汽車芯片戰(zhàn)爭，一場為中國汽車產(chǎn)業(yè)準(zhǔn)備的完美風(fēng)暴

二季度是汽車芯片短缺最嚴(yán)重的時(shí)期，在艱難的5月過去之后，車企們又迎來了難熬的6月，缺芯的日子仿佛沒有盡頭。面對(duì)這個(gè)史上最大的全行業(yè)缺芯潮，幾乎所有人都愿意相信現(xiàn)在已經(jīng)是黎明前最黑暗的時(shí)刻。

6月10日，大眾汽車采購負(fù)責(zé)人Murat Aksel對(duì)外發(fā)出預(yù)警，“供應(yīng)鏈問題已經(jīng)降至冰點(diǎn)，我們將迎來艱難的6周?！?/p>

在全國飛往長三角的航班中，在中國臺(tái)灣新竹的電子郵件里，在美國底特律的汽車組裝廠內(nèi)，在美國白宮的談判桌上，一場場關(guān)于芯片的戰(zhàn)斗仍在繼續(xù)。

一塊價(jià)值一美元的小芯片，可以讓一家車企的數(shù)家工廠停擺數(shù)日，這些巨無霸們揮舞著巨大的拳頭，卻拿這些小東西沒有辦法，就像一記重拳砸在了小釘子上，不致命，卻非常疼。

車企們對(duì)芯片充滿了怨念，他們表示如果不是缺芯，產(chǎn)銷將會(huì)起飛，某款車型將會(huì)引爆市場。

在這場芯片保衛(wèi)戰(zhàn)中，各家公司都使出了渾身解數(shù)，甚至已經(jīng)開始有車企將芯片采購的定價(jià)權(quán)交給了對(duì)口的采購人員，在幾十倍的漲價(jià)范圍內(nèi)，采購人員可以自行裁決，以在激烈拼搶的市場中奪得一點(diǎn)供應(yīng)。

伊隆-馬斯克甚至將這場搶芯大戰(zhàn)比作“人們像在搶衛(wèi)生紙一樣”。

整個(gè)汽車行業(yè)進(jìn)入了特殊時(shí)期，停產(chǎn)、減配、加價(jià)甚至漲價(jià)，成為家常便飯。

盡管缺芯潮造成了很多短期的痛苦，但從更長期的視角來看，一場完美風(fēng)暴已經(jīng)形成。

首先，整個(gè)汽車產(chǎn)業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型將提速。

智能電動(dòng)化逼迫傳統(tǒng)車企不得不進(jìn)行數(shù)字化轉(zhuǎn)型，并將更多核心能力掌握在自己手中，過度依賴供應(yīng)商的傳統(tǒng)汽車制造商們正做出改變，但他們還不夠快，缺芯潮加速了金字塔式的傳統(tǒng)供應(yīng)關(guān)系的崩塌，也給汽車制造商們的轉(zhuǎn)型制造了足夠的壓力。

其次，汽車半導(dǎo)體的國產(chǎn)替代或許是這場風(fēng)暴之后的另一個(gè)重要收獲。中國在汽車芯片上的自足率不足5%，非常弱勢，業(yè)內(nèi)人士稱這場風(fēng)暴至少將國產(chǎn)替代往前推進(jìn)了一年以上。

一

缺芯給汽車產(chǎn)業(yè)帶來的最大影響就是減產(chǎn)。從年初以來，車企減產(chǎn)的消息就層出不窮，媒體的報(bào)道已經(jīng)讓人感到麻木。

中汽協(xié)發(fā)布的最新數(shù)據(jù)顯示，6月上旬，11家重點(diǎn)企業(yè)汽車生產(chǎn)完成43.4萬輛，同比下降36.6%。另據(jù)《華夏時(shí)報(bào)》引用中汽協(xié)表示，5月底國內(nèi)乘用車庫存只有50.9萬輛，而正常水平應(yīng)該在100萬輛左右。一些媒體預(yù)計(jì)二季度中國汽車市場將減產(chǎn)25%以上。

在北美，研究公司AutoForecast Solutions追蹤的數(shù)據(jù)顯示，北美地區(qū)的汽車制造商由于芯片短缺問題已經(jīng)被迫削減了逾120萬輛汽車，缺少的主要是安全系統(tǒng)、剎車和發(fā)動(dòng)機(jī)等領(lǐng)域的芯片。

根據(jù)研究公司W(wǎng)ards Intelligence統(tǒng)計(jì)的數(shù)據(jù)，截至4月底，美國的經(jīng)銷商庫存數(shù)不足200萬輛，約為正常數(shù)量的一半，是30多年以來的最低水平。

在美國南部和中西部，一些車輛出廠之后，被放到停車場、采石場、賽馬場等臨時(shí)停車處，等待著加裝芯片。

目前關(guān)于汽車行業(yè)缺芯的最新預(yù)測來自于研究機(jī)構(gòu)艾睿鉑(AlixPartners)，這家公司于5月份發(fā)布數(shù)據(jù)顯示，芯片短缺將導(dǎo)致2021年全球汽車產(chǎn)量減產(chǎn)390萬輛，汽車行業(yè)收入損失將達(dá)1100億美元。

這家公司最初在1月下旬的時(shí)候預(yù)測，全球汽車行業(yè)在2021年全球汽車將減產(chǎn)220萬輛，收入損失606億美元。

這意味著，僅僅過去了4個(gè)月，這家研究機(jī)構(gòu)將缺芯給汽車產(chǎn)業(yè)造成的損失預(yù)期調(diào)高了一倍。

在終端市場，購車的優(yōu)惠政策已經(jīng)開始收縮，一些熱門車型加價(jià)也買不到車，新上市的熱門車型訂單已經(jīng)排到了國慶。

有關(guān)媒體描述了一個(gè)典型的美國購車者的故事。

該報(bào)道稱，某消費(fèi)者去Stellantis的經(jīng)銷商店里看車，他發(fā)現(xiàn)RAM皮卡因?yàn)槿毙径鴽]有配備盲點(diǎn)監(jiān)測系統(tǒng)，該消費(fèi)者因?yàn)橐惠v6萬美元的車沒有配備這個(gè)功能而感到不滿，就從店里離開了，然而僅過了幾個(gè)小時(shí)之后，他又回來了，因?yàn)槠渌牡昀镞B皮卡都沒有。

