5G、物聯(lián)網(wǎng)等底層技術(shù)的不斷成熟將驅(qū)動(dòng)下游細(xì)分領(lǐng)域的電動(dòng)化、智能化不斷發(fā)展，從而持續(xù)推動(dòng)全球半導(dǎo)體行業(yè)需求穩(wěn)步增長(zhǎng)。預(yù)計(jì)至2025年，全球半導(dǎo)體行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)6300億美元。從垂直細(xì)分領(lǐng)域來(lái)看，伴隨著技術(shù)的進(jìn)步，汽車、工業(yè)、通信及消費(fèi)電子領(lǐng)域?qū)⒂瓉?lái)行業(yè)轉(zhuǎn)型，進(jìn)而擴(kuò)大對(duì)半導(dǎo)體的總需求量，其中汽車將成為拉動(dòng)半導(dǎo)體行業(yè)增長(zhǎng)的主要驅(qū)動(dòng)力。未來(lái)5年，預(yù)測(cè)汽車半導(dǎo)體復(fù)合增長(zhǎng)率約為10%，增速位居第一。

 

疫情影響下全球芯片供應(yīng)鏈?zhǔn)艿絿?yán)重打擊，由于各國(guó)家及地區(qū)疫情恢復(fù)程度不同，供給側(cè)產(chǎn)能受到制約。

 

與此同時(shí)，疫情暴發(fā)刺激了消費(fèi)電子需求，導(dǎo)致芯片企業(yè)產(chǎn)能達(dá)到峰值。2020年間，全球硅晶圓出貨量較2019年增長(zhǎng)13.9%，出貨量創(chuàng)歷史新高。在下游需求的持續(xù)拉動(dòng)下，截至2021年第三季度，全球晶圓廠產(chǎn)能利用率已約為95%，趨于產(chǎn)能峰值，致使短期內(nèi)無(wú)法及時(shí)擴(kuò)充產(chǎn)能。

 

面對(duì)旺盛的需求，供需端不平衡造成需求缺口。全球半導(dǎo)體行業(yè)具有強(qiáng)周期性，根據(jù)全球半導(dǎo)體庫(kù)存指數(shù)顯示，截至2021年第二季度，全球半導(dǎo)體庫(kù)存指數(shù)小于0.9，全球市場(chǎng)處于半導(dǎo)體嚴(yán)重短缺時(shí)期。

 

 

隨著汽車“新四化”進(jìn)程不斷加快，全球新能源汽車市場(chǎng)將迎來(lái)快速增長(zhǎng)，各國(guó)新能源汽車滲透率持續(xù)提升。預(yù)計(jì)至2025年，全球新能源汽車銷量突破2100萬(wàn)輛，五年復(fù)合增長(zhǎng)率約為37%。疫情并未阻止全球汽車產(chǎn)業(yè)電動(dòng)化、智能化的腳步，基于不同發(fā)展目標(biāo)，各國(guó)新能源汽車滲透率持續(xù)提升。

 

智能化、電動(dòng)化趨勢(shì)提升了半導(dǎo)體對(duì)汽車的重要程度，加大了芯片在汽車中的應(yīng)用。

 

然而，受疫情影響，車企對(duì)市場(chǎng)需求信心不足，降低了芯片采購(gòu)量；與此同時(shí)，疫情暴發(fā)帶動(dòng)消費(fèi)電子需求激增。以2020年第一季度為例，全球筆記本電腦、電視、手機(jī)、汽車、服務(wù)器等出貨量均有大幅提升，面對(duì)激增的消費(fèi)需求，車企下調(diào)的芯片訂單產(chǎn)能幾乎全轉(zhuǎn)移至滿足消費(fèi)電子類生產(chǎn)需求，導(dǎo)致汽車出貨量降至谷底。

 

在供給側(cè)，車規(guī)級(jí)芯片產(chǎn)線整體產(chǎn)能有限，且廠商對(duì)于汽車芯片的生產(chǎn)線擴(kuò)產(chǎn)意愿相對(duì)較弱。車規(guī)級(jí)芯片對(duì)安全性及穩(wěn)定性需求高，主要使用成熟制程8英寸(200mm)產(chǎn)線生產(chǎn)，相比之下，強(qiáng)調(diào)性能的消費(fèi)電子類芯片，則主要使用先進(jìn)制程12英寸(300mm)產(chǎn)線生產(chǎn)；由于生產(chǎn)效率更高，覆蓋下游應(yīng)用更廣，供給側(cè)產(chǎn)能擴(kuò)張主要集中在12英寸(300mm)產(chǎn)能。以模擬芯片生產(chǎn)為例，先進(jìn)制程(300mm)產(chǎn)線晶圓廠生產(chǎn)模擬芯片將比成熟制程(200mm)晶圓廠節(jié)約40%的成本，毛利率提高8%。

