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多重原因致汽车芯片市场失衡

正是因为芯片市场极度集中,所以一旦重点地区出现问题,整个产业面临失衡。

今年以来,芯片产业天灾不断。2月,日本发生规模7．3级大地震,影响了瑞萨汽车芯片工厂生产;同样是2月,美国德克萨斯州遭遇难得一见的恶劣暴风雪,导致NXP、英飞凌、三星等芯片巨头在当地的工厂停工;3月,日本瑞萨的一间12英寸芯片工厂发生火灾,导致停工;8月,马来西亚疫情反复,导致博世、英飞凌、采埃孚、英特尔等纷纷停工停产……

可以说,意外事件频出加剧了芯片短缺,但这只是原因之一,汽车芯片短缺尤甚原因复杂。

Δ 新能源汽车芯片增量结构图。资料来源:平安证券

一是,市场对汽车芯片需求预估不足。随着中国疫情率先得以控制,乘用车市场的快速复苏超出行业预期,车企芯片对需求预估过低导致供应不足。特别是新能源汽车销量的增长,相比燃油车,对芯片需求成倍增加。

二是,消费电子领域抢占部分份额。一方面,疫情造成大量芯片产能用于生产医疗器械等领域;另一方面,疫情期间,居家办公、网课等成为大多数人的最佳选择,带动了笔记本、平板等电子产品的需求增长。各大晶圆代工厂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。

Δ 2020年台积电营收按应用分类。资料来源:西部证券

三是,长期以来全球8 英寸晶圆产能紧张,车用芯片供给紧缺。目前晶圆厂的产能主要分为6英寸、8英寸和12英寸,其中8英寸和12英寸的应用量最大。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。

另有观点认为,美国对中国芯片的“封杀”,打乱了原本高度分工明确的芯片市场,一定程度上加剧了“阵痛”。最新消息,据路透社报道,两名知情人士透露,美国官员已经批准了华为为其汽车零部件业务购买芯片的许可证申请。

此外,2020年末开始,汽车行业出现恐慌性囤货,芯片紧张度增加。

那么,缺芯问题到底什么时候能改善呢?目前没有人能够给出准确答案。

可以预见,恶劣天气、火灾等问题能快速解决。不过一方面,虽然中国新冠疫情控制较好,但国外整体疫情依然严峻,随时影响芯片制造生产;另一方面,目前大部分汽车芯片采用8英寸晶圆成熟制程,而近几年来鲜有新的8英寸厂投建,且新建晶圆厂到量产通常需要两年以上,故芯片有生产周期较长、产能不容易增加的特点。从时间上看,获取新的芯片订单估计需要6个月左右,而完成订单或许将花费相同或更久的时间。

因此,各大机构预测,汽车半导体芯片短缺至少持续到今年底甚至2022年或更晚。

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中国期望抓住机会前行

由于现阶段海外疫情仍有不确定性,半导体供应链的安全性持续受到威胁。有观点认为,在当前环境下,优质的国产半导体设备、材料厂商有望受益于行业产能扩张,国产替代将迎来绝佳机遇。

Δ 2010-2020年中国大陆设计销售额(亿元)及同比增速。资料来源:西部证券

毫无疑问,近年来,中国大陆半导体产业保持快速增长态势。2019年国内芯片设计销售总额达到3778亿元,同比增长23．3%。2019年全国共有1780家芯片设计企业,相比2018年新增82家。芯片设计产业主要集中在长三角、珠三角、京津环渤海地区,三地分别贡献了国内本土芯片设计产值的34%、38%、19%。

目前,中国大陆芯片公司在消费终端已实现一定程度的国产替代,存储、射频前端、毫米波、传感器等是重要替代方向。

Δ 我国半导体产业链。资料来源:西部证券

但整体来看,距离国际还有很大的差距。以毛利率为例。无论是芯片设计、制造,还是封测测试环节,中国公司毛利率目前都低于国际水平。以各环节行业龙头来看,典型毛利率约为设计50%以上,制造40～50%之间,封测20%左右。中国公司毛利率低于国际水平,设计20～50%之间,制造30～40%,封测15～20%之间。

具体到汽车芯片,对外依存度较高。根据中国海关总署的数据,2019年中国的芯片进口额达到3055．5亿美元,出口额为1015．8亿美元,芯片贸易长期处于逆差状态。国外汽车芯片厂商依托在传统MCU芯片领域建立起来的绝对优势,依然占据汽车芯片市场的主导地位。公开数据显示,目前全球车载芯片的前五大供应商是英飞凌、恩智浦、瑞萨电子、德州仪器和意法半导体,五家企业占据着全球汽车芯片约50%的市场份额。

技术上,我国芯片公司与国际领先技术相比更是有很大差距。首先,汽车芯片的生态系统建设周期长、难度大,尤其是MCU技术的整合上,中国在短时间内追赶的难度大;其次,中国汽车芯片的测试和认证体系尚不完善,相关行业标准缺失,与国外的芯片产业相比较为滞后;第三,汽车芯片市场准入标准高,主机厂与芯片企业需要进行整体战略合作,而当前的商业模式尚不明确。

Δ 全球半导体产业的四次转移。资料来源:西部证券

不过,随着2020年的“缺芯”危机爆发,国产汽车芯片厂商确实迎来新的机遇。华西证券认为,全球市场的芯片需求缺口巨大,急需中国企业“补位”;而且全球芯片行业市场集中度高,国产芯片厂商有望打破市场平衡;国内对新冠肺炎疫情的有效防控以及国内有利的市场环境也将助力国产汽车芯片的进一步发展。

清华大学教授魏少军曾在为《芯事》一书写推荐序时称,“中国的芯片技术和产业发展还需要至少20年和一代人的努力才有可能攀上世界的高峰。”而此次国内良好的防疫措施,或为汽车芯片的国产替代提供较为有利的条件,供应链安全问题或将促使部分产能向中国大陆转移,加快中国芯片产业向国际追赶的进度。