汽車缺芯危機成為全球供應(yīng)鏈乃至疫情中維持世界經(jīng)濟發(fā)展的焦點

從2020年底開始，缺芯問題就成為汽車行業(yè)的最大挑戰(zhàn)。去年1月以來，沒有因此被迫停產(chǎn)或減產(chǎn)的整車廠寥寥無幾。芯片短缺不僅導(dǎo)致汽車行業(yè)產(chǎn)出減少，消費者購車成本增加，還影響到了依賴貨運卡車的運輸行業(yè)，繼而影響到全球物流成本，甚至還干擾了眾多開發(fā)自動駕駛乘用車或者卡車的科技企業(yè)，汽車行業(yè)缺芯危機成為全球供應(yīng)鏈乃至疫情中維持世界經(jīng)濟發(fā)展的焦點。

自2020年下半年以來，全球掀起了一股汽車供應(yīng)鏈的芯片荒。據(jù)業(yè)界估計，由于芯片短缺導(dǎo)致供應(yīng)中斷，2022年第一季度全球汽車產(chǎn)量減少了約60-130萬輛。缺芯直接導(dǎo)致2022年全球汽車產(chǎn)量下降，預(yù)計減產(chǎn)450萬輛。

總體來看，汽車芯片短缺主要是供需失衡，供給端因為各種天災(zāi)人禍造成緊缺，這使得供應(yīng)鏈里面所說的牛鞭效應(yīng)越來越嚴重，供應(yīng)鏈條上所有的企業(yè)需要增加額外的庫存，使得芯片緊缺的情況雪上加霜。

隨著復(fù)蘇的時間越來越長，汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)現(xiàn)短缺的芯片主要是缺MCU微控制器。前面已經(jīng)介紹了，汽車控制模塊里面使用了大量的MCU微控制器，由于芯片小型化和高頻的需求，MCU需要40 nm以下的制程，大部分IDM都把芯片生產(chǎn)外包給臺積電(TSMC)等代工廠， TMSC生產(chǎn)出貨的所有汽車MCU的約70%的市場份額。由于汽車MCU芯片的市場也是高度集中的，排名前7位的MCU供應(yīng)商約占需求的98%。當時的瓶頸是臺積電，由于汽車業(yè)務(wù)僅僅占它的3%的總收入，在加工其他芯片還是加工汽車MCU微控制器里面，臺積電有著自己的考量。

汽車芯片采用的前道工序工藝仍然為40納米以上的成熟工藝和傳統(tǒng)工藝，這兩者占到燃油車用汽車芯片95%。這些芯片產(chǎn)品主要包括汽車分布式電子架構(gòu)中用到的各類微處理器、電源芯片、數(shù)據(jù)鏈芯片和接口芯片等。智能電動汽車的出現(xiàn)使得先進制程和尖端制程的芯片用量大增，但是考慮到當前智能電動汽車的市占率，汽車產(chǎn)業(yè)對芯片的需求還是以成熟工藝和傳統(tǒng)工藝為主。

全球汽車芯片的產(chǎn)能主要集中在歐美地區(qū)，這些地區(qū)大多又是疫情的重災(zāi)區(qū)，那么響應(yīng)隔離政策的同時就意味著企業(yè)只能停產(chǎn)或減產(chǎn)，汽車芯片的供應(yīng)自然就出現(xiàn)了短缺現(xiàn)象。近幾年各大汽車都在往智能化方面發(fā)展，半導(dǎo)體芯片電子設(shè)備在汽車中所占的配件比例越來越多，如今已經(jīng)成為了大部分新能源車的標配。芯片生產(chǎn)周期比較長，平均周期達26周時間，要經(jīng)過數(shù)千道工序，企業(yè)往往不會備太多庫存，畢竟供大于求就會出現(xiàn)巨額虧損;但是疫情緩和后，中國市場的復(fù)蘇使得芯片需求大幅增長，各家?guī)齑婢霈F(xiàn)了供不應(yīng)求的現(xiàn)象。

隨后芯片逐漸供過于求，價格下跌，營收減少，行業(yè)進入低谷期。半導(dǎo)體企業(yè)也隨之暫停擴產(chǎn)或者淘汰落后產(chǎn)能，等待銷量增加速度超過生產(chǎn)速度，消化庫存。最后因為芯片消費量的增加，行業(yè)又轉(zhuǎn)入景氣。因此，出現(xiàn)營收增速減緩或者持平，但是庫存增加就可能是需求已經(jīng)見頂而產(chǎn)能逐漸趕上的跡象。例如，在芯源系統(tǒng)(MPS)近期的季報中，庫存周轉(zhuǎn)天數(shù)增加到134天，公司管理層認為2022年底將達到供需平衡。

芯片生產(chǎn)四大環(huán)節(jié)設(shè)計、制造、封裝、測試，只有少數(shù)公司可以獨立完成四個環(huán)節(jié)。汽車芯片行業(yè)為了追求更高的利潤率，采取了大量的外包服務(wù)。在汽車芯片的主要供應(yīng)商包含十大供應(yīng)商，主要包括英飛凌、意法半導(dǎo)體、恩智浦，而這些巨頭有設(shè)計能力，把附加值比較低的環(huán)節(jié)布局在封裝、測試集中在勞動密集型地區(qū)。同時，隨著汽車零部件供應(yīng)商的經(jīng)驗積累，他們設(shè)計了專有的汽車芯片，比如博世在設(shè)計中把大量的知識進行固化，往前自己設(shè)計專用芯片。