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作者 I 孙小树

编辑 I Chris

又是缺芯!汽车行业第三季度再次因芯片供应短缺按下了减速键。

博世中国副总裁徐大全 8 月 17 日在朋友圈表示,受新冠疫情影响,马来西亚 Muar 工厂的产线被当地政府关闭至 8 月 21 日,博世的 ESP/IPB、TCU 等芯片将受到直接影响,预计 8 月份后基本处于断供状态。

小鹏汽车创始人何小鹏随即在微博上转发了该信息,并附了句「抽芯断供供更苦,举杯销愁愁更愁」以表心情。

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全球最大汽车制造商丰田在 8 月19 日宣布因零部件供应不足影响,该月下旬至 9 月的汽车生产将减少 36 万辆,占原生产计划规模的 40%,丰田股价当日应声下跌 4.4%,为 2018 年12 月以来的单日最大跌幅。

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多家研究机构也给出了悲观预测,根据 LMC Automotive 的数据,7 月全球乘用车销量为 646.3 万辆,同比下滑 6.3%,LMC 同时将年化数据预测调整为 8210 万辆,较年初下调了 572 万辆。

Auto Forecast Solutions 估计 2021 年汽车行业因缺芯导致的减产已达 596万辆,预计全年减产 710 万辆。IHS Market 给出的数据是 Q1 减产 144 万辆,Q2 减产 260 万辆,Q3 预计减产 180 - 210 万辆,全年减产 630 - 710 万辆。

 为何「缺芯」愁云难消 

2020 年前全球半导体产业本就处在长期的高存货低周期中,高盛曾在 2020 年初做出预测,下一个半导体需求周期即将展开。

只是,新冠疫情的爆发扰乱了这一节奏,消费需求被强行压制,芯片工厂因为预期市场需求走弱、订单减少而降低了产能。

随着新冠疫情常态化下大众居家办公、学习的比例增加,全球消费级电子产品的需求首先复苏,手机、电脑、游戏机和网络路由器等的需求不降反升。

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但各地区的封城、安全距离等防疫措施使芯片供应商很难在短时间内做出适当反应提高产能,全球芯片预期需求和供给复苏之间拉开差距,供需失衡开始出现,持续性的「缺芯」风波正式登场。

需要指出的两点是,首先汽车芯片的主要缺口是 MCU 微控制单元,包括 ECU、ESP、IPB 等,并非新能源电控相关的 IGBT 器件和智能化相关的主控类芯片。在车辆控制中 MCU 涉及广泛,大到底盘及安全性方面的车身稳定,小到车身及便捷性方面的车窗升降,离了任何一块 MCU,汽车都不能正常运转。

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其次车用级芯片和消费级芯片本是井水不犯河水的存在,与动辄 5 nm 制程的 PC、手机芯片不同,车用 MCU 的制程普遍只有 28 nm,甚至 45 nm,所以车规级的芯片供应商主要为英飞凌、瑞萨、恩智浦,消费级芯片的供应商则是大众熟悉的英特尔、英伟达、AMD。

但芯片有设计、制造和封测三大环节,车用级芯片和消费级芯片在晶圆制造这一环节交汇了。因为居家办公、学习的缘故,消费级电子产品需求先于汽车复苏,自然抢先占下了本就有限的晶圆产能资源,挤压了后来的车用芯片产能

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另一方面,车用级芯片在晶圆厂的排产优先级也要低于消费级芯片。汽车行业虽然是 MCU 市场的最大客户,过去十年消化掉了 40% 的 MCU 市场份额,但车用级芯片的总体规模远小于消费级芯片。

在台积电 2020 年总营收中,车用电子仅占 3.31%,相较于车用的 28 nm 制程工艺,消费级电子的 5 nm 制程工艺连续三个季度贡献了台积电超过 10% 的营收。在产能有限的前提下,优先排产收益更高的先进制程芯片也是情理之中。

