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發(fā)布日期：2021-07-11 瀏覽量：3435
導(dǎo)讀：本文分析了汽車行業(yè)缺芯的現(xiàn)狀、原因以及未來展望，全文1.1萬字，篇幅較長，坐穩(wěn)了，enjoy。
二季度是汽車芯片短缺最嚴重的時期，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。面對這個史上最大的全行業(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刻。
6月10日，大眾汽車采購負責(zé)人Murat Aksel對外發(fā)出預(yù)警，“供應(yīng)鏈問題已經(jīng)降至冰點，我們將迎來艱難的6周?！?nbsp;
在全國飛往長三角的航班中，在中國臺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。
車企們對芯片充滿了怨念，他們表示如果不是缺芯，產(chǎn)銷將會起飛，某款車型將會引爆市場。
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權(quán)交給了對口的采購人員，在幾十倍的漲價范圍內(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”。
整個汽車行業(yè)進入了特殊時期，停產(chǎn)、減配、加價甚至漲價，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，整個汽車產(chǎn)業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型將提速。
智能電動化逼迫傳統(tǒng)車企不得不進行數(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)《華夏時報》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)動機等領(lǐng)域的芯片。
根據(jù)研究公司W(wǎng)ards Intelligence統(tǒng)計的數(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1100億美元。
這家公司最初在1月下旬的時候預(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個月，這家研究機構(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，一些熱門車型加價也買不到車，新上市的熱門車型訂單已經(jīng)排到了國慶。
華爾街日報描述了一個典型的美國購車者的故事。
該報道稱，某消費者去Stellantis的經(jīng)銷商店里看車，他發(fā)現(xiàn)RAM皮卡因為缺芯而沒有配備盲點監(jiān)測系統(tǒng)，該消費者因為一輛6萬美元的車沒有配備這個功能而感到不滿，就從店里離開了，然而僅過了幾個小時之后，他又回來了，因為其他的店里連皮卡都沒有。
不僅汽車，來自高盛的一項調(diào)查表明，全球有169個行業(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。
美國科技媒體《The Verge》有個形象的比喻，作為消費者，在這個節(jié)點買一個電子產(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RTX 3090、蘋果M1 Mac，搭載高通芯片的手機，甚至是福特皮卡。
為了應(yīng)對半導(dǎo)體短缺，晶圓廠從去年下半年開始陸續(xù)公布了各種擴產(chǎn)能的計劃，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。
當所有產(chǎn)業(yè)都在搶產(chǎn)能的時候，比的是誰的出價高，誰能提前預(yù)付費用去鎖定產(chǎn)能，產(chǎn)能競標成了一個現(xiàn)象。
對于汽車電子來說，和消費電子競爭產(chǎn)能是有壓力的，手機、游戲機芯片利潤高、規(guī)模大，而汽車芯片量級小，價格低，要求高，芯片廠商們天然更有動力去滿足消費電子的需求。
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)的專項團隊為了爭取產(chǎn)能，去代工廠、封測廠門口蹲點，堵對方下班。
為了保供，車企們在市場上拼搶一塊漲了600倍的芯片，新勢力車企們可以接受這樣變態(tài)的報價，而傳統(tǒng)企業(yè)只會覺得不可思議，即使想要跟進，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提貨。當然了，這家合資車企并不短缺該芯片，不然不會放手的。
傳統(tǒng)車企們習(xí)慣了過去銷量穩(wěn)定的時光，面對如今供需計劃被打亂的現(xiàn)狀，必須學(xué)會快速響應(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個月干完，都是被逼的，沒有辦法?！?/p>
今年對于汽車人來說，是疲于奔命的一年。
前段時間，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，動情地配了兩個字“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，任何一個部件的缺貨，都足以讓汽車的生產(chǎn)線停止運轉(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，有個價值為1美元的芯片短缺，對蔚來2季度的供應(yīng)鏈造成了比較大的壓力，預(yù)計在3季度會有所緩解。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。
臺灣經(jīng)濟日報稱，車廠雖然大喊缺貨，但實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。
