汽车芯片荒的表面与深层原因是什么?

2 评论 加国无忧 51.CA 2021年4月2日 11:12 来源:华尔街见闻

全球芯片短缺持续成为焦点。汽车芯片告急、手机芯片极缺……几乎所有用到芯片的行业都受到了冲击,多家知名厂商因芯片供应不足被迫停工或减产,几乎全世界都在闹“芯”荒。

据媒体报道,从4月1日开始,多家芯片产业链的大厂上调产品价格,最高涨幅达20%。

4月1日,A股芯片板块大涨。截至收盘,全志科技涨超10%,韦尔股份、银河微电涨超5%,逾9只个股涨幅超过2%。

4月2日,汽车芯片、半导体相关概念股继续大涨。

图片来源:选股宝

芯片短缺从去年12月底开始,部分原因是汽车制造商错误估计了需求以及智能手机和笔记本电脑的销量在大流行推动下飙升。此前,汽车业芯片短缺持续受到市场关注,通用汽车和福特等制造商已不得不削减产量,但大型科技公司的发展也可能受到影响。

据粤开证券,本轮芯片短缺预计使得一季度全球汽车产量下降10%左右。由于汽车芯片短缺,IHS Markit于2月16日预计一季度全球减产近100万辆汽车,较此前2月初的预期(减产67.2万辆汽车)大幅上调。LMCAutomotive预测,与2019年同期相比,2021年一季度全球汽车产量将同比下降10%,这意味着产量减少110万辆,其中60万-70万辆是由芯片短缺导致,其余则是疫情封锁措施造成的。

多家车企公告芯片短缺。大众集团早在2020年12月就曾发出芯片短缺警报,主要是ESP、ECU芯片缺货导致相应零部件断供,随后大众集团在北美、欧洲和中国进行了减产。随后,菲亚特克莱斯勒、日产、戴姆勒、斯巴鲁等多家车企都因为半导体芯片短缺纷纷宣布部分工厂被迫停产。

此次芯片短缺主要为MCU。MCU又称微控制器,可以理解为各类分散设备的“小脑”,用以实现其动作或功能。汽车用MCU分散在座位、雨刷、空调、影音、动力等多个部分,一辆车包含几十甚至上百个MCU。

本次芯片短缺一是应用于ESP(电子稳定控制系统)的MCU(微控制单元),另一种是ECU(电子控制单元)中的MCU。在中国市场,一般10万元以上的车型,特别是中高端车型都会配备ESP。它是汽车主动安全系统的一部分,能起到防侧滑作用。ECU广泛应用于汽车各控制系统中,被喻为“行车电脑”。

01

汽车芯片短缺,原因是什么?

粤开证券认为,表面原因来看,主要有疫情及突发事件干扰、汽车厂商对需求反弹估计不足、消费电子等挤占产能以及汽车芯片使用的8英寸晶圆供不应求四个原因。

(1)疫情及突发事件干扰

受疫情影响,今年初大部分芯片供应商降低产能或关停工厂,再加上对车市的预测偏悲观,作为以订单情况来规划产能的半导体制造商,在没有接到足够订单的情况下,也主动降低了产能。随着中国疫情逐渐受到控制,乘用车市场也得到显著恢复,车企产能增加也带动了芯片需求量的提升,与供应侧出现“错配”。

2020年9月底,日本音频IC巨头旭化成惟一的晶圆工厂失火,82小时未扑灭,导致部分IC芯片暴涨22倍。11月,意法半导体三个工会的员工,在各自工厂举行了大罢工,抗议工作量过于饱和,以至于VX芯片严重短缺,代理商也趁机涨价。另外,欧洲西部恶劣的天气,也造成运输不畅、原料供应发生了问题,影响了芯片厂商备货。

(2)汽车厂商对需求反弹估计不足

车企对全年车市景气度回升的估计不足,导致需提早半年至一年做产能规划的晶圆芯片上游企业无法及时调整增加产能。电动化、智能化、网联化的发展使整车对主控芯片及功率半导体的需求快速增长,同时消费电子、工业、通信等其他领域也伴随5G的应用普及,不断向智能化发展,也产生了大量对相关芯片的需求,挤占了车规芯片的产能空间。

(3)消费电子等挤占产能

疫情蔓延,消费者足不出户导致了全球消费电子领域芯片需求激增,各大芯片代工商为了全力生产消费电子领域所需的芯片,进一步下调了今年汽车芯片的产能。此消彼长之后,汽车芯片的产能出现大幅下滑。同时消费电子领域特别是手机芯片的需求量增加,也在一定程度上挤占了汽车芯片的产能。疫情期间居家办公也带动笔记本、平板等电子产品的需求增长,从而拉动相关芯片的需求上涨。

(4)汽车芯片使用的8英寸晶圆供不应求

8英寸晶圆的应用涵盖了汽车、消费电子、通信、计算、工业等各个领域。目前很多芯片代工商都已经停止了8英寸晶圆的生产销售,转为生产12英寸的晶圆。截止到2019年,全球还在生产8英寸晶圆的工厂已经不足200家,需求大,而产能小。

而深层原因,则是因为各大汽车厂商把“鸡蛋”放在了一个篮子里。

汽车MCU行业的门槛高,却没有话语权,逐渐将MCU产能七成外包台积电。由于MCU芯片散布于汽车各个部分,汽车制造商要求零不良率,以保障行车安全。以市占率三成的全球MCU巨头瑞萨为例,分包商对于车用芯片的公开要求是:-40~75℃、湿度95%、15~25KV的静电环境中,必须要拥有20年质保,不良率控制在100万分之1以下。

但MCU厂商在产业链中的占位较低,大多为博世、大陆等一级供应商之下的二级供应商,或是汽车厂的三级供应商。因而MCU巨头与整车厂联盟,以节约重新认证、适用和安全成本,格局稳定却缺乏活力。汽车MCU芯片集中度很高,却只占台积电约3%的产能,量价均不高,因而产能紧张时,汽车芯片产能得不到保障。

02

此次芯片荒将持续多久?

粤开证券认为,MCU短缺预计持续至四季度。根据IHS,微控制器单元(MCU)的半导体供应链从订购到交付到主机厂通常有3-4个月的时间,而目前交货时间增加了一倍左右,至少达到6个月。

IHS预计,尽管供应链第三季度仍会受限,但汽车芯片短缺的情况将在3月底左右触底,4月起预计MCU的供应将有所改善,但仍不能满足主机厂的需求。在第三季度,MCU的供应可以满足主机厂当时的持续需求,但可能无法弥补2021年上半年损失的需求,预计第四季度MCU的供应将能够满足主机厂的持续需求,并能弥补此前的损失。

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