車規(guī)級芯片結(jié)構(gòu)性短缺追蹤：投入產(chǎn)出不匹配，影響投產(chǎn)動力

在許多汽車芯片供應(yīng)充足的表象下，一些核心芯片供應(yīng)不足的問題依然在沖擊汽車行業(yè)。這種結(jié)構(gòu)性短缺預(yù)計會持續(xù)到2025年，而這也正是芯片廠商的機會，但芯片廠商因為投入產(chǎn)出的風(fēng)險考量，實際投入新產(chǎn)能的動力并不充足。

據(jù)汽車行業(yè)數(shù)據(jù)預(yù)測公司AutoForecast Solutions（以下簡稱為“AFS”）測算，2023年全球或因缺芯減產(chǎn)300萬輛汽車。對此，有業(yè)內(nèi)專家近日向《紅周刊》表示，芯片新產(chǎn)能投產(chǎn)需要18至24個月的建廠周期以及產(chǎn)量爬坡的時間，從2020年底“缺芯”現(xiàn)象顯現(xiàn)到現(xiàn)在還不到兩年，意味著新增產(chǎn)能沒有釋放出來，疊加電動汽車的需求在增加，“缺芯”現(xiàn)象必然持續(xù)。

業(yè)內(nèi)半導(dǎo)體專家認(rèn)為，國產(chǎn)車規(guī)級芯片結(jié)構(gòu)性短缺得到實質(zhì)解決，可能要等到2025年。從本土芯片廠商突圍路徑而言，短期突破點必然是功率類。但從芯片廠商當(dāng)前布局的狀態(tài)來看，很多公司行動較慢，這與車規(guī)級芯片產(chǎn)品研發(fā)周期長以及投入產(chǎn)出比不匹配等問題有關(guān)。

傳統(tǒng)車企和新勢力缺芯調(diào)查，IGBT和部分模擬芯片較缺

為應(yīng)對2020年下半年爆發(fā)的汽車缺芯問題，全球主要以及本土芯片企業(yè)紛紛宣布新建產(chǎn)能，按照投產(chǎn)周期測算，這些產(chǎn)能將于今年下半年陸續(xù)釋放。不過，據(jù)《紅周刊》觀察，目前“缺芯”對汽車產(chǎn)量的影響依然較大。

豐田近日宣布，由于車用芯片持續(xù)短缺，豐田日本3座組裝工廠的部分生產(chǎn)線將實施停工，豐田12月全球生產(chǎn)計劃減少至75萬輛，比去年12月實際產(chǎn)量約減少6%。據(jù)AFS預(yù)測，由于芯片短缺，到今年年底，全球汽車市場累計減產(chǎn)量將攀升至427.85萬輛，2023年全球汽車行業(yè)預(yù)計將減產(chǎn)200萬-300萬輛汽車。

同樣，本土車企也存在芯片短缺的現(xiàn)象?！都t周刊》以投資者身份致電廣汽集團(tuán)，廣汽集團(tuán)相關(guān)工作人員表示，“目前主要還是MCU會稍微緊張一些。”今年5月廣汽集團(tuán)的投資者關(guān)系活動記錄表顯示，廣汽集團(tuán)短缺的主要有英飛凌、意法、恩智浦等廠商的芯片。

與去年全面“缺芯”相比，今年車規(guī)級芯片呈現(xiàn)結(jié)構(gòu)性短缺，《紅周刊》以投資者身份致電上汽集團(tuán)，相關(guān)工作人員表示，“今年的芯片的短缺跟去年大規(guī)模的芯片短缺還不太一樣，今年主要是不同的零件的芯片短缺。整車企業(yè)面臨的情況應(yīng)該都差不多?！?/p>