不僅汽車，來自高盛的一項(xiàng)調(diào)查表明，全球有169個(gè)行業(yè)受到了缺芯的影響，甚至連肥皂的生產(chǎn)都受到了影響。

一個(gè)糟糕的事情是，缺芯使得所有的行業(yè)攪在一起，互相競爭傾軋。

有個(gè)形象的比喻，作為消費(fèi)者，在這個(gè)節(jié)點(diǎn)買一個(gè)電子產(chǎn)品等同于是在和所有人戰(zhàn)斗，參與這場競爭的產(chǎn)品可能有索尼PS5、英偉達(dá)RTX 3090、蘋果M1 Mac，搭載高通芯片的手機(jī)，甚至是福特皮卡。

為了應(yīng)對(duì)半導(dǎo)體短缺，晶圓廠從去年下半年開始陸續(xù)公布了各種擴(kuò)產(chǎn)能的計(jì)劃，導(dǎo)致半導(dǎo)體生產(chǎn)設(shè)備廠商們訂單大豐收。而這些待生產(chǎn)的設(shè)備上所采用的芯片和汽車芯片有部分通用，以至于出現(xiàn)半導(dǎo)體設(shè)備廠商和汽車廠商搶芯片的局面。

注意，這不是“洋蔥新聞”，這是缺芯帶來的殘忍的現(xiàn)狀，你必須要和所有人競爭。

當(dāng)所有產(chǎn)業(yè)都在搶產(chǎn)能的時(shí)候，比的是誰的出價(jià)高，誰能提前預(yù)付費(fèi)用去鎖定產(chǎn)能，產(chǎn)能競標(biāo)成了一個(gè)現(xiàn)象。

對(duì)于汽車電子來說，和消費(fèi)電子競爭產(chǎn)能是有壓力的，手機(jī)、游戲機(jī)芯片利潤高、規(guī)模大，而汽車芯片量級(jí)小，價(jià)格低，要求高，芯片廠商們天然更有動(dòng)力去滿足消費(fèi)電子的需求。

車企們現(xiàn)在猶如鋼絲上的大象，要平穩(wěn)度過這段時(shí)間，需要用極其靈敏的身段。 車企們成立了采購特別工作組夜以繼日地處理芯片短缺的問題，這些高管帶領(lǐng)的專項(xiàng)團(tuán)隊(duì)為了爭取產(chǎn)能，去代工廠、封測廠門口蹲點(diǎn)，堵對(duì)方下班。

為了保供，車企們?cè)谑袌錾掀磽屢粔K漲了600倍的芯片，新勢力車企們可以接受這樣變態(tài)的報(bào)價(jià)，而傳統(tǒng)企業(yè)只會(huì)覺得不可思議，即使想要跟進(jìn)，但經(jīng)過層層審批后，芯片也早已被友商拿下。

甚至還有某新勢力車企為了拿到一塊短缺的芯片，去合資車企的庫房中高價(jià)提貨。當(dāng)然了，這家合資車企并不短缺該芯片，不然不會(huì)放手的。

傳統(tǒng)車企們習(xí)慣了過去銷量穩(wěn)定的時(shí)光，面對(duì)如今供需計(jì)劃被打亂的現(xiàn)狀，必須學(xué)會(huì)快速響應(yīng)。

比亞迪產(chǎn)品規(guī)劃及汽車新技術(shù)研究院院長楊冬生在一場活動(dòng)上表示，原來采購人員盯著芯片就行了，現(xiàn)在技術(shù)人員也要需要盯著供應(yīng)關(guān)系，一旦有短缺，就要趕緊出方案，“(芯片換型)三年的事情，6個(gè)月干完，都是被逼的，沒有辦法?！?/p>

今年對(duì)于汽車人來說，是疲于奔命的一年。

前段時(shí)間，博世中國區(qū)總裁陳玉東轉(zhuǎn)發(fā)了一篇探討汽車行業(yè)高管如何舒緩壓力的文章，動(dòng)情地配了兩個(gè)字“好累”，說出了所有被芯片困擾的汽車人的心聲。

一輛普通汽車中有超過1000塊的各類芯片，任何一個(gè)部件的缺貨，都足以讓汽車的生產(chǎn)線停止運(yùn)轉(zhuǎn)，讓汽車人奔波的恰恰是一些不起眼的周邊IC芯片。

李斌在蔚來10萬臺(tái)車下線儀式后的媒體交流環(huán)節(jié)表示，出現(xiàn)供需失衡的汽車芯片多為基礎(chǔ)芯片，有個(gè)價(jià)值為1美元的芯片短缺，對(duì)蔚來2季度的供應(yīng)鏈造成了比較大的壓力，預(yù)計(jì)在3季度會(huì)有所緩解。由于芯片短缺，蔚來此前已經(jīng)出現(xiàn)了短暫停工的現(xiàn)象。

有關(guān)媒體稱，車廠雖然大喊缺貨，但實(shí)際上缺貨主要是周邊IC產(chǎn)品，核心芯片部分庫存已經(jīng)陸續(xù)建立至少一季的庫存。

這種現(xiàn)象在手機(jī)等行業(yè)中被稱為長短料，長短料的問題在于，盡管一些核心芯片供應(yīng)充足，但Tier 1和主機(jī)廠拿不到MCU等芯片，域控制器做不出來，車也生產(chǎn)不出來，反過來又影響上游所有的供應(yīng)商，沒有人可以偷跑。

一顆芯片牽動(dòng)著各行各業(yè)的供應(yīng)鏈條，牽動(dòng)著各行各業(yè)的從業(yè)者，幾乎所有人都希望這場風(fēng)暴盡快結(jié)束，各家公司紛紛給出預(yù)測，樂觀一點(diǎn)的看法是芯片短缺將持續(xù)到2022年一季度，悲觀一點(diǎn)的看法可能要到2023年。

