汽車芯片短缺現(xiàn)狀與未來趨勢分析

自去年年底開始，由于芯片短缺造成的車企停產(chǎn)事件不斷蔓延，截止2021年5月，上汽大眾、廣汽豐田、蔚來、通用、福特、大眾、日產(chǎn)、雷諾、現(xiàn)代等主要車企均已有停產(chǎn)或計(jì)劃縮減產(chǎn)量的行為。該現(xiàn)象對不同的車企造成了不同程度的影響，對于蔚來等造車新勢力來說，停工停產(chǎn)直接導(dǎo)致了預(yù)期交付量的下降；對于合資企業(yè)來說，芯片短缺使其舍棄了部分車型的產(chǎn)量，優(yōu)先生產(chǎn)暢銷車型保證其運(yùn)營平穩(wěn)；對于德系，美系大廠，主要影響集中在中高端車型利潤的減少，如凱迪拉克XT5、XT6，雪佛蘭TrailBlazer，福特探險(xiǎn)者，林肯飛行家等車型。

政府、車企面臨芯片供應(yīng)不足現(xiàn)狀推出相應(yīng)措施

針對芯片短缺現(xiàn)象，各國政府均采取了一定措施抵抗沖擊，我國自2月開始，工信部已采取三次行動著手芯片短缺問題，強(qiáng)化未來智能化、電動化、網(wǎng)聯(lián)化技術(shù)趨勢下芯片供應(yīng)能力建設(shè)。具體來說，工信部于2月9日與主要汽車芯片供應(yīng)企業(yè)代表進(jìn)行座談交流，建議汽車芯片供應(yīng)企業(yè)高度重視中國市場，調(diào)配產(chǎn)能，提升流通環(huán)節(jié)效率，同時與上下游企業(yè)加強(qiáng)協(xié)同合作。2月26日，工信部推動供需對接，推出《汽車半導(dǎo)體供需對接手冊》，明確列舉了59家半導(dǎo)體企業(yè)的568款產(chǎn)品與26家汽車及零部件企業(yè)的1000條產(chǎn)品需求信息。3月24日，辛國斌主持召開汽車芯片供應(yīng)問題研討會，提出遠(yuǎn)近結(jié)合、系統(tǒng)推進(jìn)的解決方向，聚焦于三點(diǎn)要求：客觀全面認(rèn)識當(dāng)前形式；著眼當(dāng)前供應(yīng)問題；加緊長遠(yuǎn)布局，統(tǒng)籌發(fā)展需求。基于工信部的三次主要行動來看，政府層面的調(diào)控主要起兩方面的作用：1.成為芯片供求關(guān)系間的橋梁，打通供求雙方之間的信息壁壘，宏觀調(diào)控產(chǎn)能，提升全產(chǎn)業(yè)鏈的運(yùn)行效率。2.分別對當(dāng)前環(huán)境與未來發(fā)展進(jìn)行分析規(guī)劃，挖掘產(chǎn)業(yè)共性問題，引導(dǎo)關(guān)鍵技術(shù)的實(shí)現(xiàn)與資金投入的流動方向，為企業(yè)提供宏觀的戰(zhàn)略方向與供應(yīng)渠道。

世界范圍內(nèi)，美國計(jì)劃向半導(dǎo)體研發(fā)領(lǐng)域投資500億美元，增加芯片產(chǎn)能，提升其芯片在全球產(chǎn)量中的百分比；歐盟則將重點(diǎn)放在未來十年內(nèi)的規(guī)劃上，計(jì)劃在2030年全球的半導(dǎo)體市場中產(chǎn)量占比增至20%；日本重點(diǎn)關(guān)注與美國芯片產(chǎn)業(yè)供應(yīng)鏈進(jìn)行穩(wěn)定的合作，同時覆蓋其它重要零部件供應(yīng)鏈合作?？梢钥闯鰵W美國家主要將重點(diǎn)放在提升芯片產(chǎn)量上，日本則是希望通過更加穩(wěn)定的合作，保障汽車產(chǎn)業(yè)鏈關(guān)鍵零部件的穩(wěn)定供應(yīng)。

除政府外，各家主要車企也紛紛推出相應(yīng)對策，緩解芯片短缺帶來的沖擊，如表1所示：

表1 供應(yīng)商應(yīng)對策略

現(xiàn)階段芯片供應(yīng)不足的四大主要原因由表1可以看出，國外由于占領(lǐng)當(dāng)前芯片技術(shù)優(yōu)勢，應(yīng)對策略主要為重構(gòu)芯片供應(yīng)鏈管理與采購模式，重點(diǎn)關(guān)注車企與芯片供應(yīng)商的直接溝通，保證渠道穩(wěn)定。而國內(nèi)主機(jī)廠則更加關(guān)注芯片國產(chǎn)化替代進(jìn)程，加大投資與自建研發(fā)生產(chǎn)能力，提升芯片供應(yīng)的穩(wěn)定性。

