十年來(lái)全球汽車產(chǎn)業(yè)鏈最嚴(yán)重的斷裂如何修補(bǔ)
汽車芯片短缺可能導(dǎo)致2021年中國(guó)汽車減產(chǎn)15%~20%。
雖然各家車企極力遮遮掩掩，但芯片毫無(wú)疑問(wèn)已經(jīng)成為車企們的切膚之痛。
第一財(cái)經(jīng)記者獨(dú)家獲悉，一汽大眾今年二季度計(jì)劃減產(chǎn)30%，減產(chǎn)數(shù)量高達(dá)20萬(wàn)輛；本田在華合資公司也因芯片短缺，將夏季高溫假提前到6月初。中國(guó)一家頭部自主車企的高管告訴記者，該公司新一代發(fā)動(dòng)機(jī)的芯片缺口達(dá)到30%；另一家自主車企高管直言“等米下鍋，滿世界找芯片”。
去年底汽車行業(yè)內(nèi)曾預(yù)測(cè)汽車芯片緊張情況將從今年二季度起緩解，但根據(jù)第一財(cái)經(jīng)記者的調(diào)研，今年二季度的汽車芯片短缺有增無(wú)減。中國(guó)汽車行業(yè)協(xié)會(huì)數(shù)次預(yù)警汽車芯片短缺，但缺口究竟有多大、短缺將維持多久，至今沒(méi)有定論。
羅蘭貝格全球合伙人方寅亮認(rèn)為，中國(guó)汽車產(chǎn)業(yè)芯片缺貨率為15%~20%，遠(yuǎn)高于歐洲、美國(guó)幾家咨詢公司的預(yù)測(cè)。基于消費(fèi)電子擠占、新建芯片產(chǎn)能的周期、結(jié)構(gòu)等因素，IC咖啡創(chuàng)始人王欣宇、萬(wàn)業(yè)企業(yè)（600641.SH）副總裁兼董秘周偉芳、信達(dá)證券電子行業(yè)首席分析師方競(jìng)以及華虹半導(dǎo)體（01347.HK）、英飛凌等芯片公司人士普遍認(rèn)為，汽車芯片的短缺將持續(xù)到2022年。
而回顧過(guò)去10年，除了2011年日本福島地震曾導(dǎo)致國(guó)內(nèi)日系汽車公司供應(yīng)鏈集體斷裂外，本輪汽車芯片短缺影響面之廣、影響時(shí)間之長(zhǎng)在全球汽車行業(yè)從來(lái)未有過(guò)。
芯片短缺過(guò)程中，代理商坐地起價(jià)。許多原本單價(jià)幾塊錢的芯片，價(jià)格普遍上漲了10倍到20倍，意法半導(dǎo)體生產(chǎn)的一款冷門芯片價(jià)格甚至上漲了70倍。芯片的短缺不僅傷害到汽車廠商和供應(yīng)商的利益，并給一些小微科技創(chuàng)業(yè)公司帶來(lái)滅頂之災(zāi)。
第一財(cái)經(jīng)記者了解到，由于拿不到芯片或無(wú)法承受芯片價(jià)格暴漲的壓力，深圳等地已經(jīng)有多家小微科技創(chuàng)業(yè)公司倒閉。中國(guó)本土一家頭部汽車影音娛樂(lè)系統(tǒng)供應(yīng)商不無(wú)擔(dān)憂地說(shuō)：“如果芯片短缺持續(xù)兩年，中小科技創(chuàng)業(yè)公司會(huì)成片的倒閉。大企業(yè)大多保守，小企業(yè)才會(huì)拼了命地去創(chuàng)新，中小企業(yè)活不下去，對(duì)中國(guó)整體的科技創(chuàng)新都是傷害�！�
滿世界找芯片
新車上市前一周，國(guó)內(nèi)某自主車企總經(jīng)理專程飛到上海。
“你等我?guī)滋�，我先去找一下供�?yīng)商和芯片公司，摸排一下芯片供應(yīng)的情況�！彼麑�(duì)公司營(yíng)銷負(fù)責(zé)人說(shuō)。然而情況并不理想，供應(yīng)商告訴他，只能確保接下來(lái)3~4天的芯片供應(yīng)情況，一周之后還有多少、還沒(méi)有，都是未知數(shù)。
汽車公司通常以年制定生產(chǎn)計(jì)劃，每季度、每月滾動(dòng)更新，確定所需要零部件的數(shù)量。和供應(yīng)商簽訂合同時(shí)，單件價(jià)格也與采購(gòu)量掛鉤。一臺(tái)車上萬(wàn)個(gè)零部件，龐大的供應(yīng)鏈系統(tǒng)需要縝密而精確的預(yù)測(cè)、供貨、物流等管理，才能確保整個(gè)鏈條順暢高效的運(yùn)行。
芯片危機(jī)發(fā)生后，原本相對(duì)穩(wěn)態(tài)的節(jié)奏被打破，汽車公司不得不面臨著因?yàn)槿毙酒鴮?dǎo)致的停產(chǎn)，為了最大化芯片使用調(diào)整產(chǎn)線、制造設(shè)備和人員的調(diào)配方式等頻繁變動(dòng)等壓力。