二

疫情是這場風(fēng)暴最初的起點(diǎn)，也是這場缺芯風(fēng)暴中最大的不確定性。

疫情引發(fā)的連鎖反應(yīng)

2020年一季度，疫情重?fù)袅酥袊囀?，?dāng)季中國汽車市場銷量攔腰斬半;全球其他市場二季度開始受到疫情影響，二季度全球除中國以外市場銷量又是一個(gè)腰斬。

2020年全球汽車產(chǎn)銷減少了1000多萬臺(tái)，這1000多萬臺(tái)的減產(chǎn)主要發(fā)生在上半年，需求的急速銳減使得車企、Tier 1、汽車芯片廠對(duì)未來預(yù)期非常悲觀，砍掉了大量的芯片訂單。

而疫情初期人們滯留家中，刺激了居家辦公、在線協(xié)作、在線教育、電子娛樂等需求，游戲機(jī)、PC、手機(jī)和云服務(wù)等市場火爆，補(bǔ)上了汽車芯片砍掉的產(chǎn)能。

車企的砍單也體現(xiàn)在臺(tái)積電的財(cái)務(wù)報(bào)表中，去年二季度、三季度，臺(tái)積電汽車業(yè)務(wù)收入出現(xiàn)連續(xù)下滑，三季度更是跌落至2.4億美元，在營收中的比例跌至2%以下。

從需求的層面來看，各國政府為了應(yīng)對(duì)疫情可能出現(xiàn)的經(jīng)濟(jì)下滑，都釋放了很多的經(jīng)濟(jì)刺激，需求恢復(fù)得比想象快。

中國車市從2020年2季度開始復(fù)蘇，當(dāng)季僅同比下滑了50萬臺(tái)左右，全球其他市場也在三季度復(fù)蘇。

需求的快速恢復(fù)，使得汽車廠商亂了手腳。

半導(dǎo)體生產(chǎn)周期長、流程長、產(chǎn)能利用率高，生產(chǎn)排期如復(fù)雜的高鐵線一樣嚴(yán)密，一旦中斷很難再插進(jìn)去。通常情況下，一級(jí)供應(yīng)商需要提前12周向下級(jí)供應(yīng)商下達(dá)需求，再根據(jù)芯片類型的不同，通常需要14-24周的時(shí)間來進(jìn)行備貨。

砍單只是汽車芯片走向缺芯的第一步，正常情況下修正這個(gè)決策需要6個(gè)月的時(shí)間。

疫情導(dǎo)致的供需失衡，才是缺芯潮的死結(jié)和最大不確定性。

半導(dǎo)體是個(gè)周期性行業(yè)，從供需兩端看，供給的變化是緩慢的，在短期內(nèi)可以視為基本不變，而短期內(nèi)需求的強(qiáng)弱波動(dòng)則是非常明顯的。半導(dǎo)體一般以3-4年為一個(gè)枯榮期，所以經(jīng)常我們會(huì)看到階段性的漲價(jià)、降價(jià)新聞，這些都是周期性的供需關(guān)系決定的。

但疫情打破了這種規(guī)律性的供需關(guān)系。

從需求層面來說，PC、云計(jì)算、5G、新能源汽車市場的需求異常火爆，疫情完全沒有抑制這些需求，從各半導(dǎo)體廠商一季度紅火的報(bào)表來看，疫情甚至放大了很多需求。

而從供給層面上看，半導(dǎo)體行業(yè)是全球分工的，也是環(huán)環(huán)相扣的，任何環(huán)節(jié)卡殼了，整體供應(yīng)都會(huì)出現(xiàn)問題，目前疫情在全球各地是按下葫蘆浮起瓢，供應(yīng)鏈條非常脆弱，很容易斷掉，進(jìn)而導(dǎo)致芯片供應(yīng)整體的癱瘓。

我們可以回想一下，以往一些局部地區(qū)的洪水、地震、火災(zāi)等都會(huì)導(dǎo)致芯片短缺，進(jìn)而引發(fā)漲價(jià)。如今全局性的震蕩，再配合各種電子產(chǎn)品的強(qiáng)勁需求，半導(dǎo)體歷史上的最大缺芯潮就不難理解了。

8英寸之困

根據(jù)相關(guān)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，8英寸晶圓需求占到了汽車半導(dǎo)體需求中的79%，12寸晶圓需求僅占比12%。

本次汽車芯片的短缺主要在8英寸晶圓上，8英寸晶圓從2019年下半年以來一直處于緊俏狀態(tài)，隨著5G、智能家居等需求的持續(xù)增長，8英寸本來就已經(jīng)很緊繃，任何的風(fēng)吹草動(dòng)都將導(dǎo)致更大的災(zāi)難。

8英寸晶圓的主要應(yīng)用是電源管理IC、CIS(CMOS圖像傳感器)、功率器件、RF(射頻)開關(guān)、MCU和顯示驅(qū)動(dòng)IC、MEMS傳感器。

在終端產(chǎn)品上，這些芯片正迎來強(qiáng)勁的需求。

以5G手機(jī)為例，小米集團(tuán)中國區(qū)總裁盧偉冰曾表示，5G手機(jī)包含的芯片數(shù)量是4G手機(jī)的兩倍。

具體到芯片層面，射頻芯片、電源管理芯片、低像素(2M/5M及以下)CIS芯片等的用量在5G手機(jī)上基本都是翻倍的，而這些芯片主要在8英寸晶圓上生產(chǎn)。

在我們的固有認(rèn)知中，5G手機(jī)更依賴先進(jìn)制程的芯片，但在實(shí)際應(yīng)用中，5G手機(jī)在成熟制程以及8英寸晶圓上的用量都是激增的。

在8英寸的供給端，卻面臨著擴(kuò)產(chǎn)難的問題，主要的原因是做這個(gè)生意不劃算，盡管下游的需求在增長，但8英寸晶圓的價(jià)格卻一直在下降，而在擴(kuò)產(chǎn)上，8英寸擴(kuò)產(chǎn)成本也一直居高不下。