當(dāng)前芯片供應(yīng)短缺的主要由不可抗力、市場回暖超出預(yù)期，整體芯片市場資源競爭和晶圓供求問題四大主要原因?qū)е拢?/p>

1.不可抗力的主要表現(xiàn)為大部分芯片供應(yīng)商由于疫情降低產(chǎn)能或停產(chǎn)，直接導(dǎo)致供給不足，此外，還存在例如得克薩斯州寒潮迫使芯片制造企業(yè)暫時關(guān)閉、瑞薩工廠火災(zāi)等災(zāi)害因素導(dǎo)致產(chǎn)量下降。

2.由于去年車企預(yù)估市場過于悲觀，導(dǎo)致半導(dǎo)體廠商自身也在降低產(chǎn)能計(jì)劃，而汽車市場的回暖速度超出預(yù)期，芯片上游企業(yè)又需要提前半年至一年來規(guī)劃產(chǎn)能，所以導(dǎo)致了相關(guān)汽車芯片的產(chǎn)品產(chǎn)能不足。

3.除汽車產(chǎn)業(yè)對芯片的需求外，全球的消費(fèi)電子市場需求旺盛，導(dǎo)致了芯片工廠的產(chǎn)能向消費(fèi)電子領(lǐng)域傾斜，壓縮了汽車芯片的產(chǎn)能。

4.汽車芯片廣泛使用的晶圓尺寸為8英寸，但目前很多芯片工廠已經(jīng)停止生產(chǎn)8英寸的晶圓，轉(zhuǎn)為生產(chǎn)12英寸的晶圓。

綜合四點(diǎn)因素來看，汽車芯片短缺與芯片制造廠商產(chǎn)能下降的原因較為多元，且在芯片產(chǎn)業(yè)鏈的全周期的部分，無法從單一端口解決汽車產(chǎn)業(yè)芯片供應(yīng)不足的現(xiàn)狀，對于我國市場，2020年全球汽車芯片市場規(guī)模約3000億元，而我國自主汽車芯片產(chǎn)業(yè)規(guī)模僅約為70億元，占比小于2.5%，且主要分散在低附加值和低可靠性領(lǐng)域。缺乏自主可控的芯片產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)窃斐赡壳拔覈a(chǎn)業(yè)鏈安全問題的根本原因，主要體現(xiàn)在國內(nèi)核心芯片零部件企業(yè)缺失、汽車芯片行業(yè)原始創(chuàng)新能力缺失以及芯片相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)體系和驗(yàn)證手段的缺失。

圖1 我國芯片自主情況

圖2 汽車芯片市場企業(yè)競爭格局

未來芯片產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢分析

我國政府已在頂層設(shè)計(jì)中將芯片列為關(guān)鍵技術(shù)，在《新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2021~2035年）》中，將車規(guī)級芯片列為技術(shù)提升重點(diǎn)。重點(diǎn)城市在十三五區(qū)間也通過頒布政策、產(chǎn)業(yè)規(guī)劃投資來促進(jìn)本地集成電路的產(chǎn)業(yè)發(fā)展，成效顯著。工業(yè)和信息化部黨組成員、副部長辛國斌和工業(yè)和信息化部電子信息司司長喬躍山近期在公開講話中，也明確了未來芯片產(chǎn)業(yè)政策鼓勵方向。在當(dāng)前技術(shù)實(shí)力尚顯不足的產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀下，強(qiáng)化供需對接是主要脈絡(luò)。同時不斷加大技術(shù)研發(fā)的投入，打造完整的芯片自主產(chǎn)業(yè)鏈，未來，聚焦性扶持政策、資金性補(bǔ)貼將有望出臺。

從技術(shù)的角度來看，隨著智能網(wǎng)聯(lián)技術(shù)的普及，傳統(tǒng)芯片對于高算力需求的自動駕駛相關(guān)算法的支持已經(jīng)明顯不足；智能座艙作為智能網(wǎng)聯(lián)車輛當(dāng)前階段較易實(shí)現(xiàn)的部分，搭載了多樣化的娛樂、通訊、交互等功能，對計(jì)算實(shí)時性、帶寬、傳輸速率需求也有了明顯提升；同時，如MPC的車輛控制算法已經(jīng)較為成熟，對比傳統(tǒng)PID控制算法具有更好的控制效果，但在當(dāng)前環(huán)境下，受限于芯片算力與成本，仍然沒有大規(guī)模普及應(yīng)用……在種種技術(shù)需求的驅(qū)動下，未來芯片產(chǎn)業(yè)會向著高算力、低成本、高可靠性的方向進(jìn)行發(fā)展，企業(yè)對于芯片產(chǎn)業(yè)的投資孵化也可重點(diǎn)關(guān)注相關(guān)技術(shù)。