半導(dǎo)體周期，新能源汽車的另一個(gè)軟肋

本文轉(zhuǎn)自公眾號：阿爾法工場研究院（ID：alpworks）

作者：王佳元

2021年什么東西最缺最貴？芯片一定是排名靠前的答案。

缺芯的不良后果已經(jīng)反映到老百姓日常生活中，電子設(shè)備漲價(jià)，手機(jī)供應(yīng)不足，汽車供應(yīng)不足的新聞?lì)l頻登上熱搜。

自2020年底開始，各大整車廠調(diào)高售價(jià)或是延長交付的事件屢見不鮮，主要原因就是車用芯片的短缺。

時(shí)隔一年多，缺芯的狀況仍然沒有得到緩解，依舊制約著整車廠的出貨量。

2022年2月14日，長城汽車（601633.SH; 02333.HK）旗下的歐拉品牌向終端客戶發(fā)出停止接單的通知：黑貓、白貓兩款車型自2月15日起停止接受新的訂單。

來源：黑貓，歐拉官網(wǎng)

消息一出，立刻引起消費(fèi)強(qiáng)烈的不滿，網(wǎng)絡(luò)上相關(guān)討論持續(xù)發(fā)酵。有歐拉黑貓車主向媒體反映：訂購了歐拉黑貓已快四個(gè)月了，原定是2月11日左右提車，但到目前為止依然無法提車。

長城和歐拉不得不已發(fā)聲致歉并做出解釋。

2022年2月23日，歐拉CEO董玉東在歐拉APP上發(fā)布公告，道出了整件事情的原委。正是由于缺芯少電以及其他原材料的價(jià)格大幅上漲，致使黑貓單臺虧損超萬元，間接導(dǎo)致了黑貓車型停止接單。

同時(shí)，未交付終端客戶的黑貓白貓訂單超過2萬臺，按照預(yù)計(jì)的生產(chǎn)進(jìn)度計(jì)算，最長的交付日期要等到2022年下半年。

要知道，這兩款車在2021年是歐拉品牌的主力車型，銷量很好。

2021年，歐拉銷售量達(dá)到13.5萬輛，同比增長140%。其中，黑貓白貓的銷售占比超過了60%，遠(yuǎn)超于價(jià)格更貴的好貓，明顯是歐拉的“拳頭產(chǎn)品”。

而進(jìn)入2022年，情況卻急轉(zhuǎn)直下，剛剛過去的1月份，黑貓白貓的銷售量占比下降至30%上下。

由此可見，即便是暢銷車型，沒有足夠的芯片供應(yīng)也難以為繼。

不僅歐拉遇到了上述困境，行業(yè)內(nèi)都飽受缺芯的影響。例如豐田，半年內(nèi)已多次官宣暫停生產(chǎn)。其中，停產(chǎn)規(guī)模最大的一次涉及其在日本的14家工廠共27條生產(chǎn)線，而停工最長的生產(chǎn)線曾歷時(shí)38天。罪魁禍?zhǔn)椎脑蛞琅f是芯片不足。

原材料的上漲和缺芯已經(jīng)上升到戰(zhàn)略地位，誰掌握足夠的芯片，誰就更有可能在刺刀見紅的市場殺出重圍；否則，只能眼巴巴看著競爭對手蠶食自己的市場份額。

豐田汽車表示：“我們預(yù)計(jì)芯片供應(yīng)短缺的狀態(tài)不會(huì)很快得到解決，可能會(huì)延續(xù)到下一個(gè)財(cái)年（2022年）?！?/span>

那么一輛車?yán)锒加心男┑胤接玫叫酒?？為什么車用芯片?huì)持續(xù)出現(xiàn)短缺的情況呢？

車用芯片

車用芯片基本可以分為4類：主控芯片、存儲芯片、功率芯片和傳感器芯片。

現(xiàn)階段，汽車行業(yè)正在經(jīng)歷智能化改革，產(chǎn)業(yè)正在升級，智能化意味著功能多樣化，就需要更多更復(fù)雜的電路去實(shí)現(xiàn)，而電路則需要芯片的控制。

簡單來說，數(shù)據(jù)收集（傳感器芯片）、數(shù)據(jù)存儲（存儲芯片）、功率轉(zhuǎn)換（功率芯片）和數(shù)據(jù)處理計(jì)算與主控執(zhí)行（主控芯片）都需要芯片來實(shí)現(xiàn)。