一顆芯片牽動著各行各業(yè)的供應(yīng)鏈條，牽動著各行各業(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，樂觀一點的看法是芯片短缺將持續(xù)到2022年一季度，悲觀一點的看法可能要到2023年。
二
疫情是這場風(fēng)暴最初的起點，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，疫情重擊了中國車市，當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腰斬。
2020年全球汽車產(chǎn)銷減少了1000多萬臺，這1000多萬臺的減產(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、PC、手機和云服務(wù)等市場火爆，補上了汽車芯片砍掉的產(chǎn)能。
車企的砍單也體現(xiàn)在臺積電的財務(wù)報表中，去年二季度、三季度，臺積電汽車業(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)對疫情可能出現(xiàn)的經(jīng)濟下滑，都釋放了很多的經(jīng)濟刺激，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，當季僅同比下滑了50萬臺左右，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)雜的高鐵線一樣嚴密，一旦中斷很難再插進去。通常情況下，一級供應(yīng)商需要提前12周向下級供應(yīng)商下達需求，再根據(jù)芯片類型的不同，通常需要14-24周的時間來進行備貨。
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決策需要6個月的時間。
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)需求的強弱波動則是非常明顯的。半導(dǎo)體一般以3-4年為一個枯榮期，所以經(jīng)常我們會看到階段性的漲價、降價新聞，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、云計算、5G、新能源汽車市場的需求異?；鸨咔橥耆珱]有抑制這些需求，從各半導(dǎo)體廠商一季度紅火的報表來看，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)等都會導(dǎo)致芯片短缺，進而引發(fā)漲價。如今全局性的震蕩，再配合各種電子產(chǎn)品的強勁需求，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IC、MEMS傳感器。
在終端產(chǎn)品上，這些芯片正迎來強勁的需求。
以5G手機為例，小米集團中國區(qū)總裁盧偉冰曾表示，5G手機包含的芯片數(shù)量是4G手機的兩倍。
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)。
在我們的固有認知中，5G手機更依賴先進制程的芯片，但在實際應(yīng)用中，5G手機在成熟制程以及8英寸晶圓上的用量都是激增的。
在8英寸的供給端，卻面臨著擴產(chǎn)難的問題，主要的原因是做這個生意不劃算，盡管下游的需求在增長，但8英寸晶圓的價格卻一直在下降，而在擴產(chǎn)上，8英寸擴產(chǎn)成本也一直居高不下。
8英寸擴產(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，因為汽車芯片不僅是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有個模糊的分割帶，一般來說，8英寸晶圓對應(yīng)的生產(chǎn)工藝是0.11微米及以上，當然也有一些廠商已經(jīng)將8英寸工藝推進到了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)一般認為28nm是成熟制程和先進制程的分割點。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，以臺積電為首的代工廠主要精力放在了先進制程上，不斷推進摩爾定律向前發(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臺機器，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)計要到7月份才能恢復(fù)到災(zāi)前水平。
大眾汽車集團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。眾所周知，晶圓廠是出了名的“水老虎”，臺積電只需2年便可消耗三峽大壩蓄水量級別的水資源。
2021年4月14日，臺積電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天進行設(shè)備重新校正，斷電即停工。
自今年5月以來，臺灣疫情出現(xiàn)反復(fù)。5月15日，中國臺灣本土病例新增180例，臺北市、新北市自5月16日起至5月28日升級第三級警戒。6月初，臺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，臺積電、世界先進、南亞科、力積電、大立光等多家臺灣本土半導(dǎo)體企業(yè)，均有員工確診。
除了中國臺灣，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屆全球分析師大會上表示，
由于美國對華為的制裁，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年華為的年報顯示，存貨中的原材料相對于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市場則引發(fā)了一系列效應(yīng)，國產(chǎn)手機廠商們對華為的退場，自己有機會搶占華為空出來的市場，有著明確的預(yù)期。
機構(gòu)調(diào)研結(jié)果顯示，中國主要手機廠商向上游提交的預(yù)測計劃平均相比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