屋漏偏逢连夜雨,日本地震、德州雪灾、德国洪水、瑞萨工厂大火等一系列黑天鹅事件组团出现在 2021 年,使本就形势严峻汽车芯片供应链雪上加霜。

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其中以最近爆发的的东南亚疫情影响最为显著,因为东南亚是芯片封装测试重镇,仅马来西亚半的导体封装测试产能就占到全球的 13%,在马来西亚超过 50 家的大型半导体公司中,有英飞凌瑞萨恩智浦意法等汽车芯片主要供应商。

极有可能就是意法半导体位于 Muar 的封测厂停工,引发了博世、小鹏的这一波芯片焦虑。

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中汽研原本预计今年第三季度芯片短缺即会缓解,但东南亚疫情肆虐,马来西亚每日新增确诊超过两万人,每日死亡两百多人,并且远没峰值,汽车缺芯的影响势必会持续到第四季度。

另一方面,虽然全球各地都在布局晶圆厂的扩产和建设,2020 年至 2024 年间全球将新建 38 个 12 寸晶圆厂,8 寸晶圆厂预计产量也将在四年内提升 17%。但在巨额的资金投入复杂的基础设施配套严苛的地区性人才储备等因素的限制下,新建晶圆厂的投产最快也要等 2 年。

也难怪戴姆勒 CEO Ola Kaellenius 表示,等到 2023 年后芯片供应短缺的情况应该才不会那么严重。

 「缺芯」下的厂商百态 

根据乘联会的预测,8 月汽车行业整体销量预计下滑 13%,豪华品牌与合资品牌因为产品线众多,成为这轮马来西亚的疫情的最大受害者。

即使日子相对好多一些的造车新势力,也面临着交付周期延长的窘境。据《每日经济新闻》,理想部分体验中心的提车周期则已经由之前的 2 周延长到至 7 周,且随着芯片供应的日益紧张,不排除提车周期进一步增加的可能。

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产品线较多的品牌则不得不通过对现有产能的分配,将有限的生产资源倾向利润更高的豪华车型和市场份额更大的重点车型。

根据乘联会的数据,以往三年奥迪品牌在华销量占大众集团的份额分别为 18.5%、16.6% 和 17.1%,但在 2021 年上半年,这一比例提升至 20.5%。同期丰田集团的雷克萨斯品牌、通用集团的凯迪拉克品牌、福特集团的林肯品牌、本田集团的讴歌品牌的销量占比均有提升。

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生产资源向高端品牌间倾斜的同时,同一品牌内不同车型的生产规划也在调整。作为国内合资紧凑型家轿市场唯一的运动型家轿,思域近来的销量几乎腰斩,这背后自然有为第十一代思域的上市提前退场的考量,但东风本田更多初衷应该还是调整资源保证 CR-V 的生产。

自主品牌这边,以长安汽车为例,同样据《每日经济新闻》报道,上海某长安汽车 4S 店销售透露,长安逸动的现车已经很少了,而且提车要等两个月,因为厂家已经把逸动等车型的排产调后,保证 CS75 PLUS 这样走量车型的芯片供应。

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面对缺芯冲击,豪华品牌宝马为了维持销量,不得以在多款车型上舍弃掉辅助驾驶、无线充电、电动腰托、数字钥匙、高级音响等配置。宝马的老冤家奔驰虽然第二季度全球销量同比增长 27%,但也接连传出生产线和工厂停产的消息,不知奔驰接下来会如何应对。

特斯拉也深受缺芯影响,Elon Musk 在推特上吐槽特斯拉不得不忍受瑞萨和博世车规级芯片供应的不力。而特斯拉的应对是通过重新编写固件,采用替代芯片,重写固件的周期一般为几周。

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值得注意的是,特斯拉这种应对芯片短缺的方式短期内难以被其他车企复制,尤其是合资车企。

首先传统合资车企不一定具备特斯拉的固件编写能力,其次汽车供应链的选择流程较为繁琐,涉及到评审、技术会议、测量探讨等多个流程,到合资车企这里又会涉及到股东双方的沟通,所以更换供应商的可能性不高

 产业格局重塑? 