相比傳統(tǒng)車企，造車新勢力似乎受缺芯影響較小?！都t周刊》從造車新勢力的銷售人員處了解到，“蔚小理”的新車交付不受芯片影響，芯片供應(yīng)比較充足?！都t周刊》以消費者身份向北京地區(qū)理想汽車銷售人員咨詢，其表示，“現(xiàn)在訂理想L8、L9，春節(jié)前就交付，理想的芯片有自己的工廠，可以保證供應(yīng)鏈，沒有因為缺芯導(dǎo)致車輛延期交付情況的發(fā)生?！毙※i汽車銷售人員表示，小鵬的芯片比較充足，不會因為芯片的問題延長交付周期。蔚來汽車銷售人員表示，現(xiàn)在不受芯片影響了，如果是預(yù)定ET5，提車周期大約是5個月，主要是ET5的訂單量比其他車型多，所以時間長。

對此，半導(dǎo)體行業(yè)人士陳啟向《紅周刊》表示，“目前汽車電子缺貨依然比較緊張，主要是用于ECO(智能發(fā)動機控制)系統(tǒng)的車載MCU以及用于電控系統(tǒng)的IGBT等功率半導(dǎo)體，部分車身控制的模擬芯片也比較缺。相對而言，IGBT、MOSFET等功率半導(dǎo)體后續(xù)產(chǎn)能上來后，國產(chǎn)替代率上升，供需之間將會逐漸平衡。但類似MCU以及各類傳感器等芯片還是比較依賴國外大廠供應(yīng)，因此短期內(nèi)依然比較緊張?，F(xiàn)在和年初比，供應(yīng)環(huán)節(jié)逐漸恢復(fù)正常，最緊張的時間點已經(jīng)過去?！?/p>

德邦證券電子首席分析師陳海進(jìn)向《紅周刊》表示，目前車企缺芯主要是缺車規(guī)電源管理芯片、車規(guī)MCU芯片、車規(guī)IGBT模塊、SiC模塊等。隨著其他消費類需求走弱，晶圓廠產(chǎn)能稼動率逐步回落，使得汽車缺芯問題得到一定程度緩解。目前部分領(lǐng)域的車規(guī)電源管理芯片供需已經(jīng)改善，如車燈LED驅(qū)動、馬達(dá)驅(qū)動等芯片，但一些關(guān)鍵領(lǐng)域的MCU和大功率IGBT模塊和SiC模塊供給還不是很順暢。

陳海進(jìn)認(rèn)為，造車新勢力因為前期銷量小，所以受到缺芯的影響偏小。業(yè)內(nèi)人士向《紅周刊》分析，當(dāng)下造車新勢力不缺芯片，是因為生產(chǎn)量和銷量小，在總量上來后，缺芯問題會表現(xiàn)得明顯一些。因為造車新勢力車企運用比較多的高科技技術(shù)，因此部分芯片需求更大。

國產(chǎn)替代進(jìn)程緩慢，功率類芯片是短期突破點

而汽車芯片短缺，意味著這是個國產(chǎn)替代的機會。中泰證券研報指出，預(yù)計2025年全球汽車半導(dǎo)體市場規(guī)模將突破800億美元，2021-2025年復(fù)合增長率達(dá)15%。

就此使用國產(chǎn)芯片情況，《紅周刊》聯(lián)系了嵐圖汽車的相關(guān)銷售人員，其表示，目前芯片是和華為合作。上汽集團(tuán)證券部工作人員也表示，“我們有國產(chǎn)芯片替代方案，有一些零部件（國產(chǎn)芯片）還是不能滿足?！睆V汽集團(tuán)證券部工作人員表示，“自從芯片開始緊缺以后，已經(jīng)做國產(chǎn)替代課題，會考慮用國產(chǎn)芯片。一些芯片也可能考慮由兩個地方供應(yīng)，但并不是所有的芯片都可以替代，因為車規(guī)級芯片想替換的話沒有那么簡單，要做很多設(shè)備級的驗證，尤其是涉及安全。比如像制作高溫高寒兩個測試就得一年時間?！?/p>