去年12月，大眾在華合資公司因缺乏ESP間歇性停產(chǎn)，首次將汽車行業(yè)的芯片短缺危機(jī)暴露于水面之上。時(shí)至今日，ESP依舊是大眾汽車第二大瓶頸資源（詳見(jiàn)第一財(cái)經(jīng)獨(dú)家報(bào)道，《芯片短缺影響29款車型，一汽大眾二季度計(jì)劃減產(chǎn)30%》）。今年4月，蔚來(lái)汽車主動(dòng)披露因芯片短缺停產(chǎn)5天，主要原因是NXP恩智浦的MCU芯片斷供。
第一財(cái)經(jīng)記者采訪了中國(guó)汽車產(chǎn)業(yè)主要的汽車廠商中，絕大部分受訪汽車公司則明確表示芯片不僅短缺，且在二季度有加劇的趨勢(shì)。多家車企高管用“等米下鍋”、“工人在產(chǎn)線上干等配件”來(lái)形容短缺程度。本田在華合資公司往年都在8月份放高溫假，產(chǎn)線工人放假休息的同時(shí)，也對(duì)設(shè)備進(jìn)行檢修升級(jí)。但今年6月份，本田在華合資公司將提前2個(gè)月放高溫假，計(jì)劃在今年三季度將減產(chǎn)的損失彌補(bǔ)回來(lái)。蔚來(lái)汽車CEO秦力洪表示：“每天缺的芯片都不一樣�！�
“在所有生產(chǎn)瓶頸資源中，芯片毫無(wú)疑問(wèn)是最大也是最具不確定性的一個(gè)。”一家韓系汽車公司高管向記者說(shuō)道。
由于高度垂直一體化的供應(yīng)鏈模式和供應(yīng)商風(fēng)險(xiǎn)控制系統(tǒng)，豐田曾被認(rèn)為是汽車行業(yè)最不缺芯片的公司之一，但豐田在華一家子公司管理層人士告訴記者：“覆巢之下無(wú)完卵�！痹撊耸垦a(bǔ)充說(shuō)，對(duì)汽車公司而言最壞的局面就是停產(chǎn)，停產(chǎn)意味著整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈條中斷，每天都在“失血”，“可見(jiàn)形勢(shì)有多么嚴(yán)峻�！�
所有受訪汽車公司中，僅比亞迪明確表示不缺芯。比亞迪早在20年前就開(kāi)始從事IGBT的研發(fā)，并自行研發(fā)和生產(chǎn)部分MCU，相對(duì)而言芯片自給率較高。但一家外資汽車供應(yīng)商向記者表示，比亞迪的采購(gòu)人員也在委托該公司尋找部分芯片。不過(guò)上海比亞迪經(jīng)銷商告訴記者，到目前為止終端供貨一切正常，沒(méi)有出現(xiàn)其他品牌缺貨或產(chǎn)品延遲交付的情況。
多家汽車公司、TIER1供應(yīng)商向記者表示，目前主要缺的是MCU（微控制單元）。一輛汽車要用到幾十顆MCU，涉及控制車子動(dòng)力系統(tǒng)、娛樂(lè)系統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng)等。以大眾高爾夫?yàn)槔瑐鹘y(tǒng)燃油車通常有70個(gè)控制器，每個(gè)控制器要用到約20顆芯片。以此推算，單臺(tái)傳統(tǒng)燃油車的芯片使用量是1400顆左右。智能化程度更高的純電動(dòng)車如特斯拉，如果將傳感器算進(jìn)來(lái)，一臺(tái)Model 3使用的芯片數(shù)量達(dá)到了近2000顆。根據(jù)各家公司反饋的情況，目前短缺的芯片主要是應(yīng)用于ESP（電子穩(wěn)定控制系統(tǒng)）和ECU（電子控制模塊），以及儀表盤和中控屏的MCU。
一家汽車TIER1供應(yīng)商告訴記者，現(xiàn)在絕大多數(shù)MCU主控芯片交貨周期超過(guò)30周，功率器件交貨周期要達(dá)到40周，部分MCU交貨周期超過(guò)50周，整體而言交貨周期和以往相比延長(zhǎng)了4倍。
“MCU交付期現(xiàn)在至少30周，很多都不保證交付期。由于現(xiàn)在自主品牌供應(yīng)鏈備貨周期更短，有的只有1-2個(gè)月，而且很多是向代理商買，可能缺的更多。”方寅亮對(duì)記者表示。
在過(guò)去1年里，福特、通用、豐田、Stellantis等公司在歐洲和美國(guó)已經(jīng)發(fā)布多起因缺芯片而停產(chǎn)的消息。歐洲和美國(guó)一些咨詢公司對(duì)全球汽車芯片短缺所引起的汽車減產(chǎn)數(shù)量和經(jīng)濟(jì)損失已經(jīng)做了多輪預(yù)測(cè)，最新的觀點(diǎn)是2021年全球汽車減產(chǎn)數(shù)量將達(dá)450萬(wàn)輛。