8英寸擴(kuò)產(chǎn)面臨著設(shè)備難題，主流設(shè)備大廠早已停產(chǎn)8英寸設(shè)備，擴(kuò)產(chǎn)只能通過二手設(shè)備來解決，而二手設(shè)備不僅貴，也很缺貨。

需求持續(xù)增長，產(chǎn)能幾乎不增長，在這種情況下，過度依賴8英寸晶圓的汽車芯片很容易受傷。打蛇打七寸，8英寸晶圓就是汽車芯片的“七寸”。

這里需要簡單引申一下，因?yàn)槠囆酒粌H是8英寸之困，還有成熟制程之困。

8英寸晶圓和12英寸晶圓在制程上會(huì)有個(gè)模糊的分割帶，一般來說，8英寸晶圓對(duì)應(yīng)的生產(chǎn)工藝是0.11微米及以上，當(dāng)然也有一些廠商已經(jīng)將8英寸工藝推進(jìn)到了90nm甚至65nm，而65nm以下的工藝主要由12英寸晶圓生產(chǎn)。

行業(yè)內(nèi)一般認(rèn)為28nm是成熟制程和先進(jìn)制程的分割點(diǎn)。汽車芯片即便用到了12英寸晶圓，多數(shù)也是以28nm以上的成熟制程為主。 在全球范圍內(nèi)，12英寸晶圓主要以代工廠為主，而在過去的多年中，以臺(tái)積電為首的代工廠主要精力放在了先進(jìn)制程上，不斷推進(jìn)摩爾定律向前發(fā)展，而在成熟制程上，關(guān)注度明顯是不夠的，當(dāng)然了，聯(lián)電除外。

總之，一句話，汽車芯片過去在代工廠是不太受待見的。

天災(zāi)不斷

汽車芯片的很大部分貨是IDM供應(yīng)的，今年以來，從雪災(zāi)到火災(zāi)，IDM的事故不斷，不能滿負(fù)荷生產(chǎn)，加重了汽車芯片的缺貨。

2月份，美國得克薩斯州遭遇暴雪極端天氣，導(dǎo)致NXP、英飛凌在奧斯汀的工廠停工。英飛凌CEO普洛斯預(yù)計(jì)奧斯汀的產(chǎn)量要到6月才能恢復(fù)到雪災(zāi)前的水平。

3月19日，瑞薩在日本東北部的Naka(那珂)芯片工廠，大火燒毀了11臺(tái)機(jī)器，300毫米(12英寸)晶圓生產(chǎn)線“N3棟”停產(chǎn)，其中大約三分之二生產(chǎn)的是汽車芯片。6月3日的消息是該廠產(chǎn)能已經(jīng)恢復(fù)88%，預(yù)計(jì)要到7月份才能恢復(fù)到災(zāi)前水平。

大眾汽車集團(tuán)CEO赫伯特-迪斯就曾在5月份表示，美國和日本的兩起事件對(duì)大眾造成了傷害。

除了IDM的問題，全球半導(dǎo)體生產(chǎn)的核心地區(qū)——中國臺(tái)灣省，一直籠罩在缺水、停電、疫情等各種狀況之中。

2020年，中國臺(tái)灣遭遇了56年以來最大的干旱，直到今年6月才算解除了缺水警報(bào)。眾所周知，晶圓廠是出了名的“水老虎”，臺(tái)積電只需2年便可消耗三峽大壩蓄水量級(jí)別的水資源。

2021年4月14日，臺(tái)積電(TSM.US)Fab14 P7廠區(qū)因鄰近工程不慎挖斷管線造成跳電，該廠區(qū)包含45/40nm及16/12nm產(chǎn)線，45/40nm制程的車用MCU是該廠區(qū)的主要產(chǎn)品之一。一般情況下，半導(dǎo)體工廠跳電，需要2-7天進(jìn)行設(shè)備重新校正，斷電即停工。

自今年5月以來，中國臺(tái)灣疫情出現(xiàn)反復(fù)。5月15日，中國臺(tái)灣本土病例新增180例，臺(tái)北市、新北市自5月16日起至5月28日升級(jí)第三級(jí)警戒。6月初，臺(tái)灣封測大廠京元電竹南廠的移工染疫事件導(dǎo)致了200多人被確診。

截至目前，臺(tái)積電、世界先進(jìn)、南亞科、力積電、大立光等多家臺(tái)灣本土半導(dǎo)體企業(yè)，均有員工確診。

除了中國臺(tái)灣，6月1日開始，受疫情影響，馬來西亞開始封國。馬來西亞是全球最大的車規(guī)級(jí)芯片封裝國，汽車芯片雪上加霜。

一套N連擊下來，汽車芯片很受傷。

華為的因素

徐直軍認(rèn)為，目前全球半導(dǎo)體供應(yīng)緊張主要是美國制裁華為造成的。

4月份，華為輪值董事長徐直軍在第16屆全球分析師大會(huì)上表示，由于美國對(duì)華為的制裁，破壞了半導(dǎo)體供應(yīng)鏈的信任，大家都加大備貨，應(yīng)對(duì)不確定性，有的備貨半年，甚至說越長越好，原來都是零庫存，這就造成了恐慌性的備貨，所以我說美國對(duì)華為制裁是造成供應(yīng)恐慌的主要原因。

華為曾經(jīng)是世界第三大芯片采購商，2020年華為在515禁令生效之前，突擊下了很多訂單，擠占了很多產(chǎn)能，2020年華為的年報(bào)顯示，存貨中的原材料相對(duì)于2019年增加了306.76億元。

華為突擊下單只造成了短暫的混亂，更重要的是華為在手機(jī)市場則引發(fā)了一系列效應(yīng)，國產(chǎn)手機(jī)廠商們對(duì)華為的退場，自己有機(jī)會(huì)搶占華為空出來的市場，有著明確的預(yù)期。

機(jī)構(gòu)調(diào)研結(jié)果顯示，中國主要手機(jī)廠商向上游提交的預(yù)測計(jì)劃平均相比2020年增長了近50%。

在這種混亂下，也難怪力積電董事長黃崇仁感嘆，光是要解決5G、AI等新增的需求已經(jīng)很難了，更何況是車用芯片。

恐慌、擠兌、投機(jī)

