2020年爆發(fā)的汽車芯片短缺后勁還未消去，從目前市場情況看，雖然市場供需雙方意愿均強(qiáng)烈，但是由于車規(guī)芯片成本上升、認(rèn)證量產(chǎn)耗時長、產(chǎn)能預(yù)定周期較長等問題，汽車芯片IDM和一級零部件供應(yīng)商在與晶圓代工大廠就2023年的產(chǎn)能供應(yīng)和制造報價談判上不太順利，因此前者在明年想要獲得足夠的產(chǎn)能支持可能不容易。

業(yè)界供應(yīng)商暗示，目前談判較為困難的一項(xiàng)，是就預(yù)付款達(dá)成一致，雙方并不確定應(yīng)該投資于共同未來，還是只為訂單支付保證金。

由此看，關(guān)于汽車缺芯問題已經(jīng)到了新的轉(zhuǎn)折口，汽車產(chǎn)業(yè)、芯片產(chǎn)業(yè)二者之間的產(chǎn)業(yè)鏈生態(tài)正在慢慢搭建，如果雙方在此節(jié)點(diǎn)能就價格等基本事項(xiàng)達(dá)成一致，這或是解決車規(guī)芯片短缺的有效一步。

供需端意愿皆強(qiáng)烈

今年芯片產(chǎn)能缺口仍難以彌補(bǔ)

我國在車規(guī)芯片方面發(fā)展較晚，2021年，國創(chuàng)中心牽頭在工程學(xué)會發(fā)布了《純電動乘用車車規(guī)級芯片一般要求》，首次正式提出了車規(guī)級芯片的定義，車規(guī)級芯片就是“滿足汽車質(zhì)量管理體系，符合可靠性和功能安全要求的集成電路”。

汽車領(lǐng)域在經(jīng)歷了這兩年的缺芯期后，芯片需求得到了足夠的重視，再疊加當(dāng)下消費(fèi)電子市場疲軟，代工廠有更強(qiáng)意愿及能力來支持汽車芯片的生產(chǎn)。業(yè)界人士稱，實(shí)際上，他們非常愿意為汽車或工業(yè)芯片解決方案分配更多產(chǎn)能，來著眼于5G、AIoT、新能源和未來汽車應(yīng)用的長期強(qiáng)勁需求。但想要代工廠這邊供給端與市場需求端適配，還需要一些時間，原因?qū)⒃谙挛年U述。

值得注意的是，現(xiàn)在汽車芯片端缺口仍然較大。業(yè)界消息顯示，持續(xù)到今年下半年，各大車企均有不同程度的掉量和交付延期。日產(chǎn)汽車美國分公司在11月9日表示，供應(yīng)鏈問題將迫使其在本月降低該公司位于密西西比州的坎頓（Canton）裝配廠的產(chǎn)量。長安汽車董事長朱華榮近日也在中國汽車論壇上表示，今年1-9月，長安汽車因缺芯貴電掉量60.6萬輛。

并且，部分汽車芯片需求量還在持續(xù)上升，中國汽車芯片創(chuàng)業(yè)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟副秘書長鄒廣才在11月15日舉行的第四屆硬核中國芯領(lǐng)袖峰會上表示，在典型的新能源汽車各系統(tǒng)中，一般需要400—500顆芯片（不包括二極管/三極管/傳感器），并且未來新車的芯片數(shù)量也會因?yàn)樾鹿δ艿脑黾樱瑢?dǎo)致部分類型芯片數(shù)量增加。結(jié)合海思在2021年公布的數(shù)據(jù)中顯示，汽車智能化+電動化時代開啟，帶動汽車芯片量價齊升，預(yù)計(jì)汽車半導(dǎo)體占汽車總成本的比重在2030年將會達(dá)到50%。

近日，博世中國執(zhí)行副總裁徐大全在“2022博世汽車與智能交通技術(shù)創(chuàng)新體驗(yàn)日”上表示，缺芯的問題還沒有解決，而且明年的預(yù)測也不樂觀，很多芯片供應(yīng)商反饋明年還不能滿足我們的采購需求。

綜合市場情況看，汽車芯片依舊短缺，其中汽車MCU、IGBT等部分類別芯片十分緊缺，且由于車規(guī)芯片的量產(chǎn)耗時較長，預(yù)計(jì)今年芯片產(chǎn)能缺口仍難以彌補(bǔ)。