劉元向《紅周刊》介紹說，傳統(tǒng)汽車廠商很保守，一般不會輕易采用新晉廠商的芯片，因為車企對芯片可靠性、穩(wěn)定性要求較高，一般測試認(rèn)證周期需要3-5年。黑芝麻智能首席市場營銷官楊宇欣表示，“車廠現(xiàn)在大多在認(rèn)證本土的供應(yīng)商，一個供應(yīng)商好不容易培訓(xùn)成熟，那么車廠再考慮用另外的國產(chǎn)供應(yīng)商替代意愿就會下降。所以2025年如果芯片上不了車，相關(guān)的芯片公司可能面臨較大挑戰(zhàn)?！?/p>

劉元認(rèn)為，目前，汽車行業(yè)處于結(jié)構(gòu)性缺芯狀態(tài)，部分?jǐn)?shù)字芯片已經(jīng)逐步緩解，但是到汽車半導(dǎo)體短缺全面緩解可能要等到2026年，雖然“缺芯”緩解了，但是國產(chǎn)替代的需求一直在，供應(yīng)商多元化、多國化，這樣才能保證不受地緣政治等各種不確定的影響。汽車芯片廠商的機會是率先擠進(jìn)新的汽車品牌，因為新品牌的供應(yīng)商來源較少。

目前，汽車半導(dǎo)體市場主要由海外大廠主導(dǎo)，國產(chǎn)車崛起和國內(nèi)廠商加快布局帶來各細(xì)分賽道國產(chǎn)替代機遇。由于汽車芯片種類繁多，《紅周刊》按照受益于電動化和智能化兩大類，分別梳理其中的芯片廠商的布局和投產(chǎn)情況（見表1）。

天風(fēng)證券在研報指出，中國車規(guī)級芯片在汽車計算、控制類芯片的自主率不到1%，傳感器為4%，功率半導(dǎo)體為8%，存儲器為8%，車規(guī)級MCU國產(chǎn)化率約為5%。

從國產(chǎn)芯片替代的突破點來看，陳啟向《紅周刊》表示，“國產(chǎn)車規(guī)級芯片短期突破點必然是功率類芯片，因為這些均為標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品，容易控制且容易起產(chǎn)能?！痹陔妱踊顺敝校雽?dǎo)體增量主要來自于功率半導(dǎo)體，根據(jù)Strategy Analytics，功率半導(dǎo)體在汽車半導(dǎo)體中的占比從傳統(tǒng)燃油車的21%提升至純電動車的55%，躍升為占比最大的半導(dǎo)體器件。參考知名分銷商富昌電子2022Q3數(shù)據(jù)，英飛凌、安森美等廠商MOSFET、IGBT等產(chǎn)品貨期最長達(dá)54周。而通常情況下，IGBT交貨周期為8-12周，持續(xù)的長交貨周期為國產(chǎn)替代提供機遇。

中泰證券近期研報認(rèn)為，國產(chǎn)車規(guī)級芯片中，功率半導(dǎo)體、CIS國產(chǎn)化進(jìn)程較快，且功率半導(dǎo)體賽道具備較高彈性；車規(guī)MCU、模擬和存儲芯片國產(chǎn)化率仍較低，國內(nèi)廠商大多處于導(dǎo)入窗口期，后續(xù)國產(chǎn)替代速度，模擬最快、MCU和存儲次之；車規(guī)SoC方面，華為、地平線等國內(nèi)廠商在產(chǎn)品和客戶方面持續(xù)突破，未來高算力、高能效比等高端SoC國產(chǎn)化空間較大。