上述供需方面的問題已經(jīng)讓人頭疼，如今在這些問題之上還有一層放大器——市場的情緒性因素，恐慌、擠兌、投機(jī)，加劇了缺芯潮。

多年來，全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)和汽車產(chǎn)業(yè)都在追求零庫存，而如今缺貨的恐慌放大了需求，市場上出現(xiàn)了多倍下單、長周期備貨的現(xiàn)象，三個(gè)月、半年，甚至是更長的備貨周期，恐慌性備貨加劇了缺芯潮。

汽車供應(yīng)鏈非常復(fù)雜，除了傳統(tǒng)的Tier 1，還有大量的分銷商甚至貿(mào)易商，導(dǎo)致下單過程復(fù)雜，一些半導(dǎo)體貿(mào)易商在過去三個(gè)月囤積了大量的MCU。

越是混亂，渾水摸魚的亂象越多，一些炒家囤積居奇、漫天要價(jià)，從幾倍到幾十倍的漲價(jià)已經(jīng)不稀奇，甚至圍繞芯片已經(jīng)開始出現(xiàn)違法犯罪行為，制造假芯片、偷盜芯片的事件頻發(fā)，在中國香港甚至還發(fā)生了芯片搶劫。

除了上述因素，瑞薩、NXP、ST等廠商官方宣布漲價(jià)，也間接導(dǎo)致了市場上價(jià)格的進(jìn)一步推高，助長了囤貨現(xiàn)象。

三

隨著汽車產(chǎn)業(yè)正在向數(shù)字化轉(zhuǎn)型，汽車芯片的格局也將迎來大變化。

在傳統(tǒng)燃油車中，MCU是車用芯片中價(jià)值占比較高的部分;如果是新能源汽車的話，功率半導(dǎo)體的占比較大;在未來，隨著智能電動(dòng)車的發(fā)展，也許各種高性能計(jì)算芯片將成為汽車芯片中價(jià)值最高的部分。

根據(jù)IHS Markit的數(shù)據(jù)，2020年全球汽車芯片的規(guī)模預(yù)計(jì)為380億美元，在全球半導(dǎo)體市場中占比不到10%。

按功能分，汽車芯片可分為控制、計(jì)算類(MCU和AI芯片/GPU)、功率半導(dǎo)體、傳感器和存儲(chǔ)芯片等。

根據(jù)Gartner數(shù)據(jù)，在汽車半導(dǎo)體中，ASIC/ASSP占比33%;MCU和分立器件，分別占比17%和15%;光電子、傳感器、模擬芯片分別占比10%、10%和7%;邏輯芯片和存儲(chǔ)芯片占比最小，分別為5%和2%。

在車規(guī)級(jí)AI芯片領(lǐng)域，主要應(yīng)用是自動(dòng)駕駛和IVI，主要廠商是英偉達(dá)、Mobileye、高通、華為、地平線等廠商。AI芯片是汽車數(shù)字化的核心，是未來最具想象力的市場，在這個(gè)領(lǐng)域，我國并不算弱勢。

功率器件，主要作用是變壓、變流、交直流的變換等，傳統(tǒng)燃油車一般使用低壓MOSFET，這個(gè)規(guī)模每年大概在10億美元左右，主要由外資廠商把控，國產(chǎn)廠商在這里幾乎沒有份額。電動(dòng)車中則主要采用IGBT，中國在這個(gè)領(lǐng)域除了比亞迪等少數(shù)廠商，也是嚴(yán)重依賴進(jìn)口。

傳感器方面，以車載攝像頭為例，來自O(shè)mdia的數(shù)據(jù)顯示，2019年車載方向的圖像傳感器出貨9400萬個(gè)，平均一臺(tái)車不到一個(gè)，并且用量最大的CIS芯片規(guī)格以100萬-200萬像素為主。

隨著自動(dòng)駕駛的發(fā)展，800萬像素?cái)z像頭的上車以及單車攝像頭的增加，這個(gè)領(lǐng)域?qū)⒈l(fā)巨大的潛力。

這次缺芯主要是電源管理IC和MCU。根據(jù)日經(jīng)最近的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，電源管理芯片和MCU的交貨期最長，達(dá)到24-52周(半年到一年的交期)。

MCU，是本次汽車缺芯的重災(zāi)區(qū)，我們重點(diǎn)闡述一下。

MCU，微控制單元(Micro controller Unit)，是將CPU的頻率與規(guī)格做適當(dāng)縮減，并將存儲(chǔ)器(RAM和ROM)、各種模擬外設(shè)、數(shù)字外設(shè)、多種I/O和接口等集成在一片芯片上，形成芯片級(jí)的計(jì)算機(jī)。

根據(jù)IC Insights預(yù)測，2020年車用MCU的市場規(guī)模為65億美元。

來自IHS的數(shù)據(jù)顯示，在汽車MCU供應(yīng)中，瑞薩占到了30%，全球7大供應(yīng)商，瑞薩、恩智浦、英飛凌、賽普拉斯、德州儀器、Microchip、意法半導(dǎo)體，共占據(jù)98%的市場份額。

車規(guī)級(jí)MCU是個(gè)外資廠商高度壟斷的市場，除了比亞迪等廠商，國產(chǎn)車規(guī)級(jí)MCU的份額幾乎為0。

近年來，隨著車內(nèi)電子系統(tǒng)的增加，從車窗、雨刷、座椅，到引擎控制、自動(dòng)駕駛等，都離不開MCU芯片，MCU負(fù)責(zé)實(shí)現(xiàn)功能的控制。

一輛車上使用的MCU從幾十個(gè)到上百個(gè)不等，正常情況下，車用MCU的價(jià)格從零點(diǎn)幾美元到十幾美元的價(jià)格不等。當(dāng)然了，隨著MCU缺貨愈演愈烈，現(xiàn)在的MCU已經(jīng)成了理財(cái)產(chǎn)品，價(jià)格早已驚掉下巴。

