今年以來，席卷全球的芯片荒讓汽車行業(yè)備受打擊，2月8日，通用公司對美國堪薩斯州 Fairfax 工廠、加拿大安大略 Ingersoll 工廠、墨西哥San Luis Potosi工廠實(shí)施完全停產(chǎn)措施。福特公司對外宣稱，芯片短缺可能會(huì)使公司第一季度的產(chǎn)量減少20%。大眾也發(fā)出預(yù)警，其位于沃爾夫斯堡的全球最大工廠目前有9.3萬輛高爾夫車型訂單正面臨芯片持續(xù)短缺的挑戰(zhàn)。

 

隨著時(shí)間的推移，這一影響已經(jīng)從生產(chǎn)端向銷售端蔓延，據(jù)《華爾街日報(bào)》報(bào)道，現(xiàn)在美國的汽車市場面臨一個(gè)巨大的矛盾局面。一方面，美國人對于汽車的需求量正在接近歷史最高水平。但另一方面，由于全球性半導(dǎo)體供應(yīng)不足，導(dǎo)致現(xiàn)在美國汽車經(jīng)銷商門店里面陳列的汽車數(shù)量降至最近幾十年來的最低水平。

 

近期，中國臺(tái)灣地區(qū)疫情蔓延，臺(tái)積電等多個(gè)芯片制造巨頭都已出現(xiàn)了確診病例。分析人士指出，一旦疫情向晶圓廠密集的臺(tái)北以南擴(kuò)散，大量芯片廠勢必受影響關(guān)閉，將使得全球“缺芯潮”的問題更加惡化。

 

芯片荒的背后，汽車半導(dǎo)體行業(yè)究竟經(jīng)歷了什么？

 

 

此輪芯片荒從去年四季度開始，到今年一季度愈演愈烈，歸根結(jié)底，供需失衡是導(dǎo)致這一問題的根本因素。

 

先來看供給端。

 

來自SEMI的報(bào)告顯示，2016年全球8寸產(chǎn)線的數(shù)量為188條，而到2020年年底，8寸產(chǎn)線數(shù)量也僅增長到191條。SurplusGlobal的測算結(jié)果表明，目前市場約有700臺(tái)二手的8英寸晶圓制造設(shè)備出售，但是8英寸晶圓制造設(shè)備的需求至少在1000臺(tái)以上，在設(shè)備短缺的情況下，相關(guān)廠商想要在短期內(nèi)擴(kuò)產(chǎn)是不現(xiàn)實(shí)的。

 

天公不作美，今年2月份，日本近海海域發(fā)生強(qiáng)震，美國半導(dǎo)體重鎮(zhèn)得克薩斯州也遭遇罕見暴雪，半導(dǎo)體企業(yè)被迫停產(chǎn)，全球芯片的供給再度遭受打擊。

 

作為全球最大的晶圓代工廠，臺(tái)積電拿到了全球近56%的訂單，但公司早就處于滿載運(yùn)行狀態(tài)，此前公司對外表示，已經(jīng)沒有產(chǎn)能可提供給客戶，而且一度暫停對客戶端報(bào)價(jià)。為了緩解供給端的壓力，中芯國際還破天荒的獲得了美國的“赦免”，允許其購買一定的設(shè)備進(jìn)行生產(chǎn)。

 

從需求端來看，自2017 年以來，全球汽車的總量在下滑，2019年全球汽車銷量9129.7萬輛，同比減少3.95%，2020年在疫情沖擊下，全球汽車銷量同比下降16.21%至7650萬輛。

 

但汽車向電動(dòng)化、智能化、網(wǎng)聯(lián)化的轉(zhuǎn)變卻極大提升了對半導(dǎo)體的需求。“三化”演變使得產(chǎn)業(yè)鏈價(jià)值的構(gòu)成發(fā)生劇變，與內(nèi)燃機(jī)相關(guān)的系統(tǒng)和元器件正在縮減，而三電(電池、電驅(qū)、電控)的引入快速推升了單車半導(dǎo)體的使用量和價(jià)值。根據(jù)Strategy Analytics 數(shù)據(jù)，2019 年純電動(dòng)車單車平均半導(dǎo)體價(jià)值達(dá)到了775 美元，為燃油車的兩倍有余。

 

此外，傳統(tǒng)燃油車中價(jià)值占比最高的半導(dǎo)體器件為 MCU，占比達(dá)23%，功率半導(dǎo)體和傳感器分別占21%和13%，而在典型的純電動(dòng)汽車中，受益于動(dòng)力系統(tǒng)由內(nèi)燃機(jī)過渡為電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，傳統(tǒng)機(jī)械結(jié)構(gòu)的動(dòng)力系統(tǒng)被電動(dòng)機(jī)和電控系統(tǒng)取代。而電控系統(tǒng)需要大量的逆變器，因此對IGBT、MOSFET 等功率器件產(chǎn)生了大量需求，推動(dòng)了功率半導(dǎo)體在純電動(dòng)車的價(jià)值占比大幅提升至55%，相比之下，MCU和傳感器價(jià)值占比分別下降至11%和7%，這是一個(gè)重要的結(jié)構(gòu)性變化。