困難重重

距離供應(yīng)充足還需要較長時間

車規(guī)芯片要求“高可靠性、高安全性、高穩(wěn)定性”，其需要2—3年嚴(yán)苛認(rèn)證才能進(jìn)入汽車供應(yīng)鏈，也因?yàn)榇塑囈?guī)芯片擁有著5—10年的超長供貨周期。在此條件下，“汽車—汽車電子—整車”便形成了強(qiáng)綁定供應(yīng)鏈。

當(dāng)下阻礙車規(guī)芯片放量的原因主要還在于車規(guī)芯片技術(shù)壁壘和研發(fā)成本均較高，部分制作車規(guī)芯片的成熟制程晶圓和芯片利潤又過低，導(dǎo)致擴(kuò)產(chǎn)放量緩慢，進(jìn)一步使得結(jié)構(gòu)性缺芯成為常態(tài)。但最為關(guān)鍵的，還在于汽車產(chǎn)業(yè)、芯片產(chǎn)業(yè)之間產(chǎn)業(yè)鏈生態(tài)還沒有建設(shè)完善。

（1）成本高居不下，車規(guī)芯片定價難商

業(yè)界人士表示，保證車規(guī)芯片的質(zhì)量供應(yīng)需要付出較高的成本，這也是汽車芯片IDM和一級零部件供應(yīng)商與臺積電等代工廠遲遲談不下代工定價的原因。

如果代工廠需要將產(chǎn)能轉(zhuǎn)換為汽車芯片，首先他們需要花費(fèi)較長的時間完成一系列復(fù)雜且耗時的汽車安全測試和規(guī)格驗(yàn)證。其后，為了確保汽車芯片大規(guī)模生產(chǎn)所需的良率，還需要付出大量的額外成本。

在這種情況下，IDM或一級汽車零部件供應(yīng)商希望從臺積電等主要代工廠獲得優(yōu)惠或固定報價將是一個巨大的挑戰(zhàn)，盡管他們承諾了大訂單。


（2）部分晶圓及芯片利潤過低，廠商擴(kuò)產(chǎn)熱情不高

芯片也分主流與非主流芯片，對于一些利潤空間較低的非主流芯片而言，大規(guī)模擴(kuò)產(chǎn)風(fēng)險較大，就如當(dāng)下對于車規(guī)芯片較為重要的8英寸晶圓以及部分功率器件短缺困境一般。

8英寸晶圓主要用于成熟制程及特種制程，其主要工藝制程集中于0.13-90nm，下游應(yīng)用以工業(yè)、手機(jī)和汽車為主，主要包括功率器件、電源管理芯片、非易失性存儲器、MEMS、顯示驅(qū)動芯片與指紋識別芯片等。

近兩年的汽車缺芯進(jìn)一步推動了8英寸晶圓的需求上升，但從8英寸的長期發(fā)展趨勢看，其產(chǎn)線數(shù)量卻是不斷下降的。原因還在于8英寸產(chǎn)線均較為老舊，市場以12英寸為主流產(chǎn)線。許多廠家考慮到8英寸晶圓產(chǎn)線的“年邁”，設(shè)備老舊且更新不易（目前8英寸設(shè)備主要來自二手市場），且收益不如12英寸晶圓等因素，越來越多大廠將8英寸晶圓切換到12英寸晶圓上來。而且建設(shè)投資12英寸晶圓廠的資本支出動輒達(dá)到百億美元，對于大部分廠商放棄8英寸就成為必要了。

據(jù)外媒報道，現(xiàn)在有一些國際IDM正率先將高利潤的汽車MOSFET和IGBT功率模塊生產(chǎn)從8英寸遷移至12英寸，以提高其在該領(lǐng)域的競爭力，不過距離大范圍投放入市，還需要較長一段時間。

一環(huán)扣一環(huán)，部分功率器件的缺失，上述8英寸晶圓產(chǎn)能不足也是造成部分功率器件緊缺的原因之一。另外，據(jù)供應(yīng)鏈消息顯示，許多零部件廠商在手訂單指向飽和，由于單位產(chǎn)品利潤并不高，企業(yè)考慮到如若擴(kuò)產(chǎn)，其所需要承擔(dān)的設(shè)備投資負(fù)擔(dān)過重，而未來還可能需要承擔(dān)產(chǎn)能過剩風(fēng)險，由此考慮，其維持現(xiàn)狀的可能性較大。

