【观点】汽车缺芯，谁的“锅”？

导语：
去年10月我曾在文章中提及，“中国汽车市场没有能硬扛两年的华为”。（详情点击：中国自动驾驶的命攥在美国手里）

汽车芯片凛冬已至，放眼世界汽车业，却也没有能扛住缺芯压力的企业。

缺芯问题在大众爆出停工停产之后不断恶化，一季度接连爆出突如其来的“黑天鹅”事件，屋漏偏逢连夜雨似乎很符合当下世界半导体行业的生产现状。

2月18日消息，席卷美国德州的恶劣暴风雪和长时间寒流，致使德州电力设施瘫痪、数百万人断电，为了优先保障居民供电，奥斯丁能源公司已经要求该地区的所有半导体制造商减少或暂停运营，包括三星、恩智浦、英飞凌在内的几家芯片制造厂被迫暂时关闭。

此外2月13日，日本福岛临近海域的7.3级地震导致当地的东芝、索尼、NEC、富士通、瑞萨等多家日本半导体制造厂停工。

多家研究机构对上述自然灾害将产生的影响持悲观态度，认为这将“加剧汽车半导体领域的受限局面”。

调研机构IHS Markit最新报告则显示，芯片短缺预计将导致今年第一季度全球近100万辆轻型车辆延产。

产能本不“富裕”的行业在一个春节后，更加雪上加霜。

于一国，制造业、汽车业对宏观经济弥足轻重，这从刚刚上任拜登政府表态将着手解决“缺芯”问题的态度就可见一斑；于半导体企业，汽车芯片却并不是理想的好生意。

本篇文章，我们通过三个方面来剖析汽车缺芯问题。

缺芯问题为何受到世界关注？

1、原因一，
推动主机厂更积极的与半导体厂家直接合作。

来自日经研究的图片可以更好的理解汽车芯片短缺问题的成因。

汽车电子产业链可以理解为：
上游是IDM，主要负责设计和制造芯片，比如意法半导体、德州仪器、英飞凌、恩智浦、瑞萨；
中游系统集成商，主要进行汽车电子模块化功能设计、生产及销售，比如博世、大陆、日本电装、德尔福等；
下游主机厂，如丰田、大众、福特、本田、日产等车企，这些主机厂并不直接购买芯片，而是由博世、大陆等厂商购买芯片做成ESP（车身电子稳定系统）和ECU（车载计算单元）等模块之后，再由主机厂采购装配到汽车里。

而在整个半导体产业链，更上游还有以台积电、联电、中芯国际等为代表的芯片代工厂。

从半导体产业链来理解，由于美国制裁和代工厂提升产能的能力有限，在年初疫情影响下，电子产品销量攀升迅速抢占了上游产能，而汽车业销量下滑导致了Tier 1错过了下单时机。使消费电子行业拥有了优先供应和货源充足的先决条件；而销量恢复后加单的汽车业受半导体厂家产能限制，只得减产停工。

短缺之余，半导体产业链生产的长周期性也使交期进一步延长。以功率器件为例，部分品种交货时间长达 30-40 周。

面对压力，汽车业开始反思自己对Tier1的依赖，众多整车厂都在以投资和合作研发的方式进入汽车芯片领域，以减轻传统供应链对自己带来的影响。

与此同时，美国、日本、德国的汽车工业协会纷纷请求政府出面向亚洲芯片企业施压，希望它们将原本供应消费性电子产品的产能转做车用关键芯片；另一方面也希望能够提高自己在在芯片企业客户名单上的优先级。

而德国政府和拜登政府之所以愿意出面，就引申出

原因二：汽车产业链对宏观经济的重大影响。
2、以我国疫情期间的经济数据为例：根据《汽车人》的分析，在疫情最严重的2月，我国汽车业的生产和销售基本处于停滞状态，成为拉低全国经济宏观指标的最大权重。

四月，规模以上工业增加值同比增速回升转正至3.9%，反映工业生产持续回暖。其中，4月制造业增加值同比增速也回升转正至5.0%，印证4月全国制造业PMI仍处历年同期相对高位。

从行业看，4月17个主要行业增加值增速几乎全线回升，增速回升较多的分别是：汽车+28.2%、专用设备+16.5%、通用设备+12.9%、橡胶塑料+10.7%、金属制品+10.5%和电气机械+9.4%。也就是说，对4月份生产改善贡献较大的主要是汽车等工业。