陳海進(jìn)向《紅周刊》指出，國產(chǎn)車規(guī)級芯片的發(fā)展機會預(yù)計從車身模擬芯片以及功率芯片等領(lǐng)域入手。目前已經(jīng)有一些國產(chǎn)廠商開發(fā)出車規(guī)的LED驅(qū)動芯片、馬達(dá)驅(qū)動芯片等。在功率器件環(huán)節(jié)，中車時代半導(dǎo)體和斯達(dá)半導(dǎo)等國產(chǎn)廠商的車規(guī)IGBT模塊也在大批量出貨。另外在隔離芯片領(lǐng)域，納芯微的車規(guī)級隔離芯片也有不錯表現(xiàn)，取得了一定突破。國內(nèi)的雅創(chuàng)電子則在車燈LED驅(qū)動芯片、馬達(dá)驅(qū)動芯片等導(dǎo)入了國內(nèi)以及海外的客戶。

劉元表示，可能未來無人駕駛階段才需要真正的高端芯片，因為無人駕駛階段計算量較大，對傳感器要求比較高，需要用到更高端的CPU、GPU?！澳壳拔覀儧]看到很大的需求，因為汽車市場還處于無人駕駛的孵化期，像英偉達(dá)、AMD在GPU領(lǐng)域深耕多年，相對來說比較領(lǐng)先，但國內(nèi)還是有機會的，因為地緣政治等因素必須推動汽車芯片本土化，而且國內(nèi)電動汽車市場相對領(lǐng)先，未來需求也很大?！?/p>

陳海進(jìn)認(rèn)為，在高端芯片領(lǐng)域，國產(chǎn)替代的難點在于驗證時間以及客戶的接受度等問題。國產(chǎn)廠商的產(chǎn)品需要在部分客戶批量出貨、得到驗證后，國產(chǎn)替代才有望加速。除此之外，高端芯片對于供應(yīng)鏈也有很高的要求。例如，很多車規(guī)芯片需要車規(guī)級的晶圓代工廠以及較復(fù)雜的封裝工藝，而目前國內(nèi)晶圓廠還沒有發(fā)展出來很完善的車規(guī)體系。

在陳啟看來，高端汽車芯片應(yīng)該是類似自動駕駛芯片、算法芯片、智能座艙芯片，高端的激光雷達(dá)，4D毫米波雷達(dá)芯片，用量較多、價值較大的MCU以及模擬控制類芯片。自動駕駛、算法類芯片，多數(shù)為車企自研為主，部分依賴外部供應(yīng)商如小康和華為合作，還有一些車企依賴地平線、黑芝麻等公司。

陳啟提到，在三大傳感器中，圖形傳感器CIS廠商主要是豪威、安森美；圖形ISP芯片依賴海思；高端激光雷達(dá)目前上車的并不多，國內(nèi)供應(yīng)商有禾賽科技；毫米波雷達(dá)已經(jīng)有成熟供應(yīng)商，4D毫米波正在興起。MCU芯片國內(nèi)供應(yīng)商有芯旺微，小華半導(dǎo)體進(jìn)步速度正在加快，但是主要是依賴國外意法半導(dǎo)體(STM)、恩智浦(NXP)、瑞薩(Renesas)等公司。模擬控制類、信號類芯片主要還以來歐美大廠如德州儀器（TI），車規(guī)PHY芯片還是美滿電子、博通等為主，這些國內(nèi)基本是空白。

IGBT汽車芯片明年訂單預(yù)訂一空，國內(nèi)廠商定增切入車規(guī)級芯片

不過，摩根士丹利最近在《亞太車用半導(dǎo)體》報告中表示，瑞薩半導(dǎo)體、安森美等部分車用半導(dǎo)體（MCU、CIS等）供應(yīng)商已發(fā)出砍單令，削減四季度部分芯片測試訂單，由此認(rèn)為汽車芯片供應(yīng)可能正在進(jìn)入過剩狀態(tài)。