對于上述困境，相關(guān)的汽車協(xié)會以及業(yè)界人士近期也曾呼吁，產(chǎn)業(yè)鏈上下游需要進(jìn)一步溝通，逐漸建立起風(fēng)險共擔(dān)的合作關(guān)系。



汽車芯片趨于集成化

通常而言，車規(guī)級芯片要對安全性、可靠性、穩(wěn)定性要求高，從設(shè)計(jì)到流片技術(shù)壁壘高，而且傳統(tǒng)芯片、汽車電子和整車已經(jīng)形成一個比較穩(wěn)定的合作格局，短期替代的難度是比較大的。而新能源汽車為國產(chǎn)汽車芯片提供了新賽道。僅從整車的芯片數(shù)量來看，傳統(tǒng)車型需要850到1050顆，新能源車型需要920到1180顆。

不過，新能源汽車并非意味著芯片使用量的絕對增加。鄒廣才介紹，隨著未來車的架構(gòu)和功能在發(fā)生變化，新增功能會增加部分芯片數(shù)量，而汽車從分布式架構(gòu)到預(yù)控制的集中架構(gòu)變化，也會導(dǎo)致部分芯片數(shù)量減少。

“現(xiàn)在有一個趨勢就是汽車功能的高度集成，一顆主要芯片把外圍配合芯片的功能集成到一個新的芯片里面，也會導(dǎo)致一些簡單功能芯片的數(shù)量減少。”鄒廣才表示。

分類來看，在典型的新能源汽車中，功率、控制、電源、通信、驅(qū)動和模擬芯片用量比較多，智能網(wǎng)聯(lián)的發(fā)展也對增加對計(jì)算、安全、無線通信、存儲芯片和傳感器的需求；另一方面，隨著域控制器的發(fā)展，低端的MCU會被集成到SoC里面，另外，部分功能單一的芯片也可能會被集成到SoC或SBC芯片中。

據(jù)聯(lián)盟統(tǒng)計(jì)，國內(nèi)目前大概有110家到130家企業(yè)開發(fā)和生產(chǎn)汽車芯片，公開宣傳顯示， 50%企業(yè)實(shí)現(xiàn)了量產(chǎn)應(yīng)用，超過70%的企業(yè)供應(yīng)種類不多于10種。另外，有50多家芯片上市公司宣稱有車規(guī)級產(chǎn)品或者量產(chǎn)應(yīng)用。

“總體來講我們國家的汽車芯片行業(yè)還處在春秋的早期，應(yīng)該說進(jìn)入到這個行業(yè)的企業(yè)很多，但是各家的產(chǎn)品類型、數(shù)量比較少。”鄒廣才指出，國內(nèi)大部分的車規(guī)級產(chǎn)品僅是初步通過了認(rèn)證，上車的道路還很長，未來幾年汽車芯片產(chǎn)品一定會批量上市，建議企業(yè)在產(chǎn)品布局上要體現(xiàn)自己的產(chǎn)品特色和技術(shù)優(yōu)勢，避免陷入低端產(chǎn)品的無序競爭。

北京首發(fā)汽車芯片保險保障機(jī)制

當(dāng)前，國產(chǎn)芯片迎來了重大的歷史機(jī)遇期。據(jù)統(tǒng)計(jì)，到2025年，我國芯片需求量達(dá)到130億顆，到2030年達(dá)到270億顆，市場需求量巨大。

與此同時，國產(chǎn)芯片發(fā)展面臨很多挑戰(zhàn)，比如國內(nèi)汽車芯片基礎(chǔ)總體上比較薄弱，產(chǎn)業(yè)不健全，高可靠、高安全車規(guī)級芯片積累少，經(jīng)驗(yàn)不足，對汽車場景理解不深，工具鏈不完善等。

“從全球的角度看，車規(guī)芯片差不多在整個半導(dǎo)體占比10%-12%。從我們中國汽車芯片市場看，國產(chǎn)的芯片占比很低。”中國汽車芯片產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新聯(lián)盟副秘書長許艷華表示。