汽车产业在各个制造里面产值最大、产业链最长、相关的产业最多，几乎囊括所有制造业门类。对于技术、经济都影响非常大的一个产业。一个汽车上有接近三万个零件，全世界汽车年产量接近一亿量，保有量超过十亿量，足以见得汽车产业的规模之大。我国汽车产业对国家税收、就业的贡献均在10%以上。

鉴于汽车业的特殊地位，尽快渡过“芯片荒”这一至暗时刻尤其重要。

缺芯暴雷为何集中在这段时间？

这是2020年动荡的时间线所促成的结果。

年初受到新冠疫情的冲击，上半年汽车市场表现平淡，不少整车厂都处于停产停工状态。而随着疫情好转，国内市场自3月份开始乘用车市场销量呈现出稳定的上升态势。

时间进入下半年，新能源汽车销量出人意料的大幅走高，电动汽车（EV）、无人驾驶汽车的普及，传统汽车向智能汽车的大踏步转型也加重了对汽车行业对芯片的依赖。如今大多数汽车至少具有40种不同的芯片，而高端车型则多达150种。一辆EV的半导体使用量是一辆汽油车的两倍，这引发汽车业芯片需求呈指数级增长。

销量逐步恢复，但疫情对汽车销量的负影响引发了汽车主机厂和Tier 1在芯片订单问题上的决策失误。奥迪首席执行官杜斯曼表示，这是“一场危机后的另一场危机”。

这场疫情后的危机，是消费电子给的。

数据显示，2020年以来，随着新冠肺炎疫情的爆发，远程办公、居家学习等渐成趋势，让电视、笔记本电脑等IT产品的需求持续增长，导致大量芯片订单源自该行业。2020年世界手机销量下滑10%到13.3亿部，但PC机增长13%到3亿台，PAD增长28%到1.6亿台。且四季度欧洲疫情带动了线上交流需求，对PC机、 PAD需求同比大增26%和54%。

消费电子迅速占满了汽车厂商削减的半导体产能档期。

数据显示，去年第四季度，尽管台积电汽车芯片的销售额较上一季度增长了27%，但仍然只占该季度总销售额的3%。台积电去年销售额中，汽车芯片只占3%（下图所示），而智能手机芯片占48%，高性能芯片占33%。

下半年元器件订单基本是疫情严重时下订，由于突然涌入的订单，芯片厂交货周期也由13-18周大幅延长，TSMC（台积电）目前交货周期就为六个月。格罗方德表示，近期向汽车业供应芯片是“非常困难的”，半导体行业冗长的生产流程意味着客户正因其错误的需求预期受到惩罚。

此外，9月底日本芯片厂商AKM（旭化成半导体）唯一的晶圆工厂严重失火，其生产的车载音频芯片短期内难以替换，直接导致芯片断供。再者，欧洲著名车载半导体芯片厂商 ST 意法半导体在今年 11 月初遭遇大规模罢工，从而致使欧洲多个主要零部件供应厂商直接停摆。

对比由不可控疫情导致的种种问题，特朗普政府制裁中国电信巨头华为和芯片巨头中芯国际所导致的半导体市场严重动荡，值得拎出来单喷。

“制裁意味着，一些客户将从中芯国际的订单转向了台积电等其它地方。”美国禁令促使包括华为、OPPO、vivo和小米在内的国内消费电子大厂大量备货抢位，进一步挤占了产能。

于是就有了9月华为百万包机去台积电拉芯片的“悲壮”之举。报道称，华为从台积电运回了1.2亿颗芯片。

智能手机业的疯狂囤货也显示在台积电去年三季度的财报中，该季度汽车芯片占比已经下滑至2%。

路透社评论称，“特朗普政府与中国大打科技战”加剧全球范围内半导体芯片供应紧张的局面。受美国对中芯国际禁令影响，有汽车制造商寻求转从台积电购买芯片，但后者的产能已被“超额预订”，根本无法满足需求。

市场原本平稳的供需关系在天灾人祸的影响下被彻底打乱。

汽车零部件供应商被迫与消费电子行业激增的芯片需求展开竞争。尽管消费电子行业体量远远不如汽车产业，但疫情和政策影响下，其在半导体产业链的地位得到迅速提升。

如今，汽车厂商的议价能力远不如消费电子厂商。矛盾的是，汽车制造对成本把控极其严格，GF Securities分析师Jeff Pu说：“消费电子公司已准备好为芯片支付更高的价格，以确保其配件能够按时上市。” “汽车制造商不太愿意这样做。”