反觀國(guó)內(nèi)，絕大多數(shù)車企對(duì)芯片短缺問(wèn)題都“猶抱琵琶半遮面”。到目前為止，除了蔚來(lái)汽車主動(dòng)披露因芯片短缺停產(chǎn)5天外，并沒(méi)有其他公司主動(dòng)披露芯片短缺情況。與此同時(shí)，中國(guó)汽車行業(yè)的協(xié)會(huì)也沒(méi)有就汽車芯片的缺貨率等信息進(jìn)行披露。
不過(guò)方寅亮、王欣宇、周偉芳等咨詢公司高管或芯片行業(yè)從業(yè)者均認(rèn)為2021年中國(guó)汽車產(chǎn)業(yè)芯片缺口為15%~20%，按照2019年汽車產(chǎn)銷量預(yù)計(jì)，將導(dǎo)致中國(guó)汽車減產(chǎn)385萬(wàn)輛~514萬(wàn)輛。
在終端零售市場(chǎng)，豐田、本田、大眾等不同品牌的汽車經(jīng)銷商都不同程度感受到芯片短缺帶來(lái)的影響。福特一家經(jīng)銷商告訴記者：“只要看一下系統(tǒng)里面哪些車的指標(biāo)為零或者是個(gè)位數(shù)，就知道這些車缺芯片了�！庇捎诋a(chǎn)量縮減，“缺芯”的產(chǎn)品如大眾邁騰、本田雅閣等多款車型終端優(yōu)惠普遍回調(diào)。
為了降低損失，車企普遍在內(nèi)部調(diào)節(jié)資源，把芯片優(yōu)先提供給利潤(rùn)更好的高端車或中大型車。如一汽大眾優(yōu)先保供奧迪，沃爾沃優(yōu)先保供XC60和S90。但即便如此，汽車公司也要承擔(dān)因產(chǎn)線、制造設(shè)備調(diào)整或者混線生產(chǎn)帶來(lái)的勞動(dòng)效率下滑帶來(lái)的損失。
汽車芯片價(jià)格上漲10~20倍
芯片的最上游是硅材料，在硅材料中提煉出多晶硅，再進(jìn)一步提煉出用于半導(dǎo)體和光伏的單晶硅。把單晶硅棒切片，就得到晶圓片。對(duì)晶圓片進(jìn)行濕洗、光刻、離子注入、干蝕刻、濕蝕刻、等離子沖洗、電鍍等工藝，從而生產(chǎn)出芯片。對(duì)芯片進(jìn)行封裝，通過(guò)導(dǎo)線使內(nèi)部芯片與外部電路實(shí)現(xiàn)連接，再進(jìn)行測(cè)試，才完成芯片的制造。
芯片短缺過(guò)程中，整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈的成本都有不同幅度的上漲。自2021年開(kāi)年以來(lái)，硅料價(jià)格持續(xù)猛漲。今年4月初，多晶硅的報(bào)價(jià)為13.5萬(wàn)元/噸；5月份已上漲至18萬(wàn)元/噸。全球最大的工業(yè)硅材料生產(chǎn)企業(yè)合盛硅業(yè)（603260.SH）一名高管告訴記者，芯片短缺發(fā)生前硅料價(jià)格約為6萬(wàn)元~7萬(wàn)元/噸。
銅箔基板、電子材料、硅晶圓、元器件專用材料等芯片相關(guān)產(chǎn)業(yè)今年4月起均集中發(fā)起新一輪提價(jià)，普遍上漲幅度10%~20%。如生產(chǎn)硅晶圓的信越化學(xué)所有硅產(chǎn)品價(jià)格上調(diào)了10%~20%，生產(chǎn)通箔基板的南亞電子全線產(chǎn)品上漲了15%~20%，生產(chǎn)電子材料的長(zhǎng)興材料面板價(jià)格上漲了10%~20%。
芯片制造環(huán)節(jié)，2020年以來(lái)，晶圓代工價(jià)格已調(diào)漲30%~40%。今年4月份起，聯(lián)華電子、力積電等公司價(jià)格提高了約10%~30%。今年7月起，聯(lián)華電子計(jì)劃將12英寸晶圓代工報(bào)價(jià)提高約13%。全球最大的汽車MCU代工廠臺(tái)積電雖然沒(méi)有漲價(jià)，但已取消連續(xù)兩年的銷售折讓，并將今年二季度剩余產(chǎn)能進(jìn)行拍賣，中標(biāo)者付出了15%~20%的溢價(jià)。封裝廠龍頭日月光及其他廠商都已在今年第一季度對(duì)打線封裝漲價(jià)5%-10%，第二季和第三季還將逐季上調(diào)10%價(jià)格。
歐洲第二大芯片制造商意法半導(dǎo)體宣布將從2021年6月1日起提高其產(chǎn)品線的價(jià)格。MCU制造商瑞芯微的調(diào)價(jià)函中提到，目前，晶圓、基板、封測(cè)的成本已經(jīng)發(fā)生了不同程度的大幅上漲，公司在繼續(xù)自行承擔(dān)大部分成本上漲的基礎(chǔ)上，決定對(duì)芯片產(chǎn)品進(jìn)行不同程度的價(jià)格上調(diào)。
