2019年年底，突如其來的新冠肺炎疫情打亂了諸多行業(yè)原本的節(jié)奏，盡管疫情的暴發(fā)并不是汽車半導(dǎo)體行業(yè)變革的根本原因，但是疫情誘發(fā)的半導(dǎo)體短缺，使得半導(dǎo)體行業(yè)前所未有地被政府、行業(yè)相關(guān)方、制造商甚至終端消費者關(guān)注。在此背景下，《德勤半導(dǎo)體行業(yè)系列白皮書》指出，OEM廠商和半導(dǎo)體企業(yè)對于能力轉(zhuǎn)型的意識尤為迫切，實現(xiàn)汽車半導(dǎo)體自主可控是未來每一個身在其中的企業(yè)必須面對的戰(zhàn)略議題。
技術(shù)迭代驅(qū)動半導(dǎo)體行業(yè)高速發(fā)展
5G、物聯(lián)網(wǎng)等底層技術(shù)的不斷成熟將驅(qū)動下游細分領(lǐng)域的電動化、智能化不斷發(fā)展，從而持續(xù)推動全球半導(dǎo)體行業(yè)需求穩(wěn)步增長。預(yù)計至2025年，全球半導(dǎo)體行業(yè)市場規(guī)模將達6300億美元。從垂直細分領(lǐng)域來看，伴隨著技術(shù)的進步，汽車、工業(yè)、通信及消費電子領(lǐng)域?qū)⒂瓉硇袠I(yè)轉(zhuǎn)型，進而擴大對半導(dǎo)體的總需求量，其中汽車將成為拉動半導(dǎo)體行業(yè)增長的主要驅(qū)動力。未來5年，預(yù)測汽車半導(dǎo)體復(fù)合增長率約為10%，增速位居第一。
疫情影響下全球芯片供應(yīng)鏈?zhǔn)艿絿?yán)重打擊，由于各國家及地區(qū)疫情恢復(fù)程度不同，供給側(cè)產(chǎn)能受到制約。
與此同時，疫情暴發(fā)刺激了消費電子需求，導(dǎo)致芯片企業(yè)產(chǎn)能達到峰值。2020年間，全球硅晶圓出貨量較2019年增長13.9%，出貨量創(chuàng)歷史新高。在下游需求的持續(xù)拉動下，截至2021年第三季度，全球晶圓廠產(chǎn)能利用率已約為95%，趨于產(chǎn)能峰值，致使短期內(nèi)無法及時擴充產(chǎn)能。
面對旺盛的需求，供需端不平衡造成需求缺口。全球半導(dǎo)體行業(yè)具有強周期性，根據(jù)全球半導(dǎo)體庫存指數(shù)顯示，截至2021年第二季度，全球半導(dǎo)體庫存指數(shù)小于0.9，全球市場處于半導(dǎo)體嚴(yán)重短缺時期。
電動智能化增加汽車半導(dǎo)體需求
隨著汽車“新四化”進程不斷加快，全球新能源汽車市場將迎來快速增長，各國新能源汽車滲透率持續(xù)提升。預(yù)計至2025年，全球新能源汽車銷量突破2100萬輛，五年復(fù)合增長率約為37%。疫情并未阻止全球汽車產(chǎn)業(yè)電動化、智能化的腳步，基于不同發(fā)展目標(biāo)，各國新能源汽車滲透率持續(xù)提升。
智能化、電動化趨勢提升了半導(dǎo)體對汽車的重要程度，加大了芯片在汽車中的應(yīng)用。
然而，受疫情影響，車企對市場需求信心不足，降低了芯片采購量;與此同時，疫情暴發(fā)帶動消費電子需求激增。以2020年第一季度為例，全球筆記本電腦、電視、手機、汽車、服務(wù)器等出貨量均有大幅提升，面對激增的消費需求，車企下調(diào)的芯片訂單產(chǎn)能幾乎全轉(zhuǎn)移至滿足消費電子類生產(chǎn)需求，導(dǎo)致汽車出貨量降至谷底。