通用汽车本月早些时候估计，芯片短缺将使其2021年利润减少至多20亿美元，福特则预计其营业利润将减少10-25亿美元。

最终，汽车业芯片问题竟累积导致全球多家车企停工减产，时至今日，仍有不真实感。

汽车芯片供应难在哪？

前文我们提到日渐延长的生产周期问题，这与8英寸晶圆产能不足、汽车芯片严苛的车规级要求有直接关系。

晶圆按照直径可以分为6英寸、8英寸、12英寸等规格，直径越大，同一晶圆上生产的集成电路就更多，单位成本也更低。汽车电子主要应用8英寸晶圆。

但在供给端上，8英寸晶圆供应紧张问题已持续数年。

近年来，存储器芯片及CPU/GPU等逻辑芯片市场快速增长，12英寸晶圆需求激增。不少设备商已停止生产8英寸机台，致使二手设备价格昂贵，市场供给不足，设备的短缺限制了相关厂商的扩产进度影响后续产线投入。

根据SEMI数据，2014年全球对8寸晶圆制造的设备支出为26.82亿美元，此后8寸晶圆制造相关的开支便逐年下降。

8寸晶圆吃紧之外，汽车芯片本身存在产着品验证周期长、产线认证条件严苛等关键问题。车规级严苛的要求使半导体厂商“苦不堪言”。

车载半导体不仅要满足上图的需求，且因汽车关联着驾驶者性命，相关产品更是需要接近“零不良率”。此外，生产厂家想满足主机厂需求，需要获得主机厂给予的产线认定。而一旦认定，原则上就不可以更改生产设备、制程条件。这意味着该条产线很难供应除认证主机厂以外的企业，而由于汽车业对成本把控的要求，价格也会被最大化压低。这样的生意对半导体厂家来说，难言吸引力。

综合来看，目前最上游供给侧有限——8 英寸硅晶圆的供应商并无明确的扩产计划，8 英寸二手设备昂贵又流通量少；中游 8 英寸厂产能并无显著增量——IDM 和 Foundry 间一直以来的动态平衡正在被打破；下游碎片化的分散需求持续不断地增长，尤以汽车半导体/云计算/IOT 为最强。（天风证券分析）

随着智能汽车和新能源汽车的快速发展，汽车电子的需求量也呈井喷式攀升，假以时日，8英寸晶圆的产能必将提高。

未来何期？

2021开年至今，汽车芯片短缺已经导致包括大众集团、福特汽车、斯巴鲁、丰田汽车、Stellantis集团（PSA母公司）、日产汽车等众多车企的工厂减产停工。

汽车零部件供应商伟世通（Visteon Corp）本周四表示，受全球芯片短缺拖累，2021年上半年全球汽车产量可能会下降10%-15%，更多工厂可能关闭。

缺芯只是结果，这背后隐藏的是汽车业、半导体行业、消费电子行业的三方博弈。在这场缺芯角力的拔河里，消费电子高速增长占领了因疫情停滞的汽车业产能、半导体厂家因汽车业减单而投入消费电子的怀抱、汽车业对反弹形势预估错误导致下单晚矣无芯可用。

面对这样的局势，市场上有很多声音认为，既然海外芯片供应不足，国产芯片迎来了机遇。

罗兰贝格发布的《中国新能源汽车供应链白皮书2020》显示，在全球汽车半导体行业前20强中，中国本土企业仅占一席。先进传感器、车载网络、三电系统、底盘电控、ADAS（高级驾驶辅助系统）、自动驾驶等关键系统芯片过度依赖进口。

我国自动驾驶技术正进入高速发展期，包括智能座舱操作系统、高级辅助驾驶ADAS自动控制系统的ECU等都需要有足够的数据采集能力、算法和算力等给以支持，这种支持则需要芯片实现。汽车芯片问题真正解决需要依靠产业链、供应链的长期战略性布局。但这非一朝一夕之功。

南北大众的缺芯事件提醒我国对芯片短板问题的重视，这固然是短期无法解决的危机，但也是机遇。国内车企已经开始布局，例如比亚迪旗下的比亚迪半导体、吉利旗下的亿咖通、投入芯片研发的新造车企业们，

但汽车产业的未来发展方向已定，此次全球范围的缺芯问题也对我国汽车业是一个警醒。乘联会对此认为，从长期来看，只有实现芯片产业链的全面突破，具备自研自造的能力才是解决“芯片危机”之根本。汽车强国不会只是一个梦想，它定将成为现实。