那么，整體車用芯片的需求量為什么會(huì)激增？筆者認(rèn)為主要有以下三個(gè)原因。

第一，新能源車超預(yù)期的快速逆襲以及智能化的普及，車用芯片用量大增。

第二，傳統(tǒng)汽車的硬件采購策略相對保守，導(dǎo)致庫存不足。

第三，造車新勢力的囤貨加劇芯片的短缺。

傳統(tǒng)汽車的模式正在被顛覆，智能化、娛樂化的需求上升到越來越重要的地位，而汽車芯片就是承載諸多附加功能的執(zhí)行者。

新能源汽車就是在自帶電動(dòng)化的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。相較于傳統(tǒng)燃油車的發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)，電動(dòng)化對于電路控制的需求更上一層樓。高端智能化是新能源新車型標(biāo)榜的重要標(biāo)簽。

更多更大的屏幕、更多的攝像頭、更多的雷達(dá)、更多的傳感器，內(nèi)飾無按鈕化帶來的更多線程控制，一切都指向了更多的芯片需求。

通常來說，一輛傳統(tǒng)汽車需要的芯片個(gè)數(shù)約為500-600顆，而一輛新能源汽車則大約需要1000-2000顆芯片。

根據(jù)Canalys對全球電動(dòng)汽車市場的最新研究，2021年全球汽車市場總銷售量增長4%。其中，全球電動(dòng)汽車(EV)的銷量達(dá)650萬輛，同比增長109%，占全部乘用車銷量的9%。

該報(bào)告還指出，若不是2021年全球受新冠疫情和芯片短缺的影響，全球的汽車銷量或可達(dá)到更高水平。

讓我們算個(gè)賬，2020年傳統(tǒng)燃油車銷量為6633萬，新能源車銷量為311萬；2021年傳統(tǒng)燃油車銷量為6572萬，新能源車銷量為650萬。

假設(shè)2020年傳統(tǒng)燃油車需要的芯片個(gè)數(shù)為500顆，新能源汽車需要的芯片個(gè)數(shù)為1000顆；2021年傳統(tǒng)燃油車需要的芯片個(gè)數(shù)為600顆，新能源汽車需要的芯片個(gè)數(shù)為1500顆。

2020年總共需要的芯片個(gè)數(shù)為363億顆；2021年總共需要的芯片個(gè)數(shù)為492億顆，同比增長35.5%。

雖然這個(gè)算式中估計(jì)的數(shù)值比較多，但是可以大致看出來車用芯片的增量確實(shí)不少。為什么車用芯片的庫存會(huì)出現(xiàn)如此短缺的現(xiàn)象呢？

源于第二個(gè)原因。因?yàn)閭鹘y(tǒng)汽車產(chǎn)業(yè)已經(jīng)發(fā)展的非常成熟，由豐田主導(dǎo)的硬件采購JIT（Just in Time，準(zhǔn)時(shí)制）策略獲得了巨大成功并廣泛應(yīng)用，不僅減少了不必要的庫存，還可以盤活流動(dòng)資金，提升整車廠的效率。

當(dāng)然，這個(gè)策略在行業(yè)平穩(wěn)發(fā)展或者對未來趨勢預(yù)測準(zhǔn)確的前提下，是成立的，但是汽車行業(yè)剛剛經(jīng)歷了低谷。

尤其是2019-2020年，整體銷量下滑使得主機(jī)廠的備貨更加謹(jǐn)慎，因此2020年主機(jī)廠的芯片庫存量并不高。

有了銷量下滑的預(yù)期，主機(jī)廠的備貨更顯得保守。然而隨著新能源汽車的快速興起，芯片使用量大大增加，且部分造車新勢力為了保證產(chǎn)能供應(yīng)，激進(jìn)地提前備貨，導(dǎo)致市場上的芯片愈發(fā)供不應(yīng)求。

而此時(shí)，正是由于JIT庫存策略，導(dǎo)致整車廠和一級供應(yīng)商在出現(xiàn)各種芯片供應(yīng)短缺時(shí)缺少可用的應(yīng)急庫存。

根據(jù)國內(nèi)乘聯(lián)會(huì)的數(shù)據(jù)，2021年國內(nèi)新能源汽車零售量達(dá)到289.9萬輛，同比增長169.1%，整體滲透率達(dá)到14.8%。

傳統(tǒng)燃油車向新能源汽車的轉(zhuǎn)型，不僅僅是驅(qū)動(dòng)方式的變化，更多的是智能化的變革，更復(fù)雜更多元的電控系統(tǒng)也需要更多的芯片用以支持。

新能源汽車的銷量和滲透率大超市場預(yù)期的同時(shí)也超越了整車廠的預(yù)期，備貨不足的短板就愈發(fā)嚴(yán)重了。

可能有人會(huì)問，既然缺芯，直接讓芯片制造廠加足馬力生產(chǎn)不就行了嗎？問題就在于，不僅汽車芯片需求大增，手機(jī)和IoT等消費(fèi)電子應(yīng)用的芯片需求同樣強(qiáng)勁。