在汽車上，MCU有5個(gè)主要的應(yīng)用領(lǐng)域，分別為動(dòng)力系統(tǒng)(燃油車的發(fā)動(dòng)機(jī)、變速器，電動(dòng)汽車的電控)、底盤與安全、車身電子、座艙IVI、ADAS。

以位數(shù)、處理能力，MCU可分為8位和32位，8位主要應(yīng)用在車身電子上，如座椅、天窗、空調(diào)、鑰匙等，處理能力要求不高;32位，多應(yīng)用于底盤、動(dòng)力、座艙多媒體等。

動(dòng)力系統(tǒng)方面，燃油車發(fā)動(dòng)機(jī)管理很復(fù)雜，需要經(jīng)驗(yàn)的積累和大量的調(diào)教，以英飛凌等歐洲廠商為主，想要掌握技術(shù)的know-how比較困難;而電動(dòng)汽車的動(dòng)力主要是由電機(jī)控制，參數(shù)少很多，相對(duì)簡單一些。

動(dòng)力、底盤、自動(dòng)駕駛等系統(tǒng)上采用的MCU，需要輔助系統(tǒng)層面實(shí)現(xiàn)ASIL-D的功能安全等級(jí)，這種級(jí)別的MCU研發(fā)周期一般長達(dá)4年，主要以外資芯片廠為主，而車身電子門檻相對(duì)較低，是國產(chǎn)供應(yīng)商目前的主攻方向。

在生產(chǎn)制造上，車規(guī)級(jí)MCU型號(hào)多，制程多在40/45/65nm節(jié)點(diǎn)，這個(gè)制程的晶圓廠的產(chǎn)能建設(shè)成本大概在5億美元左右，產(chǎn)線運(yùn)營成本高，恩智浦、瑞薩等IDM自建產(chǎn)線的話也不能將產(chǎn)能填滿，因此汽車IDM廠多采用委外代工策略，而做此類產(chǎn)品的代工廠可能就只有3-5家，如臺(tái)積電、聯(lián)電、格羅方德、三星等廠商。

2018年，比亞迪成功推出第一代8位車規(guī)級(jí)MCU芯片，實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化零突破。

據(jù)比亞迪半導(dǎo)體介紹，車規(guī)級(jí)MCU在功能性、安全性、可靠性等方面要求嚴(yán)苛，研發(fā)難度表現(xiàn)在四個(gè)方面：

1.工作溫度：-40℃～125/150℃

2.交付不良率：0ppm

3.工作壽命：大于15年

4.滿足ISO26262功能安全等級(jí)要求 。

車規(guī)級(jí)MCU市場，具有研發(fā)周期長、設(shè)計(jì)門檻高、資金投入大和認(rèn)證周期長等特點(diǎn)。MCU產(chǎn)品考驗(yàn)著廠商對(duì)CPU、存儲(chǔ)、模擬等技術(shù)，以及對(duì)整車的理解，在安全性、可靠性方面需要經(jīng)驗(yàn)和時(shí)間的積累。

比亞迪半導(dǎo)體認(rèn)為，制約中國汽車半導(dǎo)體未來發(fā)展的恰恰是基礎(chǔ)性器件，相對(duì)于國產(chǎn)廠商已經(jīng)在布局的智能駕駛、智能座艙芯片，中國在基礎(chǔ)性元器件方面更為弱勢。

比亞迪半導(dǎo)體專注在基礎(chǔ)性元器件，如功率器件、MCU、圖像傳感器等產(chǎn)品。

另外，比亞迪半導(dǎo)體MCU產(chǎn)品也在和國內(nèi)的代工廠、封測廠緊密合作，明年合作的新產(chǎn)品將會(huì)出來，比亞迪希望把這條產(chǎn)業(yè)鏈打通，到明年，完成中國設(shè)計(jì)、中國制造的真正意義上的國產(chǎn)車規(guī)MCU。

四

在應(yīng)對(duì)芯片短缺上，車企們可以說是各顯神通。

AMD創(chuàng)始人有句經(jīng)典名言“Real man have Fabs(真男人有自己的晶圓廠)”，車企們自主設(shè)計(jì)芯片已經(jīng)不能引起關(guān)注了，車企有沒有可能擁有一家晶圓廠開始成為人們更關(guān)心的問題。

特斯拉一度被金融時(shí)報(bào)曝出想要通過收購芯片廠來解決芯片短缺的問題，中國臺(tái)媒還煞有介事地將特斯拉的目標(biāo)鎖定為旺宏六英寸廠。最新的消息是東京電子將拿下該晶圓廠，而不是特斯拉。

在應(yīng)對(duì)現(xiàn)實(shí)問題上，特斯拉采用了務(wù)實(shí)的做法，選用了新供應(yīng)商的MCU芯片，并開發(fā)新固件與之配合，設(shè)法避免受到芯片短缺的影響。

在這一點(diǎn)上，小鵬也采取了同樣的方式。

何小鵬在一季度的財(cái)報(bào)會(huì)上表示，從去年三季度開始已經(jīng)注意到芯片短缺問題，開始備貨。另外，因?yàn)樾※i在智能化功能方面是深度自研的形式，不像傳統(tǒng)車企依賴Tier 1，所以在切換A/B芯片供應(yīng)商方面，有更大的靈活性。

還有一些車企采取減配的方式。

高工智能汽車研究院的數(shù)據(jù)顯示，2021年4月國內(nèi)新車標(biāo)配搭載ADAS上險(xiǎn)量自2020年5月以來，首次單月低于53萬輛。

6月8日，通用汽車表示，一些新生產(chǎn)的2021款全尺寸皮卡和SUV將不帶自動(dòng)啟停功能，這些排量5.3/6.2升的V8汽油車將無法在日后加裝這一功能，新車將便宜50美元。

5月初，寶馬X3 2021款上市，新車取消了增強(qiáng)型駕駛輔助功能和主動(dòng)巡航控制功能，并相應(yīng)下調(diào)了價(jià)格。

據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，日產(chǎn)、Ram、雷諾等品牌均出現(xiàn)了減配，相對(duì)于停產(chǎn)，減配是更柔和的方式，多數(shù)消費(fèi)者也能理解特殊時(shí)期的這一做法。