研究機(jī)構(gòu)Counterpoint預(yù)測(cè)，供需失衡的局面的持續(xù)將導(dǎo)致芯片報(bào)價(jià)還將上漲至少10%~20%，8英寸代工廠的部分產(chǎn)品已比2020年下半年漲價(jià)30%~40%。
而到汽車供應(yīng)商手中，多數(shù)供應(yīng)商面臨著芯片價(jià)格上漲10倍~20倍的壓力。一家創(chuàng)業(yè)時(shí)間不長(zhǎng)的電池?zé)峁芾砉⿷?yīng)商告訴記者，該公司采購(gòu)的芯片單件價(jià)格原本是8元，最新的價(jià)格是100元，該公司目前已經(jīng)停止了芯片采購(gòu)。
一家TIER1供應(yīng)商告訴記者，汽車使用量最大的MCU主控芯片單價(jià)通常為幾塊錢，但現(xiàn)在汽車MCU芯片均價(jià)在5美元左右，導(dǎo)航主機(jī)Soc芯片價(jià)格要達(dá)到70多美金。該供應(yīng)商稱，意法半導(dǎo)體一個(gè)單價(jià)不到10元的冷門芯片，價(jià)格被炒到70多倍。
該供應(yīng)商認(rèn)為，芯片原廠漲價(jià)通常會(huì)公示，且漲價(jià)幅度有限，到供應(yīng)商手中芯片價(jià)格上漲10倍乃至20倍的主要原因是分銷商囤貨、炒貨，“很多人有貨不放，你越吃我越囤，這里面水很深，代理商和原廠都有參與。”
上述TIER1供應(yīng)商介紹說(shuō)，相對(duì)于消費(fèi)電子，汽車芯片的產(chǎn)值占比較低，計(jì)劃性較強(qiáng)，周期長(zhǎng)，芯片原廠傾向于用較短的時(shí)間來(lái)完成長(zhǎng)時(shí)間的訂單。加上汽車零部件公司不會(huì)建長(zhǎng)時(shí)間的庫(kù)存，所以市場(chǎng)上誕生了中間分銷商這個(gè)產(chǎn)物。
大的汽車TIER1供應(yīng)商直接和芯片公司談業(yè)務(wù)，交貨由分銷商來(lái)執(zhí)行，后者幫助它們建庫(kù)存和維持供應(yīng)鏈的彈性，相當(dāng)于緩沖池。對(duì)于小供應(yīng)商來(lái)說(shuō)，它們的采購(gòu)體量不足以和芯片原廠直接對(duì)話，于是團(tuán)結(jié)在分銷商周圍，通過(guò)代理商拿貨。隨著時(shí)間的推移，一些分銷商開(kāi)始提供技術(shù)支持，從單純的轉(zhuǎn)手貿(mào)易變成了貿(mào)易與技術(shù)解決方案、售前售后服務(wù)一體化的公司。
最后形成的市場(chǎng)格局是，汽車主機(jī)廠通過(guò)TIER1供應(yīng)商下需求，TIER1供應(yīng)商找代理商拿貨，代理商和芯片原廠打交道。記者查詢到，德州儀器、瑞薩電子等公司都有其全球數(shù)個(gè)分銷商，包括大聯(lián)大世平、安富利、文曄科技等。
但上述供應(yīng)商強(qiáng)調(diào)說(shuō)：“上游源頭數(shù)據(jù)拿不到，究竟囤貨的人囤了多少，募集了多少資金囤，我們不是身在其中，很難搞清楚影響究竟有多大�！�
英飛凌相關(guān)人士告訴記者，芯片危機(jī)發(fā)生后，一個(gè)顯著的變化是汽車廠商觸角延伸，主動(dòng)找到芯片公司談長(zhǎng)期訂貨協(xié)議。公開(kāi)信息顯示，去年起，德州儀器轉(zhuǎn)采直營(yíng)模式，大刀闊斧砍掉代理商。瑞薩電子也對(duì)代理商進(jìn)行調(diào)整，終止大聯(lián)大世平的代理，全球僅保留三家分銷商。
值得一提的是，雖然芯片成本不斷攀升，但迄今為止汽車廠商中僅特斯拉上調(diào)了產(chǎn)品售價(jià)。過(guò)去兩月來(lái)，特斯拉在美國(guó)5次上調(diào)產(chǎn)品售價(jià)，最近一次價(jià)格上調(diào)幅度為500美元。其中Model 3累計(jì)漲價(jià)2500美元，Model Y長(zhǎng)續(xù)航版累計(jì)漲價(jià)2000美元。在中國(guó)市場(chǎng)，特斯拉3月以來(lái)分別上調(diào)了Model Y和Model3標(biāo)準(zhǔn)續(xù)航升級(jí)版價(jià)格，分別為8000元和1000元，官方解釋是生產(chǎn)制造成本上漲。
此前特斯拉CEO馬斯克在財(cái)報(bào)電話會(huì)議上表示，芯片短缺是一個(gè)“巨大的問(wèn)題”。但其他的汽車廠商并沒(méi)有跟進(jìn)，更多表現(xiàn)為經(jīng)銷商減少減產(chǎn)車型的優(yōu)惠幅度。