消費(fèi)電子也缺芯

不僅汽車行業(yè)缺芯，手機(jī)行業(yè)也不能幸免。自2021年開始，手機(jī)芯片供不應(yīng)求的現(xiàn)象也頻頻出現(xiàn)。

2021年，三星、小米紛紛表示自身的出貨量會(huì)低于預(yù)期，原因是零部件的短缺，本質(zhì)上就是缺芯。

缺芯的解決辦法只有兩個(gè)：等芯和加錢搶芯。

等芯就意味著產(chǎn)品是半成品，不能發(fā)貨；加錢搶芯會(huì)直接推高成本，或是賠錢（不可持續(xù)），或是加價(jià)轉(zhuǎn)嫁消費(fèi)者，間接也會(huì)導(dǎo)致出貨量下降。缺芯是橫亙在手機(jī)廠商心中難以抉擇的痛。

芯片之于手機(jī)就像是細(xì)胞之于人體，幾乎各個(gè)環(huán)節(jié)都需要芯片去控制去實(shí)現(xiàn)特定功能。大眾最容易想到的就是主SOC芯片，它好比手機(jī)的大腦，CPU和GPU都靠它實(shí)現(xiàn)。

如今，國產(chǎn)手機(jī)很多都會(huì)在同一款機(jī)型配備兩種芯片的模式，目的就是為了防止芯片短缺造成市場空缺。

例如2月24日OPPO剛剛發(fā)布新一代旗艦Find X5系列，就配備了高通驍龍8和聯(lián)發(fā)科天璣兩個(gè)版本，大大降低了由于芯片不足而帶來的潛在風(fēng)險(xiǎn)。

提前預(yù)備了兩種芯片，如果一家供應(yīng)商出現(xiàn)問題，能立刻向另一家追加，避免潛在的損失。

來源：OPPO官網(wǎng)

不僅僅主控芯片，其他的諸如屏幕驅(qū)動(dòng)芯片、電源管理芯片、CMOS圖像處理芯片以及各種小型的傳感器芯片都收到了全局的缺芯影響?，F(xiàn)在智能手機(jī)的智能化越來越高，4G向5G的轉(zhuǎn)化也增加了芯片的用量。

據(jù)測量，一款智能手機(jī)的芯片總數(shù)超過100顆，也就意味著，只要有一顆芯片供應(yīng)不及時(shí)，這一部智能手機(jī)就是半成品，就不能發(fā)貨給消費(fèi)者。

疊加全球持續(xù)的5G商用化，無論生產(chǎn)設(shè)備端還是到消費(fèi)終端，都對芯片有很強(qiáng)的需求。

同時(shí)，智能窗簾、智能音箱、智能床墊等智能化設(shè)備已經(jīng)滲透入尋常百姓家，IoT在惠及我們生活的同時(shí)，也大大增加了芯片的用量。

“黑天鵝”擾動(dòng)

新冠疫情不斷沖擊著全球供應(yīng)鏈，相關(guān)原材料漲幅巨大，這一影響一直持續(xù)到現(xiàn)在。

而芯片制造廠商也是“黑天鵝”頻出，導(dǎo)致實(shí)際輸出產(chǎn)能不及預(yù)期。

據(jù)韓國媒體《infostockdaily》近日爆料稱，三星電子正計(jì)劃擴(kuò)大為確保產(chǎn)量及良率而支出的大量資金下落而做出的調(diào)查，并懷疑此前有關(guān)三星半導(dǎo)體代工廠的產(chǎn)量及良率報(bào)告存在“造假”行為。

據(jù)最新曝光的數(shù)據(jù)顯示，高通已將其4nm驍龍8 Gen 1的部分訂單從三星轉(zhuǎn)移到臺積電4nm代工，轉(zhuǎn)單的主要原因是，該芯片組的良率僅為35%。

要知道35%的良率意味著剩下的65%都是廢品，不僅大幅提高了成本，也造成了產(chǎn)能的浪費(fèi)。

而高通從三星轉(zhuǎn)向臺積電還會(huì)有“次生災(zāi)害”，因?yàn)楦咄ǖ男酒瑑r(jià)值含量較高，而且是臺積電的大客戶，臺積電必定會(huì)優(yōu)先照顧高通的產(chǎn)能分配。而原先預(yù)定的產(chǎn)能就會(huì)受到排擠，對于行業(yè)普遍缺芯的狀況無疑是雪上加霜。

新增產(chǎn)能

缺芯從2020年開始，延續(xù)至今，為什么全球性大規(guī)模缺芯仍舊在持續(xù)呢？主要原因還是因?yàn)樾枨蟠蠓嵘a(chǎn)能相對還沒有跟上步伐。