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，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，從幾倍到幾十倍的漲價已經(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，也間接導(dǎo)致了市場上價格的進一步推高，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，隨著智能電動車的發(fā)展，也許各種高性能計算芯片將成為汽車芯片中價值最高的部分。
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、計算類（MCU和AI芯片/GPU）、功率半導(dǎo)體、傳感器和存儲芯片等。
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%；邏輯芯片和存儲芯片占比最小，分別為5%和2%。
在車規(guī)級AI芯片領(lǐng)域，主要應(yīng)用是自動駕駛和IVI，主要廠商是英偉達、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。電動車中則主要采用IGBT，中國在這個領(lǐng)域除了比亞迪等少數(shù)廠商，也是嚴重依賴進口。
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，平均一臺車不到一個，并且用量最大的CIS芯片規(guī)格以100萬-200萬像素為主。
隨著自動駕駛的發(fā)展，800萬像素攝像頭的上車以及單車攝像頭的增加，這個領(lǐng)域?qū)⒈l(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)計數(shù)據(jù)顯示，電源管理芯片和MCU的交貨期最長，達到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)格做適當縮減，并將存儲器（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，形成芯片級的計算機。
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MCU是個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、自動駕駛等，都離不開MCU芯片，MCU負責(zé)實現(xiàn)功能的控制。
一輛車上使用的MCU從幾十個到上百個不等，正常情況下，車用MCU的價格從零點幾美元到十幾美元的價格不等。當然了，隨著MCU缺貨愈演愈烈，現(xiàn)在的MCU已經(jīng)成了理財產(chǎn)品，價格早已驚掉下巴。
在汽車上，MCU有5個主要的應(yīng)用領(lǐng)域，分別為動力系統(tǒng)（燃油車的發(fā)動機、變速器，電動汽車的電控）、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、動力、座艙多媒體等。
動力系統(tǒng)方面，燃油車發(fā)動機管理很復(fù)雜，需要經(jīng)驗的積累和大量的調(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；而電動汽車的動力主要是由電機控制，參數(shù)少很多，相對簡單一些。
動力、底盤、自動駕駛等系統(tǒng)上采用的MCU，需要輔助系統(tǒng)層面實現(xiàn)ASIL-D的功能安全等級，這種級別的MCU研發(fā)周期一般長達4年，主要以外資芯片廠為主，而車身電子門檻相對較低，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MCU型號多，制程多在40/45/65nm節(jié)點，這個制程的晶圓廠的產(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MCU芯片，實現(xiàn)國產(chǎn)化零突破。
據(jù)比亞迪半導(dǎo)體介紹，車規(guī)級MCU在功能性、安全性、可靠性等方面要求嚴苛，研發(fā)難度表現(xiàn)在四個方面：
工作溫度-40℃～125/150℃
交付不良率0ppm
工作壽命大于15年
滿足ISO26262功能安全等級要求
車規(guī)級MCU市場，具有研發(fā)周期長、設(shè)計門檻高、資金投入大和認證周期長等特點。MCU產(chǎn)品考驗著廠商對CPU、存儲、模擬等技術(shù)，以及對整車的理解，在安全性、可靠性方面需要經(jīng)驗和時間的積累。
比亞迪半導(dǎo)體認為，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、中國制造的真正意義上的國產(chǎn)車規(guī)MCU。
四
在應(yīng)對芯片短缺上，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報曝出想要通過收購芯片廠來解決芯片短缺的問題，臺媒還煞有介事地將特斯拉的目標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)對現(xiàn)實問題上，特斯拉采用了務(wù)實的做法，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。
在這一點上，小鵬也采取了同樣的方式。
何小鵬在一季度的財報會上表示，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，因為小鵬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)新車標配搭載ADAS上險量自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，新車取消了增強型駕駛輔助功能和主動巡航控制功能，并相應(yīng)下調(diào)了價格。
據(jù)不完全統(tǒng)計，日產(chǎn)、Ram、雷諾等品牌均出現(xiàn)了減配，相對于停產(chǎn)，減配是更柔和的方式，多數(shù)消費者也能理解特殊時期的這一做法。