 

 

來自IHS 的數(shù)據(jù)顯示，2020年全球汽車半導(dǎo)體市場規(guī)模為380億美元，其中汽車功率器件市場規(guī)模約45億美元。英飛凌、恩智浦、瑞薩半導(dǎo)體等歐美日巨頭牢牢把持著這一市場，其中英飛凌是全球功率半導(dǎo)體的絕對龍頭，2019年，其在MOSFET和IGBT領(lǐng)域的市占率分別為24.6%、35.6%。

 

從總量和結(jié)構(gòu)雙重角度來看，國內(nèi)廠商市占率低且主要聚焦在中低端領(lǐng)域，其中斯達(dá)半導(dǎo)體和聞泰科技分別是IGBT和MOSFET領(lǐng)域的龍頭。我國汽車芯片約 90%依賴進(jìn)口，而海外汽車芯片廠商供應(yīng)短缺增加了國內(nèi)廠商的供應(yīng)鏈導(dǎo)入機(jī)會(huì)，汽車半導(dǎo)體國產(chǎn)替代進(jìn)程有望全面提速。

 

斯達(dá)半導(dǎo)體長期深耕IGBT領(lǐng)域，逐步發(fā)展成為國內(nèi)IGBT龍頭，2019年全球排名第八，市占率為 2.5%，是唯一進(jìn)入前十名的中國企業(yè)。IGBT 芯片是 IGBT 模塊的核心，相較于其他國內(nèi)公司，斯達(dá)半導(dǎo)體的競爭力主要就體現(xiàn)在其可以自主研發(fā)IGBT 芯片。IGBT 芯片先后經(jīng)歷了 6 代升級(jí)，而斯達(dá)半導(dǎo)體已經(jīng)成功量產(chǎn)1-6 代所有型號(hào)的 IGBT 芯片，不僅將核心技術(shù)掌握在自己手中，也取得了成本優(yōu)勢。去年公司生產(chǎn)的汽車級(jí) IGBT 模塊合計(jì)配套超過 20 萬輛新能源汽車，并且新增多個(gè)國內(nèi)外知名車型平臺(tái)定點(diǎn)，基于第六代 Trench FS 技術(shù)的650V/750V IGBT 芯片占比在不斷提升。

 

2021年Q1，公司實(shí)現(xiàn)營業(yè)收入3.24 億，同比增長135.7%；實(shí)現(xiàn)歸母凈利潤 7500萬，同比增長177.23%

 

聞泰科技旗下的安世半導(dǎo)體為國內(nèi)MOSFET領(lǐng)域龍頭，市占率約為4.1%，也是該領(lǐng)域內(nèi)唯一進(jìn)入前十名的中國企業(yè)。從發(fā)展歷程上來看，聞泰科技短期內(nèi)提升競爭力的方式是通過外延并購，2020 年 9 月，聞泰科技正式實(shí)現(xiàn)對安世半導(dǎo)體100%的控股。

 

作為全球少數(shù)幾家能夠?qū)崿F(xiàn)大規(guī)模量產(chǎn)的半導(dǎo)體公司，安世半導(dǎo)體擁有一萬多種功率半導(dǎo)體，二極管和晶體管出貨量全球第一、邏輯芯片全球第二、ESD 保護(hù)器件全球第一、功率器件全球第九，是國內(nèi)MOSFET領(lǐng)域毋庸置疑的龍頭。2019年的全球市占率約為4.1%，也是該領(lǐng)域內(nèi)唯一進(jìn)入前十名的中國企業(yè)。

 

進(jìn)一步細(xì)分來看，根據(jù) IHS Markit的 統(tǒng)計(jì)，安世半導(dǎo)體的汽車功率 MOSFET 排名全球第二，僅次于英飛凌。此外，公司在第三代半導(dǎo)體的布局上也始終走在國內(nèi)前列。最新的消息顯示，公司推出的第三代半導(dǎo)體氮化鎵功率器件性能領(lǐng)先，目前氮已經(jīng)推出硅基氮化鎵功率器件（GaNFET），已通過車規(guī)認(rèn)證測試并實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。

 

2021年Q1，聞泰科技的半導(dǎo)體業(yè)務(wù)呈快速增長態(tài)勢，收入達(dá) 5.2 億美元，季度毛利率為 34.1%，已達(dá)到近兩年季度收入盈利能力的最高水平。

 

對于國內(nèi)汽車半導(dǎo)體的生產(chǎn)廠家來說，這場席卷全球的疫情大概率會(huì)引發(fā)全球產(chǎn)業(yè)鏈的思考，芯片高度依賴單一地區(qū)風(fēng)險(xiǎn)加大。因此，市場分析到，全球芯片產(chǎn)業(yè)鏈向基礎(chǔ)設(shè)施完備且穩(wěn)定的大陸有轉(zhuǎn)移的趨勢，大陸的芯片制造企業(yè)將迎來更多的發(fā)展機(jī)遇。