換型和減配，已經(jīng)算得上是車企比較優(yōu)雅的解決方案，如果這兩板斧祭出還是沒有解決問題，那么就只能“棄車保帥”，保住戰(zhàn)略車型的供應(yīng)。

選擇保誰，是車企的戰(zhàn)略選擇。

例如一些企業(yè)在芯片缺貨時(shí)會(huì)優(yōu)先保障高端、高毛利車型的生產(chǎn)。大眾品牌CEO Ralf Brandst?tter前段時(shí)間在接受《金融時(shí)報(bào)》表示，帕薩特等燃油車型受到了芯片短缺的影響，而ID系列電動(dòng)車則不會(huì)受到影響。大眾智能電動(dòng)化的決心可見一斑。

所有辦法都嘗試過，還是搞不定，那就只能硬著陸了，大眾、福特、通用、日產(chǎn)、本田、大眾、Stellantis等車企分別公布了不同程度的停產(chǎn)。

不過仍然有少數(shù)車企，在這場風(fēng)波中云淡風(fēng)輕，寶馬、豐田屬于這一類。

寶馬目前僅公布了兩家歐洲工廠有限度的停產(chǎn)。一直以來，寶馬與供應(yīng)商保持良好的關(guān)系，寶馬對(duì)待供應(yīng)商的尊重是有口皆碑的。在風(fēng)暴到來的時(shí)候，寶馬顯然不是臨時(shí)抱佛腳的那一個(gè)。

豐田吸取了2011年日本大地震的教訓(xùn)，增加了半導(dǎo)體的儲(chǔ)備量，在芯片荒的時(shí)候，相對(duì)于其他車企，應(yīng)對(duì)更自如。

瑞薩是豐田的主要供應(yīng)商，盡管瑞薩發(fā)生了火災(zāi)，豐田仍然一副“一切都在掌控中”的樣子，在瑞薩的那珂工廠大火后，豐田甚至還派遣人員到該工廠。

然而就在5月18日，豐田也宣布日本的2座工廠將于6月份停產(chǎn)，共有2萬臺(tái)汽車的生產(chǎn)受到波及。

缺芯潮不會(huì)給豐田帶來太大的影響，豐田預(yù)計(jì)今年全球銷量將增長6.4%，達(dá)到1055萬輛。這個(gè)預(yù)期相當(dāng)于提前鎖定了2021年的全球第一。

除了上述的短期方案，各國政府以及車企都在推動(dòng)芯片本土設(shè)計(jì)生產(chǎn)，以降低供應(yīng)鏈風(fēng)險(xiǎn)。

在韓國，30萬產(chǎn)能的現(xiàn)代牙山工廠已經(jīng)四度停產(chǎn)，據(jù)報(bào)道，現(xiàn)代汽車約97%-98%的MCU需依賴進(jìn)口，現(xiàn)代打算改變過度依賴外國芯片供應(yīng)商的現(xiàn)狀。

5月13日，三星電子和現(xiàn)代汽車宣布將聯(lián)合韓國電子技術(shù)研究所、韓國貿(mào)易工業(yè)和能源部、韓國汽車技術(shù)研究所，攜手重點(diǎn)支持當(dāng)?shù)毓?yīng)鏈和獲取所需的汽車半導(dǎo)體。

三星和現(xiàn)代將一起開發(fā)圖像傳感器、電池管理芯片和IVI應(yīng)用處理器等。

除了和三星的合作，現(xiàn)代還打算扶植更多的本土芯片設(shè)計(jì)公司進(jìn)行車用MCU等產(chǎn)品的開發(fā)。

在經(jīng)歷過這波危機(jī)之后，車企們需要重整供應(yīng)鏈。

一直以來，全球車廠采用及時(shí)生產(chǎn)(Just In Time，JIT)制造策略，零庫存在運(yùn)營上是高效的，但同時(shí)供應(yīng)鏈系統(tǒng)也非常脆弱。經(jīng)過這次芯片荒，主機(jī)廠和Tier 1需要在一些核心器件上建立2-3個(gè)月的庫存緩沖，避免“用沒有膝關(guān)節(jié)軟骨的膝蓋跑步”的慘狀出現(xiàn)。

五

機(jī)會(huì)往往在危機(jī)中孕育。

正如文章開頭所說，我們認(rèn)為，缺芯將加速推進(jìn)兩個(gè)趨勢。

數(shù)字化

數(shù)字化，將改造汽車產(chǎn)業(yè)，也將重塑格局。

數(shù)字化在汽車產(chǎn)業(yè)是一個(gè)不用再解釋的共識(shí)，幾乎所有的車企都在推進(jìn)數(shù)字化，從組織到產(chǎn)品。

在這種情況下，缺芯潮像是一把看不見的手，推了一把車企。

數(shù)字化逼迫車企們必須盡快斷奶。

在傳統(tǒng)車企的供應(yīng)關(guān)系中有大量的Tier 2、Tier 3…，Tier 1幫助車企去集成這些供應(yīng)商，車企很多的能力，如代碼、軟件，很多是來源于供應(yīng)商。

在以往汽車產(chǎn)品以機(jī)械加工類零件為主，依賴供應(yīng)商是合乎邏輯的。但如今汽車產(chǎn)品正在日新月異的朝數(shù)字化方向發(fā)展，一些關(guān)鍵能力供應(yīng)商也不具備，在這個(gè)時(shí)候，還將期待放在供應(yīng)商身上，是打算一起沉入海底么。

在這次的缺芯潮中，相對(duì)于新勢力車企的快速響應(yīng)，多數(shù)的傳統(tǒng)企業(yè)應(yīng)該已經(jīng)感受到了掣肘之苦，想要換個(gè)芯片，還要拉著供應(yīng)商一起重新開發(fā)，搞定一件事之前先要搞定一堆人，最后意興闌珊，感受到的不是兇猛的戰(zhàn)斗力，而只是疲憊。