“雖然芯片價(jià)格上漲了很多，但到目前為止多半是供應(yīng)商承擔(dān)的。因?yàn)楣⿷?yīng)商和汽車廠簽訂的合同有其長(zhǎng)期性和對(duì)賭性，主機(jī)廠達(dá)不到提貨量或者供應(yīng)商不供貨，都要面臨天價(jià)的罰款�！比A陽(yáng)集團(tuán)一位內(nèi)部人士向記者表示。
2022年前看不到緩解跡象
汽車芯片短缺將持續(xù)多久？包括汽車公司、汽車TIER1供應(yīng)商、芯片公司以及芯片相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈在內(nèi)的受訪對(duì)象給出的結(jié)論不盡一致，但2022年一季度前沒(méi)有緩解跡象，是所有受訪對(duì)象的共識(shí)。
國(guó)內(nèi)汽車芯片短缺的源頭始于去年新冠肺炎疫情爆發(fā)后，對(duì)市場(chǎng)需求的低估帶來(lái)的芯片供需錯(cuò)配，以及芯片產(chǎn)業(yè)自身受疫情沖擊產(chǎn)能利用率大幅下滑，芯片產(chǎn)業(yè)鏈由于中間環(huán)節(jié)龐雜和全球化分工的特性，重啟時(shí)間長(zhǎng)達(dá)1年等。
但多名受訪對(duì)象指出，汽車芯片當(dāng)前短缺以及長(zhǎng)期緊缺更核心的邏輯在于，萬(wàn)物互聯(lián)大趨勢(shì)下消費(fèi)電子對(duì)汽車芯片的產(chǎn)能擠兌，以及汽車芯片主要實(shí)用的8英寸晶圓產(chǎn)能擴(kuò)張停滯。
生產(chǎn)離子注入機(jī)的萬(wàn)業(yè)企業(yè)副總裁周偉芳告訴記者，從產(chǎn)業(yè)發(fā)展的角度來(lái)看，當(dāng)前半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)已進(jìn)入5G、新能源汽車、人工智能、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)等創(chuàng)新技術(shù)驅(qū)動(dòng)的新增長(zhǎng)階段和規(guī)模平臺(tái)。
“萬(wàn)事萬(wàn)物都在做互聯(lián)網(wǎng)+，智能家居、IOT、智能指紋門、農(nóng)業(yè)無(wú)人機(jī)，電子監(jiān)測(cè)圍欄，所有互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)都是芯片。各行各業(yè)的信息化給商業(yè)的發(fā)展帶來(lái)無(wú)窮無(wú)盡的想象空間，它們都是基于芯片的解決方案。國(guó)內(nèi)28條晶圓廠不能滿足芯片每年的消耗量，芯片會(huì)是長(zhǎng)期緊缺的趨勢(shì)�！敝軅シ急硎尽�
華泰證券的研報(bào)顯示，去年新冠肺炎疫情發(fā)生后，遠(yuǎn)程辦公、教育帶動(dòng)PC 的增長(zhǎng)，而 5G 基站、電動(dòng)車充電樁等新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)也進(jìn)一步推動(dòng)半導(dǎo)體需求走高。今年 1 季度，國(guó)內(nèi)市場(chǎng)手機(jī)出貨量同比增長(zhǎng) 100%；1 季度全球范圍內(nèi) 5G 手機(jī)同比增長(zhǎng)13.9%。個(gè)人電腦全球發(fā)貨量 1 季度增速為 16.7%。由此估計(jì)，全球芯片供需缺口可能會(huì)達(dá)到 20%~30%。
在這一輪產(chǎn)能擠兌中，汽車芯片又由于制造門檻高、單價(jià)低，又使得其在和消費(fèi)電子搶芯片的過(guò)程中處于不利位置。
汽車芯片又稱為車規(guī)級(jí)芯片，和消費(fèi)電子芯片相比，車規(guī)級(jí)芯片通常要求工作溫度為-40~155℃，消費(fèi)電子芯片為0~70℃。汽車設(shè)計(jì)壽命普遍都在 15 年或 20萬(wàn)公里左右，消費(fèi)電子產(chǎn)品的壽命要求通常為3年，因此汽車芯片的產(chǎn)品生命周期通常要求在15年以上。此外，車規(guī)級(jí)芯片在環(huán)境濕度、粉塵、抗振動(dòng)、沖擊等方面都遠(yuǎn)高于消費(fèi)電子芯片的要求。由于汽車與生命安全密切相關(guān)，其對(duì)于產(chǎn)品可靠性、一致性和安全性的要求也非�？量�。按照AEC-Q100標(biāo)準(zhǔn)，車規(guī)級(jí)芯片的可靠性必須達(dá)到PPM（每百萬(wàn)件次品率）小于1。