乘联会秘书长崔东树表示,「相信芯片的问题不是高科技问题,是短期的供需失衡的影响。随着产业投资的急剧加大,预计供大于求必然是明年芯片市场的现实,要理性对应。」

随着各地疫情管控的加强,芯片产能规划的兑现,芯片供需关系会逐步得到改善,这一轮芯片短缺风波必然会过去,但芯片危机背后的产业升级和时代机遇问题值得我们深思。

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首先是安全性问题,即使是低制程的中低端芯片,中国的供应链掌控性仍十分有限,中国汽车芯片产业创新战略联盟秘书长原诚寅表示,「目前,国内车用芯片中约有 95% 来自进口。

虽然当下逆全球化的思潮汹涌,但结合了地区特点的高度专业化分工的全球化产业链布局仍会是发展的主流,如何在坚持开放合作的同时,保持和产业链伙伴的强关联性,掌握供应链的逐层把控权,是摆在中国汽车行业面前的考题。

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同时我们也应该看到汽车电动化和智能化带来的新机遇。因为吃到了移动互联网的红利,台积电已超过阿里和腾讯成为亚洲第一的亚洲公司。

不过,虽然市场研究公司 Counterpoint 分析师 Jeff Fieldhack 表示 5G 手机电源管理芯片用量是 4G 手机的 2~4 倍,但在 2017 年全球智能手机出货量下降后,消费电子领域触顶下滑已是事实。

相比之下,智能电动车正成为行业风口。移动互联网之后,人工智能和万物互联是世界的主旋律,智能电动车是人工智能最重要的商业化落地场景,也是物联网的移动智能入口。

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同时根据摩根士丹利的报告,智能手机的全球市场规模为 5000 亿美元,移动出行市场规模则为 10 万亿美元。智能电动车可以提供手机难以比拟的想象空间,具体到关键的芯片领域,经济学人杂志《芯片之争进入新阶段》一文曾指出,一辆电动汽车将可能有 3000 多种半导体。

在芯片设计环节,我们已经可以看到国内厂商在智能电动车芯片领域的布局。

首先是电动化层面,电动车的充电机、压缩机和逆变器(电动车中成本第二高的零部件)等关键零部件都需要 IGBT 或者 SiC 组件。虽然英飞凌、意法等外资企业仍在该领域主导地位,但比亚迪、华为等已开始布局和生产 IGBT 组件,比亚迪更是通过自研,使汉 EV 跻身全球唯三 SiC 量产车型之列。

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在关乎智能座舱和自动驾驶的主控芯片领域,虽然高通骁龙系列芯片在智能座舱领域占据着优势地位,特斯拉独树一帜的自研 FSD 自动驾驶芯片,英特尔(Mobileye)和英伟达几乎瓜分了余下的自动驾驶芯片市场份额,但以地平线为代表的中国力量也在成长。

地平线与长安合作,为 UNIT - T 的智能座舱提供征程 2 芯片,算力 5 TOPS 的征程 3 自动驾驶芯片也在今年上车 2021 款理想 ONE,地平线成为全球唯三可以面向市场提供车规级 ADAS 专用量产芯片的企业。

今年 2 月 20 地平线还同上海市政府签署了战略合作框架协议,车载AI芯片研发总部和智能汽车中央计算平台全球总部将落户上海,并在 7 月 29 日发布了最大算力 128 TOPS 的征程 5 芯片。

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但在晶圆制造和封装测试环节,国内势力仍然任重道远。

根据芯思想研究院的统计,虽然中芯国际和华虹跻身世界晶圆代工厂前五,但 5.43% 和 2.92% 的市占率相比台积电 63.22% 差距明显,更重要的是,停留在 14nm 的制程工艺也急需提高。

封测环节与晶圆制造的情况类似,台湾的日月光控股ASE 一家独大,占据了 2020 年 30.11% 的市场份额,国内最大封测商长电科技和同日月光在体量技术积累上都有较大差距。

20 世纪,世界最大的经济瓶颈是通过霍尔木兹海峡运输石油,现在,蚀刻在韩国和台湾的几个科技园的晶圆硅正成为新的最大经济瓶颈。

随着智能电动车的发展,汽车芯片的重要性在提升,产业格局也在悄然随之重塑,坐拥全球最大的汽车市场,中国身影不应在汽车芯片这条赛道的角逐中缺失,除台湾外的内陆地区需要迎头赶上。