需求增易，而產(chǎn)能增難。換句話說，需求增快，而產(chǎn)能增慢。

新冠疫情持續(xù)在全球肆虐了2年多，對各個(gè)國家的經(jīng)濟(jì)都產(chǎn)生了較大的影響。

對于芯片生產(chǎn)來說，遇到疫情高峰就增加了減產(chǎn)或停產(chǎn)的風(fēng)險(xiǎn)，尤其是車用芯片，安全級別更高。供給的廠商集中在海外大廠，產(chǎn)能的穩(wěn)定性難以保證。

能不能直接讓芯片制造廠多生產(chǎn)車用芯片呢？

要知道，芯片制造需要提前規(guī)劃，預(yù)定排片，而同時(shí)的手機(jī)、物聯(lián)網(wǎng)等消費(fèi)類芯片需求也在增長，導(dǎo)致既有產(chǎn)線滿產(chǎn)滿銷，不能直接做簡單轉(zhuǎn)移。

老產(chǎn)能持續(xù)緊張，只能指望新增產(chǎn)能了。

但是對于芯片制造廠商而言，擴(kuò)充產(chǎn)能是相對謹(jǐn)慎的。因?yàn)樾酒袠I(yè)也是一個(gè)周期性很強(qiáng)的產(chǎn)業(yè)，而且三年前剛剛經(jīng)歷了周期低點(diǎn)，疊加擴(kuò)產(chǎn)的資本開支巨大，導(dǎo)致芯片制造廠商在沒有看到確定性的情況下不會(huì)冒進(jìn)。

即使決定投產(chǎn)，新產(chǎn)能的建立也不是一蹴而就的。從廠房建設(shè)開始，各種設(shè)備的購買和調(diào)試，人員的配備，以及最終相關(guān)產(chǎn)業(yè)的配套，這不是一個(gè)簡單的工程，更不可能在短時(shí)間就可以實(shí)現(xiàn)。

因此相較于2020年，全球芯片的新增產(chǎn)能遠(yuǎn)小于新增需求，導(dǎo)致新增需求不能被及時(shí)滿足，出現(xiàn)了搶芯的局面。

翻看全球各大芯片制造廠商的財(cái)務(wù)報(bào)表，銷售數(shù)據(jù)創(chuàng)新高是常態(tài)。在過去的2021年，基本上都是滿產(chǎn)滿銷，業(yè)績更是賺的盆滿缽滿。

臺積電（TSM）在2021年四季度業(yè)績說明會(huì)上表示，公司預(yù)計(jì)2022年全年產(chǎn)能仍然偏緊。

中芯國際（688981.SH; 00981.HK）也表示，2021年所有指標(biāo)都在向好發(fā)展，收入大幅提升，毛利率達(dá)到35%，同比增加17個(gè)百分點(diǎn)，同時(shí)產(chǎn)能利用率很高，甚至有的季度產(chǎn)能稼動(dòng)率都超過了100%。

來源：中芯國際官網(wǎng)

但是，即使在如此高效的利用率下，社會(huì)需求依然有巨大空缺。

在經(jīng)濟(jì)全球化的今天，任何一個(gè)環(huán)節(jié)都會(huì)影響大局。如果缺芯問題不能解決，未來像“黑貓白貓抓不到耗子”的事情會(huì)越來越多，最終受苦的還是消費(fèi)者。

為了解決缺芯的問題，各大半導(dǎo)體制造廠商基本都有新增擴(kuò)產(chǎn)的計(jì)劃，有的甚至將產(chǎn)能擴(kuò)充一倍，用以緩解全球的缺芯問題。

據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，2022年芯片制造廠的資本開支高達(dá)588億美元，其中臺積電預(yù)計(jì)2022年的資本開支400-440億美元，較21年的300億美元進(jìn)一步大幅提升。

中芯國際2022年預(yù)計(jì)的資本開支為50億美元，負(fù)責(zé)深圳，京城和上海臨港新廠的建設(shè)，擴(kuò)充產(chǎn)能，保障芯片的供應(yīng)。

2022年2月28日，工信部表示，相對整車和零部件企業(yè)的需求和排產(chǎn)計(jì)劃來看，目前汽車芯片仍然還有一定的缺口。

考慮到全球主要芯片企業(yè)已經(jīng)加大了車規(guī)級芯片的生產(chǎn)供應(yīng)，新建產(chǎn)能也將于今年陸續(xù)釋放，國內(nèi)部分芯片產(chǎn)品供給能力也在逐步提升，預(yù)計(jì)汽車芯片供應(yīng)形勢還會(huì)持續(xù)向好。