由于汽車本身空間較大，加上傳統(tǒng)汽車公司采用分布式電子電氣架構(gòu)，大量的汽車芯片應(yīng)用于發(fā)電機(jī)、車窗控制器、雨刮控制器、車燈等低算力板塊，因此汽車芯片并不追求先進(jìn)的制程工藝，大量應(yīng)用業(yè)內(nèi)俗稱的“單片機(jī)”，所以成本也比較低。
麥肯錫的調(diào)研顯示，傳統(tǒng)燃油車平均每臺(tái)半導(dǎo)體成本約為350美元，每輛純電動(dòng)汽車中的半導(dǎo)體成本約為704美元。按照每臺(tái)燃油車搭載1400顆芯片，每臺(tái)純電動(dòng)車搭載2000顆芯片計(jì)算，燃油車平均單個(gè)芯片成本約為1.6元，純電動(dòng)車為2.2元。
上汽與博世合資的聯(lián)合電子公司一位工程師告訴記者，該公司采購(gòu)的芯片中，“單個(gè)價(jià)格超過(guò)100元就已經(jīng)是非常貴的了�！倍活w高算力的手機(jī)芯片價(jià)格甚至超過(guò)一臺(tái)低端手機(jī)的售價(jià)，目前最先進(jìn)制程的5nm手機(jī)SoC芯片單價(jià)已經(jīng)達(dá)到170美元。
臺(tái)積電是全球最大的芯片代工廠，其汽車MCU產(chǎn)能占到全球70%，但2020年，汽車芯片業(yè)務(wù)產(chǎn)值僅占臺(tái)積電2020年銷售收入的3%。
方寅亮指出，全球半導(dǎo)體業(yè)務(wù)規(guī)模約有5000億美元，汽車芯片則有475億美元，中國(guó)汽車芯片產(chǎn)業(yè)規(guī)模不足150億元人民幣，占據(jù)全球份額的4.5%；而中國(guó)整車占據(jù)全球業(yè)務(wù)的30%。相比之下，汽車芯片從規(guī)模到技術(shù)、從品牌到品類，全面落后于整車業(yè)務(wù)。
周偉芳認(rèn)為，由于汽車芯片比起消費(fèi)電子新品在制造端要求更多，但產(chǎn)值和利潤(rùn)回報(bào)有限，所以晶圓廠傾向于擴(kuò)建或新建代表更先進(jìn)制程、更高工藝水平和更高利益回報(bào)的12英寸晶圓產(chǎn)能。IC咖啡創(chuàng)始人王欣宇也表示：“以前賣給車廠，各種要求，價(jià)格和采購(gòu)量比起來(lái)優(yōu)勢(shì)也不明顯，不如賣給消費(fèi)電子�！�
信達(dá)證券電子產(chǎn)業(yè)首席分析師方競(jìng)在其研報(bào)中表示，汽車芯片近8成使用8寸晶圓，長(zhǎng)期以來(lái)8英寸晶圓廠擴(kuò)產(chǎn)動(dòng)力不足，使得設(shè)備供應(yīng)商不再供應(yīng)8英寸晶圓的制造設(shè)備。日本的火災(zāi)、地震、歐洲的罷工、美國(guó)的暴風(fēng)雪等意外事件使得海外 IDM 企業(yè)生產(chǎn)受到不同程度影響，使本就緊張的產(chǎn)能雪上加霜。
過(guò)去10年里8英寸晶圓廠的產(chǎn)能幾乎沒(méi)有提高。去年12月，二手設(shè)備供應(yīng)商SurplusGlobal曾表示，行業(yè)需要2000至3000多個(gè)新的或翻新的8英寸設(shè)備或核心部件來(lái)滿足8英寸晶圓廠的需求，但可用的不到500個(gè)。
方競(jìng)認(rèn)為，車載芯片晶圓廠生產(chǎn)平均需2到3月個(gè)以上，封裝環(huán)節(jié)需1月左右。而當(dāng)前整體晶圓代工緊缺，芯片交貨期延長(zhǎng)至26周以上，部分需求較大的組件更是延長(zhǎng)達(dá)38周，因此目前芯片到整車生產(chǎn)周期至少需半年以上。
為了緩解產(chǎn)能緊缺，中國(guó)本土以及在外資在華晶圓廠紛紛加大擴(kuò)建、升級(jí)和新建產(chǎn)能力度。但是根據(jù)各家披露的信息，包括英飛凌、華虹半導(dǎo)體、中芯國(guó)際等在內(nèi)的芯片公司主要推進(jìn)的是12英寸晶圓擴(kuò)產(chǎn)。
華虹半導(dǎo)體一位工程師告訴記者，新建晶圓產(chǎn)能主要有蓋廠房車間、買設(shè)備、調(diào)工藝三個(gè)階段，整個(gè)周期大約是18個(gè)月。