對此，《紅周刊》以投資者身份從國內(nèi)汽車芯片廠商了解到，目前IGBT汽車芯片產(chǎn)能仍然比較緊張，MCU存在去庫存的情況?！都t周刊》致電時代電氣咨詢目前IGBT的供需情況，相關(guān)工作人員表示，“明年的訂單都已經(jīng)預(yù)訂一空，有的長期客戶已經(jīng)預(yù)定了2025年的訂單?！睂τ趪庑酒瑥S商砍單，士蘭微證券部工作人員表示，目前的汽車芯片訂單是飽和狀態(tài)，海外的市場跟國內(nèi)市場可能有些不太一樣。并表示，如果沒有發(fā)生特別意外的話，明年的新能源車的增長肯定會超過今年，趨勢是不會發(fā)生變化的。

關(guān)于MCU的供需情況，雖然廣汽集團(tuán)稱目前MCU供應(yīng)端稍微緊張一些。不過兆易創(chuàng)新證券部工作人員表示，“MCU現(xiàn)在的市場是去庫存，所以近期如果MCU有一些砍單都是正常的?，F(xiàn)在的供需情況跟以前其實都已經(jīng)不一樣了，現(xiàn)在整體上來看應(yīng)該是不缺貨了?！毙竞？萍甲C券部工作人員表示，汽車這塊的業(yè)務(wù)目前占營收比重還是比較小，目前多個項目還在導(dǎo)入階段。

某車企高管近期稱，芯片短缺帶來芯片價格飆升,并導(dǎo)致主機廠采購成本增加。對于汽車芯片漲價的問題，時代電氣證券部工作人員表示，可能有一部分新簽的時候會考慮漲價因素，還是要綜合考慮，比如說客戶的重要程度，有可能新的合同是按新的價格來簽。

《紅周刊》觀察到，部分芯片公司通過定增切入車規(guī)級芯片。士蘭微10月14日披露再融資預(yù)案，65億元募集資金將用于12寸芯片生產(chǎn)線、SiC功率器件生產(chǎn)線和汽車半導(dǎo)體封裝項目的建設(shè)，公司表示主要是由于公司對于新能源汽車未來市場預(yù)期樂觀，正在加緊布局。汽車半導(dǎo)體封裝項目將由控股子公司成都士蘭實施，項目達(dá)產(chǎn)后，新增年產(chǎn)720萬塊汽車級功率模塊。陳啟向《紅周刊》稱，士蘭微在車規(guī)道路上轉(zhuǎn)型堅決，而且又是IDM類型公司，在整體認(rèn)證流程中對比部分設(shè)計公司在業(yè)務(wù)模式上有一定優(yōu)勢。

士蘭微證券部工作人員表示，“士蘭微定增項目建設(shè)期為3年。驗證可以同步走，有些驗證已經(jīng)完成，不同的品類可能會有不同的驗證周期，以及每一個產(chǎn)品的上車，都會有驗證的過程，這個過程有些會長一點，有些會短一點?！?/p>

除了士蘭微，還有多家芯片公司通過定增切入汽車芯片領(lǐng)域。最近，芯朋微定增近10億元布局高壓電源控制芯片、高壓隔離驅(qū)動芯片以及智能IGBT和SiC器件等領(lǐng)域，并配套建設(shè)車規(guī)級封測產(chǎn)線。

從國內(nèi)廠商看，根據(jù)NE時代數(shù)據(jù)，今年1-9月乘用車功率模塊裝機量排名中，比亞迪半導(dǎo)體、斯達(dá)半導(dǎo)、時代電氣的市場份額分別為21.1%、15.8%和12%，分別位居第二、三、四位（見表2）。

量少、前期“燒錢”、認(rèn)證周期長，投入產(chǎn)出不匹配影響投產(chǎn)積極性

不過，多位業(yè)內(nèi)人士向《紅周刊》表示，車規(guī)級芯片國產(chǎn)替代確實帶來了機遇，但是芯片廠商的投產(chǎn)積極性并不高。

劉元向《紅周刊》分析，汽車芯片在整個晶圓代工里面，占比6%-10%，汽車芯片業(yè)務(wù)算是邊緣業(yè)務(wù)，體量不大。據(jù)《紅周刊》了解，車規(guī)級芯片的利潤率比消費電子芯片的利潤率低11%左右。同時，汽車芯片是半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)中的小客戶，只占全球芯片產(chǎn)能的6%～10%。