 

綜合可見(jiàn)，在汽車行業(yè)對(duì)芯片需求日益增長(zhǎng)的背景下，汽車芯片短缺情況尤為突出，并給汽車行業(yè)帶來(lái)了巨大的經(jīng)濟(jì)損失。據(jù)預(yù)測(cè)，2021年全球汽車減產(chǎn)810.7萬(wàn)輛，帶來(lái)共計(jì)2100億美元的經(jīng)濟(jì)損失。中國(guó)市場(chǎng)損失額預(yù)計(jì)約260億美元。

 

 

本輪半導(dǎo)體短缺的主要原因是疫情環(huán)境下汽車半導(dǎo)體市場(chǎng)需求與供給不匹配，因此，最有效的解決方案為擴(kuò)大供給側(cè)產(chǎn)能。然而，由于半導(dǎo)體生產(chǎn)線從建立到規(guī)模化生產(chǎn)的周期為1~2年，本輪半導(dǎo)體短缺將持續(xù)至2022年第二季度。

 

短期內(nèi)，包括傳統(tǒng)OEM、新勢(shì)力OEM以及自主品牌OEM在內(nèi)的多家車企紛紛采取一些短期應(yīng)對(duì)措施以緩解半導(dǎo)體短缺帶來(lái)的生產(chǎn)壓力，主要舉措包括臨時(shí)替代和減配交付。雖然各家車企均提出不同類型的解決方案，但卻不是長(zhǎng)久之計(jì)。無(wú)論是臨時(shí)替代方案還是車輛功能的減配方案，都將進(jìn)一步提高車企研發(fā)成本，降低消費(fèi)者購(gòu)車信心。

 

從中長(zhǎng)期而言，對(duì)于不同種類的汽車半導(dǎo)體，由于技術(shù)壁壘不同，緊缺程度和未來(lái)應(yīng)對(duì)舉措將有所差異：微控制器(MCU)半導(dǎo)體緊缺程度最高，恢復(fù)存在挑戰(zhàn)；功率半導(dǎo)體(IGBT)緊缺程度中期有望緩解；用于電源管理等品類的模擬芯片緊缺程度正在逐步緩解。

 

 

 

與傳統(tǒng)燃油車相比，電動(dòng)化、智能化轉(zhuǎn)型驅(qū)動(dòng)汽車芯片整體數(shù)量顯著增加。據(jù)統(tǒng)計(jì)，至2022年，新能源汽車平均芯片搭載量為1459個(gè)。尤其在自動(dòng)駕駛場(chǎng)景下，傳感器、控制類和存儲(chǔ)類芯片的使用量增長(zhǎng)更加迅速。以傳感器芯片為例，自動(dòng)駕駛級(jí)別越高，對(duì)傳感器數(shù)量要求越多，L3級(jí)別自動(dòng)駕駛平均搭載8個(gè)傳感器芯片，而L5級(jí)別自動(dòng)駕駛所需傳感器芯片數(shù)量增加至20個(gè)，車輛所需處理與存儲(chǔ)的信息量也隨之劇增。

 

 

以電力系統(tǒng)作為動(dòng)力源的新能源汽車，對(duì)電子元器件功率管理、功率轉(zhuǎn)換能力提出了更高要求，提升了汽車芯片的價(jià)值。隨著自動(dòng)駕駛技術(shù)逐漸成熟，單車搭載芯片的價(jià)值也將更高。據(jù)統(tǒng)計(jì)，至2025年，汽車電子元器件BOM(物料清單)價(jià)值將有顯著提升，這主要來(lái)自新能源汽車電池管理及電動(dòng)動(dòng)力總成對(duì)電子元器件的需求(如逆變器、動(dòng)力總成域控制器DCU、各類傳感器等)。

 

 

隨著車內(nèi)ECU和傳感器數(shù)量增加，整車線束成本和布線難度也隨之大幅提升，汽車電子電氣硬件架構(gòu)從傳統(tǒng)分布式朝著“集中式、輕量精簡(jiǎn)、可拓展”的方向轉(zhuǎn)變。

來(lái)源：人民郵電報(bào)