“擴(kuò)產(chǎn)不是現(xiàn)有基礎(chǔ)上拷貝，會(huì)結(jié)合對(duì)未來(lái)時(shí)從的預(yù)測(cè)和判斷，比如第三代碳化硅等，有一個(gè)結(jié)構(gòu)性的問(wèn)題�！庇w凌相關(guān)人士認(rèn)為，汽車芯片的短缺最終會(huì)持續(xù)多長(zhǎng)時(shí)間，“不是完全取決于汽車產(chǎn)業(yè)，還要看消費(fèi)類產(chǎn)品，是不是快速達(dá)到了飽和，甚至是下滑�！�
國(guó)產(chǎn)芯片替代的機(jī)會(huì)？
“缺貨是很大一個(gè)利好，但我們還沒(méi)有準(zhǔn)備好�！蓖跣烙钫f(shuō)。
中國(guó)汽車半導(dǎo)體大體萌芽于上世紀(jì)90年代，汽車公司中最早布局的是比亞迪，在本次缺芯事件中體現(xiàn)出了其優(yōu)勢(shì)。比亞迪IGBT自主研發(fā)已經(jīng)到了第五代，目前以IGBT為主的車規(guī)級(jí)功率器件累計(jì)裝車超過(guò)100萬(wàn)輛。在MCU方面比亞迪和華為合作，在中美貿(mào)易戰(zhàn)背景下通過(guò)采購(gòu)華為的麒麟710A芯片取代高通的驍龍820A，該芯片由中芯國(guó)際代工，有效緩解了“卡脖子”風(fēng)險(xiǎn)。另外國(guó)內(nèi)至少有數(shù)個(gè)汽車品牌已經(jīng)在用華為的中控系統(tǒng)。
最近兩三年以來(lái)，無(wú)論汽車公司還是TIER1汽車供應(yīng)商都在積極搭建戰(zhàn)略合作或自建能力。2018年，上汽集團(tuán)同英飛凌成立了車用IGBT合資公司——上汽英飛凌汽車功率半導(dǎo)體（上海）有限公司。2020年5月，北汽集團(tuán)同Imagination集團(tuán)和翠微股份聯(lián)手進(jìn)行自動(dòng)駕駛芯片和語(yǔ)言交互芯片的研發(fā)，并成立了合資公司北京核芯達(dá)科技有限公司。2020年10月吉利汽車也與Arm中國(guó)共同出資成立了芯擎科技，未來(lái)將圍繞自動(dòng)駕駛、微控制器、智能座艙等芯片領(lǐng)域制定長(zhǎng)遠(yuǎn)的研發(fā)及量產(chǎn)計(jì)劃。在新造車勢(shì)力中，理想和蔚來(lái)均已搭建自動(dòng)駕駛團(tuán)隊(duì)，并開(kāi)始了自動(dòng)駕駛芯片自研進(jìn)程。
但總體來(lái)看，中國(guó)大陸晶圓代工自給率較低，2020年中芯國(guó)際和華虹半導(dǎo)體（01347.HK）共計(jì)占到全球 6.5%市場(chǎng)份額。而汽車芯片領(lǐng)域，具備車規(guī)級(jí)MCU 產(chǎn)品或規(guī)劃的國(guó)內(nèi)公司主要有比亞迪半導(dǎo)體、兆易創(chuàng)新（603986.SH）、中穎電子（300327.SZ）、四維圖新（002405.SZ）等。
王欣宇介紹說(shuō)，車規(guī)級(jí)IGBT芯片，在全球范圍內(nèi)一直都被英飛凌、三菱、富士電機(jī)、安森等少數(shù)IGBT芯片巨頭所壟斷，我國(guó)車規(guī)級(jí)IGBT芯片進(jìn)口比例超過(guò)90%，而國(guó)產(chǎn)IGBT芯片自給率不足10%。車規(guī)級(jí) MCU也主要由歐美日廠商占據(jù)，國(guó)產(chǎn)滲透率極低；SOC高端芯片更是主要受控于歐美芯片公司。
認(rèn)證壁壘是國(guó)內(nèi)芯片公司進(jìn)入汽車芯片市場(chǎng)的障礙之一。華虹半導(dǎo)體工程師介紹，國(guó)內(nèi)芯片公司進(jìn)入汽車市場(chǎng)需要獲得AEC-Q100等車規(guī)級(jí)認(rèn)證，該認(rèn)證由歐美相關(guān)機(jī)構(gòu)掌控，認(rèn)證時(shí)間長(zhǎng)度約為12~18個(gè)月，費(fèi)用約為5000萬(wàn)元。
如前所述，汽車芯片雖然看起來(lái)采用了較為落后的制程，單品價(jià)格低，但在工作環(huán)境、可靠性、安全性方面存在較高的技術(shù)壁壘。其PPM要求為零，即每100萬(wàn)個(gè)交付良品率小于1，消費(fèi)電子類別PPM則要求小于200。
而即便通過(guò)了認(rèn)證門檻，還需要與汽車廠商或TIER1供應(yīng)商進(jìn)行時(shí)間長(zhǎng)度約為2~3年的車型導(dǎo)入測(cè)試驗(yàn)證。測(cè)試驗(yàn)證完成后，汽車廠商往往也不會(huì)立即切換，而是要求供應(yīng)商以二供或者三供的身份“陪跑”，逐步提高裝機(jī)量。