就此，《紅周刊》向時代電氣證券部工作人員求證，對方表示，“產(chǎn)銷量上去之后，就不存在利潤低的問題。前期投入設(shè)備都很貴，包括良率、產(chǎn)能利用率這些方面也有一定影響?！?/p>

除了前期投入大，汽車芯片還存在驗證周期長、難度大等問題。陳啟指出，和消費電子的供應(yīng)商體系相比，車規(guī)級芯片要求過于嚴(yán)苛，因此短期內(nèi)此前主做消費類芯片的半導(dǎo)體公司想要直接拿到車規(guī)資質(zhì)認(rèn)證就非常困難，沒有與整車廠建立互信體系。而且目前車規(guī)級產(chǎn)能需求遠(yuǎn)沒有消費級大，且投入太大，認(rèn)證周期非常長，投入的精力和產(chǎn)出并不完全匹配，因此各家動力不足，特別是晶圓制造工廠，目前國內(nèi)僅有少量FAB新產(chǎn)線，但還處在投入初期。

陳啟表示，為車規(guī)供產(chǎn)品，不管是設(shè)計公司要過關(guān)，代工部分的FAB也要過關(guān)，甚至所使用的硅片等原材料也要過關(guān)。各大車企都建立了極其嚴(yán)苛的可控可追的全流程供應(yīng)商管理體系，不僅要能追溯T1類供應(yīng)商（一級供應(yīng)商），甚至供應(yīng)商的供應(yīng)商都在可控可追體系內(nèi)，細(xì)到部分材料，設(shè)備都必須可控，因此整體節(jié)奏緩慢。

此外，芯片公司要面臨研發(fā)的高度不確定的情況，陳海進(jìn)向《紅周刊》分析，“因為芯片的研發(fā)和流片過程都是需要很大投入的，如果說研發(fā)出產(chǎn)品沒有市場或者不符合客戶的需求，那對于芯片公司來說是較大的打擊。而且，目前國產(chǎn)公司處于追趕者地位，產(chǎn)品距離海外芯片大廠自然還是有一定差距。我們認(rèn)為汽車企業(yè)和芯片廠商可以更多地建立合作，雙方提前溝通來匹配產(chǎn)品需求。車企可以幫助芯片廠商來定義產(chǎn)品，而芯片廠商可以幫助車企進(jìn)行定制化以及成本降低，并推動國產(chǎn)供應(yīng)鏈發(fā)展?！?/p>

《紅周刊》從近期美國半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會（SIA）發(fā)布的報告中看到，美國半導(dǎo)體公司將年收入的約1/5用于研發(fā)，2021年達(dá)到502億美元?！都t周刊》梳理多家車規(guī)級半導(dǎo)體廠商研發(fā)數(shù)據(jù)相關(guān)情況，從今年三季報的數(shù)據(jù)來看，韋爾股份的研發(fā)費用高達(dá)17.67億元，研發(fā)費用率占比最高的是天岳先進(jìn)，占比為32.39%，有多家公司的研發(fā)費用率低于20%（見表3）。

從生產(chǎn)流程來看，劉元表示，“國外車規(guī)級芯片龍頭企業(yè)多采用IDM模式，設(shè)計、制造、封裝、測試都是一體，一家廠商一條龍全部做完。現(xiàn)在需求增長，廠商投資擴產(chǎn)，未來幾年如果需求下降了，產(chǎn)能不能像邏輯芯片廠商一樣靈活調(diào)整。IDM模式?jīng)Q定了投產(chǎn)擴產(chǎn)比較保守，即使投產(chǎn)了，但是工藝相對復(fù)雜，擴產(chǎn)周期不是那么快，像消費類電子芯片相對靈活?！?/p>

文中提及個股僅為舉例分析，不做買賣推薦。