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)在芯片缺貨時會優(yōu)先保障高端、高毛利車型的生產(chǎn)。大眾品牌CEO Ralf Brandst?tter前段時間在接受《金融時報》表示，帕薩特等燃油車型受到了芯片短缺的影響，而ID系列電動車則不會受到影響。大眾智能電動化的決心可見一斑。
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，寶馬對待供應(yīng)商的尊重是有口皆碑的。在風(fēng)暴到來的時候，寶馬顯然不是臨時抱佛腳的那一個。
豐田吸取了2011年日本大地震的教訓(xùn)，增加了半導(dǎo)體的儲備量，在芯片荒的時候，相對于其他車企，應(yīng)對更自如。
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2萬臺汽車的生產(chǎn)受到波及。
缺芯潮不會給豐田帶來太大的影響，豐田預(yù)計今年全球銷量將增長6.4%，達到1055萬輛。這個預(yù)期相當于提前鎖定了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芯片本土設(shè)計生產(chǎn)，以降低供應(yīng)鏈風(fēng)險。
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)報道，現(xiàn)代汽車約97%-98%的MCU需依賴進口，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，攜手重點支持當?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)計公司進行車用MCU等產(chǎn)品的開發(fā)。
在經(jīng)歷過這波危機之后，車企們需要重整供應(yīng)鏈。
一直以來，全球車廠采用及時生產(chǎn)（Just In Time，JIT）制造策略，零庫存在運營上是高效的，但同時供應(yīng)鏈系統(tǒng)也非常脆弱。經(jīng)過這次芯片荒，主機廠和Tier 1需要在一些核心器件上建立2-3個月的庫存緩沖，避免“用沒有膝關(guān)節(jié)軟骨的膝蓋跑步”的慘狀出現(xiàn)。
五
機會往往在危機中孕育。
正如文章開頭所說，我們認為，缺芯將加速推進兩個趨勢。
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)是一個不用再解釋的共識，幾乎所有的車企都在推進數(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，在這個時候，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。
對于供應(yīng)商來說，也到了要重新思考的時刻。
進入到智能電動車時代，電動化提高了零部件的集中度，而智能化將進一步提升集中度，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自然也會受到影響。
例如在車企與英偉達在自動駕駛方面的合作中，英偉達正兒八經(jīng)的身份是Tier
2，但是在具體合作中，英偉達混成了Tier 0.5，主機廠與英偉達是先確定合作，然后再指定一個做域控制器的Tier 1。
在這次的缺芯潮中，車企們意識到芯片的重要性，紛紛繞過Tier 1開始直接與芯片廠商達成協(xié)議，芯片廠商和車企正在形成強力的綁定，另外，車企的能力正在變得越來越強，Tier 1的集成商身份正在不斷被邊緣。
本土化
本土化是另外一個被缺芯潮加速的進程。
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，汽車芯片廠商對各個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，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動。
歐洲計劃到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520億美元的補貼計劃，英特爾的IDM 2.0計劃已經(jīng)身先士卒。
韓國是一項4500億美元的投資計劃，成熟制程是其關(guān)照的重點。
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，對于汽車芯片來說，一個尷尬的事情是，國產(chǎn)芯片根本沒機會上車。
毫無疑問，缺芯潮給了國產(chǎn)芯片上車的機會。
一些國產(chǎn)廠商之前需要降價才能進入某些主機廠的供應(yīng)鏈，現(xiàn)在主機廠的人員會主動送來訂單。
芯旺微是國產(chǎn)MCU廠商，CEO丁曉兵在接受《建約車評》采訪時表示，“之前被別人問你這東西是哪來的，現(xiàn)在是問你這個東西參數(shù)怎么樣?！?/p>
當然了，中國廠商要在基礎(chǔ)性器件上實現(xiàn)突破仍然還有很遠的路要走。
即使在這次MCU缺貨潮中，不少主機廠都降低了標準，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，其實并不多。
國外廠商在這些芯片上有幾十年的經(jīng)驗，國產(chǎn)廠商現(xiàn)在追趕的是別人30年前做的東西，并且外資巨頭們設(shè)置了大量的門檻，防止新廠商進入。
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、對整車應(yīng)用的理解等方面，都還需要時間去沉淀。
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)準備的完美風(fēng)暴。
尾聲
6月22日，據(jù)臺灣媒體報道，臺積電優(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)先級上被臺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)了張忠謀退休時所說的那句話“一旦世界不安定的時候，臺積電就會成為兵家必爭之地?！?/p>
汽車是全球半導(dǎo)體缺芯潮中最早拉響警報的行業(yè)，或許也將是第一個解決缺芯問題的行業(yè)。
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