为什么21世纪打败汽车的不是汽油而是芯片？

汽车芯片,就是使用在汽车中的芯片(废话)。

相比手机、电脑芯片新产品发布会有时比春晚还热闹的景象,汽车芯片领域一直不太受普通大众关注。

直到2020年开始汽车芯片出现了严重短缺,甚至出现了供应商囤积居奇的魔幻场景。

国内一家电子供应链公司负责人表示,“炒芯片的人这半年把十年的钱都挣回来了。”由于赚钱效应快,很多做贸易、做物流的人都来炒芯片,用几千万的成本撬动上亿的盘子。

据第一财经报道,一些特殊的MCU(汽车芯片中最关键的一类)的价格,去年为每个8美元,但目前狂飙至50美元,是去年的6倍以上。

相比茅台顶多2、3倍的价差,这么看,还是炒芯片更赚钱。

不过,茅台你炒也就炒了,毕竟那玩意不关乎民生,没人因为喝不起茅台渴死。但是,汽车芯片短缺可是会影响国家工业与经济发展。

终于,国家铁拳降临了。8月1日,市场监管总局宣布,针对汽车芯片市场价格高企、哄抬炒作等突出问题,根据价格监测和举报线索,已对涉嫌哄抬价格的汽车芯片经销企业开启了立案调查。

闹剧暂时画上一个句号,回到事件的开始,汽车芯片为什么会出现短缺呢?

随着汽车电气化发展,汽车芯片种类越来越多、功能越来越重要。传统燃油车中汽车芯片主要包含MCU、功率半导体、传感器和各类模拟器件,电动汽车智能化后又在汽车中新增了驾驶辅助类芯片、图像传感器、AI处理器、激光雷达、毫米波雷达等汽车芯片产品。

数据来源:国海证券研究所

由于不像消费电子品中的芯片一样,平时都被主人捧在手心里、揣在裤兜里、放在包包里,汽车芯片的重要特点就是要能抗造、抗极端温度、安全性高,就算是工业级芯片,也没有达到汽车级芯片的高标准。

数据来源:硬件十万个为什么

所以,虽然汽车级芯片对于算力或者说芯片制程要求没有消费电子芯片那么变态,手机芯片动辄5nm、3nm在汽车级芯片中完全是不存在的,40nm的汽车芯片都算高级货。

但是,正是由于汽车芯片的要求太高、汽车厂商对于供货商有严格的生产认证要求,汽车芯片制造的难度却一点不低,因此,这个领域长期被汽车制造强国——日欧美企业所占据。

以汽车芯片中最重要的器件MCU为例。MCU(微控制单元,Microcontroller Unit) 并不是一种芯片的名称,而是一类芯片的名称。

MCU有点类似手机里的SoC,单个MCU同时将CPU、RAM、ROM、定时计数器和多种I/O接口集成在一张芯片上,使得MCU仿佛是一台微型计算机。所以MCU也被称为单片微型计算机或者单片机。

MCU在一辆汽车的半导体器件中可以占到三分之一以上的比例,从车身动力总成到车身控制、信息娱乐、辅助驾驶,从发动机控制单元,到雨刷、车窗、电动座椅、空调等控制单元,每一个功能的实现都需要MCU的参与。

目前,汽车MCU市场前三强企业就占据了全球超过50%的份额,意法半导体、恩智浦、英飞凌是欧洲企业,微芯科技、德州仪器是美国企业,瑞萨电子是日本企业,中国企业在其他都很难找到影子。

数据来源:格隆汇

再以功率半导体为例。功率半导体器件是汽车中实现能源变换与传输的核心器件。目前全球汽车功率半导体市场依然主要被欧美日企业占领。功率半导体中最有代表性的元器件IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)绝缘栅双极型晶体管前7大供应商就占据了75%的全球份额,且主要为日欧企业。

不过,在功率半导体一些中低端领域,国内企业还是有一定的位置。其中龙头是国内一家名叫闻泰科技造山寨手机起家的企业,闻泰在几年前斥巨资收购了荷兰一家汽车半导体企业——安世半导体。当年看莫名其妙,现在看眼光独到。安世半导体原先是荷兰汽车半导体巨头恩智浦下的一个子公司,在汽车功率半导体多个细分领域中排名全球前三,而拿下了安世的闻泰如今也拿到了通往汽车芯片高手局牌桌的门票。

除了安世半导体,国内一些本土功率半导体企业也在近两年取得了很大进步,在全球排名上有所提升,不过国内企业要挑战传统大厂们的位置,还有很长的路要走。

数据来源:芯谋研究

总之,汽车芯片与其他关键领域芯片一样,从一开始,供给就牢牢的被把控在了西方国家的手里。

2021年上半年,全球汽车销量由于新冠肺炎疫情缓解、经济复苏影响,出现了报复性反弹的情况。

2021上半年全球汽车销量约4097万辆,同比增长26%。与此同时,芯片消耗大户电动车的销量更是势如破竹。中国2021年上半年新能源汽车销量增长200%,汽车制造大国德国新能源汽车销量增幅达到233%。

数据来源:盖世汽车

在全球芯片产能出现紧缺的时间节点,汽车芯片需求反而大大提升,因此,对于汽车芯片企业来说,如果你没有自己的晶圆厂而采用代工模式的话,那么自己的芯片就会由于芯片代工厂们生产线满负荷工作的原因,排队吧您内。

而就算有自己的晶圆厂,也由于需求过于旺盛,即使产线开足马力,也不够车企们嗷嗷待哺的需求。而且,很多欧日汽车芯片大厂的晶圆厂,都设在了疫情一点没好转甚至越来越严重的东南亚,时常受到疫情冲击而临时停产,更是雪上加霜。

这就导致了去年以来出现多家车企由于芯片短缺导致临时停产,而中国大陆车企则是重灾区,毕竟就算咱们疫情控制的好,但芯片还主要靠欧美日企业供给。

这就给了二道贩子,也就是并非原厂但在原厂芯片到车企间渠道上的层层供应商赚钱的机会,也就出现了本文开头的怪象。

当然,汽车芯片的短缺,光靠打击赚差价的中间商们还不够,关键还在于怎么去提高供给,尤其是抓住疫情期间国内“独善其身”的窗口期,提升本土企业的技术能力与产品产量。

而从目前来看,国内汽车芯片企业确实也都在茁壮成长。比如闻泰科技,其不但已经宣布投资 120亿元人民币在上海临港新建一座300mm(12英寸)功率半导体晶圆厂,还在本月完成对英国一家老牌晶圆厂Newport Wafer Fab的收购,以期迅速提高芯片制造能力。

而本身就是整车厂的比亚迪,目前已经实现自研IGBT芯片一年可供给120万辆汽车的产能,并在国内市场拿下了20%的份额,仅次于全球老大英飞凌。

数据来源:格隆汇

但在相对高端的MCU领域则不容乐观,国内企业始终未能杀出欧美日厂家的包围圈占据一定市场。

数据来源:中信证券

但比亚迪、华大北斗、杰发科技等企业也在从低端做起,慢慢突破。

没准,本次汽车芯片的缺货危机,反而会成为一次促成国内产业链企业崛起的好机会,毕竟中国有着未来最有发展前景的新能源汽车市场,有着举国上下对芯片领域国产替代的决心。或许,当本次芯片短缺危机结束后,回过头来看,才发现危机中原来孕育的是更大的新机。