許艷華提到，國產(chǎn)汽車芯片之所以發(fā)展很慢，一方面是傳統(tǒng)汽車當(dāng)中，芯片的整車地位沒有那么突出，處于供應(yīng)鏈的末端；另外，汽車芯片在半導(dǎo)體領(lǐng)域總體占比不是太高，加上國際汽車芯片格局比較穩(wěn)定，門檻非常高，所以國內(nèi)發(fā)展的意愿不強(qiáng)烈。“但是在智能網(wǎng)聯(lián)汽車這個時代，芯片的地位越來越突出，國產(chǎn)芯片上升到國家戰(zhàn)略的高度，如果要發(fā)展好汽車芯片，是需要舉國之力的。”

許艷華介紹，從國產(chǎn)汽車芯片的企業(yè)情況看，有70多家上市的汽車芯片設(shè)計(jì)公司，50多家已經(jīng)有車規(guī)產(chǎn)品，或者產(chǎn)品已經(jīng)量產(chǎn)上車。“但從我們了解的情況看，品類比較少，上車的難度非常大。其中一個原因是汽車芯片要求高安全、高可靠性，在這方面，我們國產(chǎn)汽車芯片積累比較少，設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)不足，對汽車應(yīng)用中的場景理解不深。大家現(xiàn)在都說汽車芯片有了，但是芯片能不能在車上用這是非常重要的問題，是很共性的問題。”

她認(rèn)為，汽車芯片和半導(dǎo)體領(lǐng)域要深度地融合，不僅僅是簡單的供需關(guān)系，應(yīng)該是合作關(guān)系，把汽車芯片導(dǎo)入到整車廠的應(yīng)用。

為緩解汽車產(chǎn)業(yè)“缺芯”，國內(nèi)汽車芯片產(chǎn)業(yè)正探索越來越多的方式完善生態(tài)。今年1月，北京市經(jīng)信局和財政局聯(lián)合發(fā)布了2022年北京高精尖產(chǎn)業(yè)發(fā)展資金實(shí)施指南，對符合的汽車芯片領(lǐng)域的投保企業(yè)，按照不超過相關(guān)保費(fèi)的50%給予補(bǔ)貼。

而汽車芯片保險保障機(jī)制，在國內(nèi)尚屬首次。汽車芯片保險保障機(jī)制旨在推動芯片企業(yè)、零部件企業(yè)和保險公司，開展汽車芯片保險和保費(fèi)補(bǔ)貼試點(diǎn)工作，通過“市場化為主+政府有限支持”方式破解汽車芯片應(yīng)用難題，以金融保險手段分擔(dān)產(chǎn)業(yè)鏈上下游風(fēng)險和疏通瓶頸，是創(chuàng)新汽車芯片生態(tài)的重要環(huán)節(jié)。該保障機(jī)制在北京首發(fā)，后續(xù)將向全國推廣。


汽車芯片國行標(biāo)準(zhǔn)有望在“十四五”期間落地

11月15日，中國汽車芯片產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟副秘書長鄒廣才在2022汽車芯片技術(shù)創(chuàng)新與應(yīng)用論壇時表示，聯(lián)盟參與起草的《國家汽車芯片標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)指南（草案）》已提交給工信部，預(yù)計(jì)該指南的征求意見稿將擇機(jī)向行業(yè)公開來征求意見，汽車芯片國行標(biāo)準(zhǔn)有望在“十四五”期間陸續(xù)落地、研制和應(yīng)用。

據(jù)悉，除了規(guī)劃標(biāo)準(zhǔn)體系外，聯(lián)盟已經(jīng)發(fā)布了14項(xiàng)團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)，主導(dǎo)參與制定國家級或者行業(yè)級汽車芯片標(biāo)準(zhǔn)3項(xiàng)。另外，聯(lián)盟已在北京建立了汽車芯片實(shí)驗(yàn)室，并提出了完整的車規(guī)級芯片認(rèn)證的框架和實(shí)施細(xì)則。

麥肯錫預(yù)計(jì)汽車芯片需求與供給矛盾在未來幾年仍將持續(xù)。

近日，知名咨詢公司麥肯錫提出，由于供需錯配的存在，預(yù)計(jì)汽車芯片短缺將在未來幾年內(nèi)持續(xù)下去。麥肯錫分析表明，汽車芯片行業(yè)的整體收入可能從2019年的410億美元上升到2030年的1470億美元。自動駕駛、連接性和電動化是推動汽車芯片需求增長的三大支柱，總收入約為1290億美元，占市場總體量的88%。

因此，國家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的出臺將為我國車規(guī)級芯片研發(fā)、制造帶來重要推動。