatGelsinger)曾表示，全球芯片供應(yīng)短缺可能會(huì)再持續(xù)兩年。
在這種情況下，對國內(nèi)半導(dǎo)體行業(yè)來說其實(shí)是一次非常好的機(jī)會(huì)，可將國內(nèi)芯片制造全產(chǎn)業(yè)鏈（芯片設(shè)計(jì)、晶圓制造及封裝測試）全面發(fā)展，減少對外國公司的依賴。
缺芯帶來的機(jī)會(huì)？
我們從晶圓制造，設(shè)計(jì)以及封測三個(gè)方面去說，
首先，在制程方面，我們國內(nèi)芯片在制程上受制于設(shè)備及技術(shù)，無法生產(chǎn)類似5nm、7nm的晶圓，但在這汽車芯片層面，其實(shí)反而對制程的要求沒有太高，國內(nèi)晶圓制造完全有能力可以去滿足。
另外，在產(chǎn)能方面，以國內(nèi)知名企業(yè)來說，中芯國際3月份表示要153億在深圳建廠，目標(biāo)是28nm制程產(chǎn)能大約是4萬片/月。隨后，臺(tái)積電4月份就批準(zhǔn)斥資29億美元擴(kuò)大其南京工廠28nm制程的產(chǎn)能4萬片/月。
但這些晶圓廠的數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足汽車芯片的需求，所以我們需要擴(kuò)大產(chǎn)能的同時(shí)，也希望政府能針對汽車工業(yè)有一定的政策扶持，以便晶圓制造企業(yè)可以針對產(chǎn)能進(jìn)行更好的結(jié)構(gòu)優(yōu)化，共同推動(dòng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，并幫助汽車半導(dǎo)體芯片的制造。
2月26日，工業(yè)和信息化部電子信息司和裝備工業(yè)一司主辦、中國汽車芯片產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟、國家新能源汽車技術(shù)創(chuàng)新中心承辦的汽車半導(dǎo)體供需對接專題研討會(huì)暨《汽車半導(dǎo)體供需對接手冊》發(fā)布活動(dòng)在北京舉行。
其次，在芯片設(shè)計(jì)方面，本土的設(shè)計(jì)能力已經(jīng)可以達(dá)到很高的水平，如：四維圖新旗下杰發(fā)科技AutoChips設(shè)計(jì)的55nm的AC781X系列，是國內(nèi)第一顆正式通過AEC-Q100 Grade 1認(rèn)證的32位車規(guī)MCU芯片
圖為：四維圖新旗下杰發(fā)科技AutoChips（MCU芯片）
在封裝及測試方面，由于封測的門檻相對較低，國內(nèi)企業(yè)最早以此為切入點(diǎn)進(jìn)入集成電路產(chǎn)業(yè)，近年來，國內(nèi)封測企業(yè)通過外延式擴(kuò)張獲得了良好的產(chǎn)業(yè)競爭力，技術(shù)實(shí)力和銷售規(guī)模已進(jìn)入世界第一梯隊(duì)。2018年國內(nèi)封測三巨頭長電科技、華天科技、通富微電在全球行業(yè)中分別排名第三、第六、第七。
所以在不久前，全球頂級(jí)咨詢公司波士頓顧問公司(BostonConsulting Group, BCG)曾預(yù)測，未來10年，中國將占全球芯片產(chǎn)能的45%。
四維圖新旗下杰發(fā)科技AutoChips目前的訂單需求量也相較以往有一定增長，我們也欣喜的看到，由于國際關(guān)系的不確定性，各大廠商也已經(jīng)開始尋找進(jìn)口芯片的國產(chǎn)替代方案，
綜合來看，在汽車芯片領(lǐng)域恰恰是我國芯片產(chǎn)業(yè)調(diào)整的最好時(shí)機(jī)，也是國內(nèi)本土芯片廠商的絕佳機(jī)會(huì)！
期待通過國家的政策扶持和本土企業(yè)的齊心協(xié)力，讓中國早日擺脫“缺芯”的情況，那么大家預(yù)測缺芯將會(huì)缺到何時(shí)呢？
