從2020年底開始,,缺芯問題就成為汽車行業(yè)的最大挑戰(zhàn),。去年1月以來,沒有因此被迫停產(chǎn)或減產(chǎn)的整車廠寥寥無幾。芯片短缺不僅導(dǎo)致汽車行業(yè)產(chǎn)出減少,,消費(fèi)者購車成本增加,,還影響到了依賴貨運(yùn)卡車的運(yùn)輸行業(yè),,繼而影響到全球物流成本,,甚至還干擾了眾多開發(fā)自動(dòng)駕駛乘用車或者卡車的科技企業(yè),汽車行業(yè)缺芯危機(jī)成為全球供應(yīng)鏈乃至疫情中維持世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展的焦點(diǎn),。
自2020年下半年以來,,全球掀起了一股汽車供應(yīng)鏈的芯片荒。據(jù)業(yè)界估計(jì),,由于芯片短缺導(dǎo)致供應(yīng)中斷,,2022年第一季度全球汽車產(chǎn)量減少了約60-130萬輛。缺芯直接導(dǎo)致2022年全球汽車產(chǎn)量下降,,預(yù)計(jì)減產(chǎn)450萬輛,。
總體來看,汽車芯片短缺主要是供需失衡,,供給端因?yàn)楦鞣N天災(zāi)人禍造成緊缺,,這使得供應(yīng)鏈里面所說的牛鞭效應(yīng)越來越嚴(yán)重,供應(yīng)鏈條上所有的企業(yè)需要增加額外的庫存,,使得芯片緊缺的情況雪上加霜,。
隨著復(fù)蘇的時(shí)間越來越長,汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)現(xiàn)短缺的芯片主要是缺MCU微控制器,。前面已經(jīng)介紹了,汽車控制模塊里面使用了大量的MCU微控制器,,由于芯片小型化和高頻的需求,,MCU需要40 nm以下的制程,大部分IDM都把芯片生產(chǎn)外包給臺積電(TSMC)等代工廠,, TMSC生產(chǎn)出貨的所有汽車MCU的約70%的市場份額,。由于汽車MCU芯片的市場也是高度集中的,排名前7位的MCU供應(yīng)商約占需求的98%,。當(dāng)時(shí)的瓶頸是臺積電,,由于汽車業(yè)務(wù)僅僅占它的3%的總收入,,在加工其他芯片還是加工汽車MCU微控制器里面,臺積電有著自己的考量,。
汽車芯片采用的前道工序工藝仍然為40納米以上的成熟工藝和傳統(tǒng)工藝,,這兩者占到燃油車用汽車芯片95%。這些芯片產(chǎn)品主要包括汽車分布式電子架構(gòu)中用到的各類微處理器,、電源芯片,、數(shù)據(jù)鏈芯片和接口芯片等。智能電動(dòng)汽車的出現(xiàn)使得先進(jìn)制程和尖端制程的芯片用量大增,,但是考慮到當(dāng)前智能電動(dòng)汽車的市占率,,汽車產(chǎn)業(yè)對芯片的需求還是以成熟工藝和傳統(tǒng)工藝為主。
全球汽車芯片的產(chǎn)能主要集中在歐美地區(qū),,這些地區(qū)大多又是疫情的重災(zāi)區(qū),,那么響應(yīng)隔離政策的同時(shí)就意味著企業(yè)只能停產(chǎn)或減產(chǎn),汽車芯片的供應(yīng)自然就出現(xiàn)了短缺現(xiàn)象,。近幾年各大汽車都在往智能化方面發(fā)展,,半導(dǎo)體芯片電子設(shè)備在汽車中所占的配件比例越來越多,如今已經(jīng)成為了大部分新能源車的標(biāo)配,。芯片生產(chǎn)周期比較長,,平均周期達(dá)26周時(shí)間,要經(jīng)過數(shù)千道工序,,企業(yè)往往不會(huì)備太多庫存,,畢竟供大于求就會(huì)出現(xiàn)巨額虧損;但是疫情緩和后,中國市場的復(fù)蘇使得芯片需求大幅增長,,各家?guī)齑婢霈F(xiàn)了供不應(yīng)求的現(xiàn)象,。
隨后芯片逐漸供過于求,價(jià)格下跌,,營收減少,,行業(yè)進(jìn)入低谷期。半導(dǎo)體企業(yè)也隨之暫停擴(kuò)產(chǎn)或者淘汰落后產(chǎn)能,,等待銷量增加速度超過生產(chǎn)速度,,消化庫存。最后因?yàn)樾酒M(fèi)量的增加,,行業(yè)又轉(zhuǎn)入景氣,。因此,出現(xiàn)營收增速減緩或者持平,,但是庫存增加就可能是需求已經(jīng)見頂而產(chǎn)能逐漸趕上的跡象,。例如,在芯源系統(tǒng)(MPS)近期的季報(bào)中,,庫存周轉(zhuǎn)天數(shù)增加到134天,,公司管理層認(rèn)為2022年底將達(dá)到供需平衡,。
芯片生產(chǎn)四大環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)、制造,、封裝,、測試,只有少數(shù)公司可以獨(dú)立完成四個(gè)環(huán)節(jié),。汽車芯片行業(yè)為了追求更高的利潤率,,采取了大量的外包服務(wù)。在汽車芯片的主要供應(yīng)商包含十大供應(yīng)商,,主要包括英飛凌,、意法半導(dǎo)體、恩智浦,,而這些巨頭有設(shè)計(jì)能力,,把附加值比較低的環(huán)節(jié)布局在封裝、測試集中在勞動(dòng)密集型地區(qū),。同時(shí),,隨著汽車零部件供應(yīng)商的經(jīng)驗(yàn)積累,他們設(shè)計(jì)了專有的汽車芯片,,比如博世在設(shè)計(jì)中把大量的知識進(jìn)行固化,,往前自己設(shè)計(jì)專用芯片。