在供給側(cè)，車規(guī)級芯片產(chǎn)線整體產(chǎn)能有限，且廠商對于汽車芯片的生產(chǎn)線擴產(chǎn)意愿相對較弱。車規(guī)級芯片對安全性及穩(wěn)定性需求高，主要使用成熟制程8英寸(200mm)產(chǎn)線生產(chǎn)，相比之下，強調(diào)性能的消費電子類芯片，則主要使用先進制程12英寸(300mm)產(chǎn)線生產(chǎn);由于生產(chǎn)效率更高，覆蓋下游應(yīng)用更廣，供給側(cè)產(chǎn)能擴張主要集中在12英寸(300mm)產(chǎn)能。以模擬芯片生產(chǎn)為例，先進制程(300mm)產(chǎn)線晶圓廠生產(chǎn)模擬芯片將比成熟制程(200mm)晶圓廠節(jié)約40%的成本，毛利率提高8%。
綜合可見，在汽車行業(yè)對芯片需求日益增長的背景下，汽車芯片短缺情況尤為突出，并給汽車行業(yè)帶來了巨大的經(jīng)濟損失。據(jù)預(yù)測，2021年全球汽車減產(chǎn)810.7萬輛，帶來共計2100億美元的經(jīng)濟損失。中國市場損失額預(yù)計約260億美元。
長期需求旺盛，國產(chǎn)替代趨勢明顯
本輪半導(dǎo)體短缺的主要原因是疫情環(huán)境下汽車半導(dǎo)體市場需求與供給不匹配，因此，最有效的解決方案為擴大供給側(cè)產(chǎn)能。然而，由于半導(dǎo)體生產(chǎn)線從建立到規(guī)?；a(chǎn)的周期為1~2年，本輪半導(dǎo)體短缺將持續(xù)至2022年第二季度。
短期內(nèi)，包括傳統(tǒng)OEM、新勢力OEM以及自主品牌OEM在內(nèi)的多家車企紛紛采取一些短期應(yīng)對措施以緩解半導(dǎo)體短缺帶來的生產(chǎn)壓力，主要舉措包括臨時替代和減配交付。雖然各家車企均提出不同類型的解決方案，但卻不是長久之計。無論是臨時替代方案還是車輛功能的減配方案，都將進一步提高車企研發(fā)成本，降低消費者購車信心。
從中長期而言，對于不同種類的汽車半導(dǎo)體，由于技術(shù)壁壘不同，緊缺程度和未來應(yīng)對舉措將有所差異：微控制器(MCU)半導(dǎo)體緊缺程度最高，恢復(fù)存在挑戰(zhàn);功率半導(dǎo)體(IGBT)緊缺程度中期有望緩解;用于電源管理等品類的模擬芯片緊缺程度正在逐步緩解。
汽車芯片未來發(fā)展趨勢
趨勢一：電動化、智能化發(fā)展推動汽車芯片需求增加。
與傳統(tǒng)燃油車相比，電動化、智能化轉(zhuǎn)型驅(qū)動汽車芯片整體數(shù)量顯著增加。據(jù)統(tǒng)計，至2022年，新能源汽車平均芯片搭載量為1459個。尤其在自動駕駛場景下，傳感器、控制類和存儲類芯片的使用量增長更加迅速。以傳感器芯片為例，自動駕駛級別越高，對傳感器數(shù)量要求越多，L3級別自動駕駛平均搭載8個傳感器芯片，而L5級別自動駕駛所需傳感器芯片數(shù)量增加至20個，車輛所需處理與存儲的信息量也隨之劇增。
趨勢二：電動化、智能化發(fā)展驅(qū)動單車芯片價值提升。
以電力系統(tǒng)作為動力源的新能源汽車，對電子元器件功率管理、功率轉(zhuǎn)換能力提出了更高要求，提升了汽車芯片的價值。隨著自動駕駛技術(shù)逐漸成熟，單車搭載芯片的價值也將更高。據(jù)統(tǒng)計，至2025年，汽車電子元器件BOM(物料清單)價值將有顯著提升，這主要來自新能源汽車電池管理及電動動力總成對電子元器件的需求(如逆變器、動力總成域控制器DCU、各類傳感器等)。
趨勢三：汽車電子電氣架構(gòu)走向集中式，對芯片性能提出更高要求。
隨著車內(nèi)ECU和傳感器數(shù)量增加，整車線束成本和布線難度也隨之大幅提升，汽車電子電氣硬件架構(gòu)從傳統(tǒng)分布式朝著“集中式、輕量精簡、可拓展”的方向轉(zhuǎn)變。(德勤)
關(guān)鍵詞： 技術(shù)迭代 驅(qū)動 半導(dǎo)體行業(yè) 高速發(fā)展