對(duì)于供應(yīng)商來說，也到了要重新思考的時(shí)刻。

進(jìn)入到智能電動(dòng)車時(shí)代，電動(dòng)化提高了零部件的集中度，而智能化將進(jìn)一步提升集中度，在未來，汽車產(chǎn)業(yè)不需要那么多零散的供應(yīng)商，作為集成供應(yīng)商的Tier 1自然也會(huì)受到影響。

例如在車企與英偉達(dá)在自動(dòng)駕駛方面的合作中，英偉達(dá)正兒八經(jīng)的身份是Tier2，但是在具體合作中，英偉達(dá)混成了Tier 0.5，主機(jī)廠與英偉達(dá)是先確定合作，然后再指定一個(gè)做域控制器的Tier 1。

在這次的缺芯潮中，車企們意識(shí)到芯片的重要性，紛紛繞過Tier 1開始直接與芯片廠商達(dá)成協(xié)議，芯片廠商和車企正在形成強(qiáng)力的綁定，另外，車企的能力正在變得越來越強(qiáng)，Tier 1的集成商身份正在不斷被邊緣。

本土化

本土化是另外一個(gè)被缺芯潮加速的進(jìn)程。

被別人卡脖子總是讓人不爽的。例如，在過往的芯片分發(fā)中，汽車芯片廠商對(duì)各個(gè)市場的分配是透明的，現(xiàn)在開始變得不透明了，瑞薩之前對(duì)中國市場的分配額度是30%，今年就悄悄調(diào)到了17%。

產(chǎn)業(yè)鏈分工上，半導(dǎo)體制造是主要的焦點(diǎn)，全球約75%的產(chǎn)能、以及很多關(guān)鍵材料廠商(如硅片、光刻膠和其他特種化學(xué)品)都集中在東亞，約15%的產(chǎn)能在美國，歐洲只有5%。

不穩(wěn)定的地緣政治因素導(dǎo)致各國都想將芯片生產(chǎn)掌握在自己手里，美國、歐洲、日本、韓國、中國紛紛宣布了轟轟烈烈的本土造芯運(yùn)動(dòng)。

歐洲計(jì)劃到2030年，將其在全球芯片和半導(dǎo)體生產(chǎn)中的市占率從10%提升至20%，重振在半導(dǎo)體領(lǐng)域的雄風(fēng)。

美國則是一項(xiàng)520億美元的補(bǔ)貼計(jì)劃，英特爾的IDM 2.0計(jì)劃已經(jīng)身先士卒。

韓國是一項(xiàng)4500億美元的投資計(jì)劃，成熟制程是其關(guān)照的重點(diǎn)。

半導(dǎo)體行業(yè)一直是全球分工的典范，要制造一塊芯片，需要全球多個(gè)國家和地區(qū)的緊密配合。

如今在國家政策的影響下，各國都在扶植自己的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)。

但問題在于，半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的護(hù)城河很深，后發(fā)企業(yè)很難在成本、性能、質(zhì)量上與領(lǐng)先企業(yè)競爭，對(duì)于汽車芯片來說，一個(gè)尷尬的事情是，國產(chǎn)芯片根本沒機(jī)會(huì)上車。

毫無疑問，缺芯潮給了國產(chǎn)芯片上車的機(jī)會(huì)。

一些國產(chǎn)廠商之前需要降價(jià)才能進(jìn)入某些主機(jī)廠的供應(yīng)鏈，現(xiàn)在主機(jī)廠的人員會(huì)主動(dòng)送來訂單。

芯旺微是國產(chǎn)MCU廠商，CEO丁曉兵在接受《建約車評(píng)》采訪時(shí)表示，“之前被別人問你這東西是哪來的，現(xiàn)在是問你這個(gè)東西參數(shù)怎么樣?！?/p>

當(dāng)然了，中國廠商要在基礎(chǔ)性器件上實(shí)現(xiàn)突破仍然還有很遠(yuǎn)的路要走。

即使在這次MCU缺貨潮中，不少主機(jī)廠都降低了標(biāo)準(zhǔn)，但是能從生態(tài)、產(chǎn)品成熟度、客戶信任度等方面起到替代作用的國產(chǎn)芯片，其實(shí)并不多。

國外廠商在這些芯片上有幾十年的經(jīng)驗(yàn)，國產(chǎn)廠商現(xiàn)在追趕的是別人30年前做的東西，并且外資巨頭們?cè)O(shè)置了大量的門檻，防止新廠商進(jìn)入。

另外，目前國內(nèi)立足做車規(guī)產(chǎn)品的廠商，基本以初創(chuàng)型公司為主，在資金、人才、市場、對(duì)整車應(yīng)用的理解等方面，都還需要時(shí)間去沉淀。

短期看，缺芯為車企和供應(yīng)鏈企業(yè)帶來的是痛苦，但從長期來看，這是一場為中國汽車產(chǎn)業(yè)準(zhǔn)備的完美風(fēng)暴。

尾聲

6月22日，據(jù)媒體報(bào)道，臺(tái)積電優(yōu)先將產(chǎn)能分配給汽車芯片和蘋果三季度的訂單。

這是汽車芯片首次在優(yōu)先級(jí)上被臺(tái)積電排到了第一序列。作為在全球芯片代工市場中占據(jù)半壁江山的臺(tái)積電，汽車業(yè)務(wù)僅占其營收的3%，要想驅(qū)使這頭巨獸為汽車行業(yè)所用，背后是車企拿著大把的鈔票，以及各國政府的輪番施壓。

這完全應(yīng)了張忠謀退休時(shí)所說的那句話“一旦世界不安定的時(shí)候，臺(tái)積電就會(huì)成為兵家必爭之地?！?/p>

汽車是全球半導(dǎo)體缺芯潮中最早拉響警報(bào)的行業(yè)，或許也將是第一個(gè)解決缺芯問題的行業(yè)。

本文選編自微信公眾號(hào)“建約車評(píng)”，作者：陸三金;智通財(cái)經(jīng)編輯：徐文強(qiáng)。