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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

作者: 時(shí)間:2022-12-05 來源:界面新聞 收藏

在許多汽車供應(yīng)充足的表象下,一些核心供應(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(jì)會持續(xù)到2025年,而這也正是廠商的機(jī)會,但芯片廠商因?yàn)?a class="contentlabel" href="http://m.butianyuan.cn/news/listbylabel/label/投入">投入的風(fēng)險(xiǎn)考量,實(shí)際新產(chǎn)能的動力并不充足。

本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/202212/441234.htm

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(gè)月的建廠周期以及產(chǎn)量爬坡的時(shí)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)芯片結(jié)構(gòu)性短缺得到實(shí)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(diǎn)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,這與芯片產(chǎn)品研發(fā)周期長以及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(shí)施停工,豐田12月全球生產(chǎn)計(jì)劃減少至75萬輛,比去年12月實(shí)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(jì)減產(chǎn)量將攀升至427.85萬輛,2023年全球汽車行業(yè)預(yù)計(jì)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?!苯衲?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。”

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(fèi)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?yàn)槿毙緦?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?yàn)樾酒膯栴}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(gè)月,主要是ET5的訂單量比其他車型多,所以時(shí)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(jī)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(shí)間點(diǎn)已經(jīng)過去。”

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(fèi)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?yàn)榍捌阡N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?yàn)樯a(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?yàn)樵燔囆聞萘嚻筮\(yùn)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(diǎn)

而汽車芯片短缺,意味著這是個(gè)國產(chǎn)替代的機(jī)會。中泰證券研報(bào)指出,預(yù)計(jì)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。”廣汽集團(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(gè)地方供應(yīng),但并不是所有的芯片都可以替代,因?yàn)檐囈?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(yàn)證,尤其是涉及安全。比如像制作高溫高寒兩個(gè)測試就得一年時(shí)間。”

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?yàn)檐嚻髮π酒煽啃?、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(gè)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(jī)會是率先擠進(jìn)新的汽車品牌,因?yàn)樾缕放频墓?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(jī)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(bào)指出,中國車規(guī)級芯片在汽車計(jì)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(diǎn)來看,陳啟向《紅周刊》表示,“國產(chǎn)車規(guī)級芯片短期突破點(diǎn)必然是功率類芯片,因?yàn)檫@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(jī)遇。

中泰證券近期研報(bào)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(jī)會預(yù)計(jì)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(shí)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?yàn)闊o人駕駛階段計(jì)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?yàn)槠囀袌鲞€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(jī)會的,因?yàn)榈鼐壵蔚纫蛩乇仨毻苿悠囆酒就粱?,而且國?nèi)電動汽車市場相對領(lǐng)先,未來需求也很大。”

陳海進(jìn)認(rèn)為,在高端芯片領(lǐng)域,國產(chǎn)替代的難點(diǎn)在于驗(yàn)證時(shí)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(yàn)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(jià)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(bào)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(shí)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(shí)都已經(jīng)不一樣了,現(xiàn)在整體上來看應(yīng)該是不缺貨了。”芯??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(gè)項(xiàng)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(jià)格飆升,并導(dǎo)致主機(jī)廠采購成本增加。對于汽車芯片漲價(jià)的問題,時(shí)代電氣證券部工作人員表示,可能有一部分新簽的時(shí)候會考慮漲價(jià)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(jià)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(xiàng)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(xiàng)目將由控股子公司成都士蘭實(shí)施,項(xiàng)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(jiān)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(jì)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(xiàng)目建設(shè)期為3年。驗(yàn)證可以同步走,有些驗(yàn)證已經(jīng)完成,不同的品類可能會有不同的驗(yàn)證周期,以及每一個(gè)產(chǎn)品的上車,都會有驗(yàn)證的過程,這個(gè)過程有些會長一點(diǎn),有些會短一點(diǎn)?!?/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(shí)代數(shù)據(jù),今年1-9月乘用車功率模塊裝機(jī)量排名中,比亞迪半導(dǎo)體、斯達(dá)半導(dǎo)、時(shí)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(shí)帶來了機(jī)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(gè)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(fèi)電子芯片的利潤率低11%左右。同時(shí),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(shí)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。”

除了前期投入大,汽車芯片還存在驗(yàn)證周期長、難度大等問題。陳啟指出,和消費(fèi)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(fèi)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(fèi)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(jì)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?yàn)樾酒难邪l(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(bào)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(bào)的數(shù)據(jù)來看,韋爾股份的研發(fā)費(fèi)用高達(dá)17.67億元,研發(fā)費(fèi)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(fèi)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(jì)、制造、封裝、測試都是一體,一家廠商一條龍全部做完?,F(xiàn)在需求增長,廠商投資擴(kuò)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(kuò)產(chǎn)比較保守,即使投產(chǎn)了,但是工藝相對復(fù)雜,擴(kuò)產(chǎn)周期不是那么快,像消費(fèi)類電子芯片相對靈活。”

文中提及個(gè)股僅為舉例分析,不做買賣推薦。



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