“因?yàn)槠嚫踩嚓P(guān)，會(huì)產(chǎn)生轉(zhuǎn)嫁責(zé)任的問(wèn)題。如果產(chǎn)品出了問(wèn)題需要召回或者索賠，英飛凌無(wú)疑讓人更放心些�！蓖跣烙钫f(shuō)。
國(guó)內(nèi)一家動(dòng)力電池?zé)峁芾砉⿷?yīng)商告訴記者，國(guó)內(nèi)一些造車新勢(shì)力公司的配套體系相對(duì)門檻更低，但它們也不太敢用國(guó)內(nèi)新創(chuàng)業(yè)公司的產(chǎn)品，同樣是出于風(fēng)險(xiǎn)防范的考慮。而這導(dǎo)致了一個(gè)結(jié)果是，國(guó)內(nèi)芯片公司想要給汽車廠商配套，首先要花幾年時(shí)間和幾千萬(wàn)元的費(fèi)用做認(rèn)證和驗(yàn)證，但做完之后不一定拿得到訂單。
“從表面上看缺芯是由于主機(jī)廠對(duì)芯片備貨不足、受其他消費(fèi)電子行業(yè)擠壓產(chǎn)能、全球芯片‘炒貨’現(xiàn)象和芯片供給端停產(chǎn)、災(zāi)害影響造成的供給短期問(wèn)題造成的，但也暴露出了中國(guó)本地芯片產(chǎn)業(yè)鏈的薄弱和主機(jī)廠在極端供應(yīng)鏈壓力測(cè)試下的反應(yīng)�！狈揭琳f(shuō)。
2013年起，中國(guó)開(kāi)始大力發(fā)展半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)。有觀點(diǎn)認(rèn)為，中國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)已培養(yǎng)了大量人才，擁有較大產(chǎn)業(yè)規(guī)模和巨大市場(chǎng)容量，也不缺乏資金，已具備了承接全球產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移的條件，將迎來(lái)產(chǎn)業(yè)大發(fā)展的戰(zhàn)略機(jī)遇期。
周偉芳認(rèn)為，半導(dǎo)體風(fēng)口雖然來(lái)了，“但是大部分是做產(chǎn)品定義，實(shí)用型或者場(chǎng)景化的芯片設(shè)計(jì)公司，真正啃硬骨頭的，比如芯片制造工廠、芯片設(shè)備、芯片材料，這個(gè)方面尤其往上游芯片的基礎(chǔ)研究方面，其實(shí)并沒(méi)有非常多的產(chǎn)業(yè)投資人�！�
王欣宇也認(rèn)為，包括比亞迪、華為在內(nèi)的公司雖然取得了很多成就，但跟國(guó)際相比還有很大差距。在封測(cè)等領(lǐng)域我國(guó)局部可以達(dá)到領(lǐng)先水平和相當(dāng)水平，但整體設(shè)計(jì)、制造等很多方面還是跟海外頭部有相當(dāng)差距。
“中國(guó)本土汽車芯片制造幾年前近乎于一片荒漠，最多在沙漠邊上種了點(diǎn)防護(hù)林。隨著第三代半導(dǎo)體的發(fā)展，部分功率器件和非核心控制部件會(huì)有一定的國(guó)產(chǎn)化，但短期還撐不起本土汽車業(yè)�！蓖跣烙钫f(shuō)，中國(guó)芯片產(chǎn)業(yè)鏈從晶圓材料到制造設(shè)備等全體系的能力還有很大的提升空間，成為供應(yīng)鏈的主力還很遙遠(yuǎn)，不是短期能彌補(bǔ)的。
記者了解到，由于芯片成本上漲或買不到芯片，深圳、東莞當(dāng)?shù)匾恍┬∥⒖萍紕?chuàng)新企業(yè)中有數(shù)家近期破產(chǎn)或者宣布停止?fàn)I業(yè)。一家從事汽車藍(lán)牙智能互聯(lián)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的科技公司近期破產(chǎn)，接近該公司創(chuàng)始人的一位人士告訴記者，直接原因就是芯片嚴(yán)重缺貨和成本上漲，客戶沒(méi)有利潤(rùn)不再下單，公司資金鏈斷裂。
“創(chuàng)業(yè)公司進(jìn)入汽車行業(yè)靠的是TIER2、3、4供應(yīng)商發(fā)展起來(lái)的，東西剛做出來(lái)，大公司不敢用，先跟中小型公司合作起來(lái)，獲得一定的實(shí)際業(yè)績(jī)后，再跟大廠去交流，這是正常的商業(yè)擴(kuò)張路徑。中小企業(yè)活不下去，中國(guó)芯片突圍之路在哪里？”該人士說(shuō)道。
