他山之石 - 后缺芯时代，如何“破局”是关键

以下文章来源于JIC投资观察 ，作者冯源、常亮

时至今日,芯片短缺仍在给汽车行业带来“余震”,这场2020年掀起的“缺芯”潮平息地似乎比想象中要慢,不少车企仍然面临着缺芯压力。

汽车行业数据预测公司AutoForecast Solutions(以下简称为AFS)副总裁预测,汽车行业可能要到2023年或甚至更长时间才能从芯片短缺中恢复过来。AFS统计，2021年由于芯片短缺，全球汽车市场累计减产量约1,020万辆，其预计到今年年底，全球汽车市场累计减产量将至436.35万辆。

日本两大车企丰田和本田相继发布了10月减产计划，原因均与疫情导致的半导体等供应短缺问题有关。自疫情以来，汽车制造业一直受到供应链瓶颈的影响，半导体芯片的短缺尤甚。

据德邦证券统计,今年三季度,海外主流芯片大厂的MCU产品持续紧缺,最长交期达52周,且普遍呈现涨价态势。据Digitimes报道，日本头部功率半导体IDM大厂罗姆半导体(Rohm)从2022年10月1日起正式调涨新、旧产品报价，涨幅约为10%。其余国际芯片大厂恩智浦、英飞凌等也相继传出调涨车用芯片报价的消息。意法半导体、德州仪器和英飞凌也正计划于今年第四季度提高汽车元器件的价格，涨幅达20%。

我国汽车芯片对外依赖度高达90%，随着汽车电动化、智能化进程加快,芯片需求呈指数级增长,由于芯片短缺,不少主流合资品牌的畅销车型长期处于供不应求的状态。

对国内汽车芯片厂商而言，面临的是机遇还是挑战？

01 汽车芯片的全球视角

• 汽车芯片的分类

汽车芯片是指用于车体汽车电子控制装置和车载汽车电子控制装置的半导体产品。汽车芯片主要分为以下几类：一是，主控芯片，即处理器和控制器芯片，常用于发动机、车身控制、中控、辅助驾驶（ADAS）和自动驾驶系统等；二是，负责转换功率的MOS、IGBT功率芯片，常见于电动车的电源；三是，传感器芯片，如雷达、安全气囊、胎压监测等。

• 汽车新四化驱动汽车芯片需求攀高

汽车的电动化、网络化、智能化、共享化，推动汽车芯片的需求攀升。据天风证券预测，2025年新能源汽车芯片单车的需求量将相较于2020年增加一倍，也相较于传统燃油车增加一倍，单车芯片数量约1,000-2,000颗。

如在智能化方面，随着智能化需求的不断提升，对汽车感知能力的要求也相应提高，需通过雷达系统（激光雷达、毫米波雷达和超声波雷达）和视觉系统（摄像头）对周围环境的数据进行更加精准的采集；此外，在汽车控制上，对电机、油门、刹车等控制信号都提出了更加精准的要求，这些都会大幅提升对汽车芯片的需求。

• 全球汽车芯片产能投资相对保守

虽然汽车芯片的需求走高，但目前全球汽车芯片产能投资相对保守。车载芯片占全球半导体市场总销售额比例在10%左右，占比不高，以全球最大晶圆代工厂台积电为例，车载芯片业务占其业务总比例不超过5%。这主要是由于车载芯片毛利率相较于消费电子芯片而言较低，且技术要求严格，代工厂商在该领域大规模生产的意愿不足。

02 我国汽车芯片情况

• 国产化率较低，对外依存度高

据盖世汽车数据显示，目前车规级控制芯片国产化率不到1%，功率半导体自给率好于其它，约8%，传感器芯片国产化率也比较低，仅4%左右。

国内车企长期以来依靠进口芯片，并不重视国产芯片。以2021年为例，全球前五大主要芯片厂被欧美垄断，分别为英飞凌（德国）、恩智浦（荷兰）、瑞萨电子（日本）、德州仪器（美国）、意法半导体（瑞士、法国和意大利）。中国只占全球市场的2.5%，远低于中国集成电路的全球市场份额。国内上榜企业仅闻泰科技一家，仅位列第19位，处于第二梯队甚至第三梯队。

• 国内汽车芯片厂商较少，产品较低端

国内汽车芯片较少，海外巨头基本垄断行业。如MCU芯片，国内仅十几家厂商，仅有数家厂商能够量产出货，如杰发科技、比亚迪半导体、芯旺微等，还有部分厂商仍在认证、测试阶段。而且，能够量产的大部分厂商的产品，也集中在简单的车身控制上，如雨刷、车灯等低端需求，在安全气囊系统、逆变器、电池管理等高端场景产品，还无法覆盖。产品采用ARM架构较多，虽然目前授权收费比较便宜，但存在日后断供被卡脖子的风险。

03 缺芯背后的原因

• 汽车芯片制作要求高、投入大且验证周期长

与消费级和工业级芯片相比较，汽车芯片在环境要求、可靠性、供货周期等方面的要求都很高。

在环境要求上，汽车芯片的工作环境十分复杂，具有高振动、多粉尘、多电磁干扰的特征，对温度范围的要求很高，要求到达-40度至155度；

在可靠性上，汽车的设计使用寿命一直要求在15年左右或20万公里内零失误；

在认证上，要通过十分严苛的认证，一般要3-5年，通过三大车规级标准和规范，如在设计阶段，要符合安全标准ISO26262，安全等级分为A、B、C、D四个级别，是认证难度最高，周期最长的认证，同时，认证的要求也在不断提高，不同国家还会根据自己的特殊情况提出特殊要求，很多企业都难以通过认证，甚至在通往认证的道路上资金链断裂；
在供货周期上，要求供货一般都在10年，这对供应商的资金实力也是极大的挑战。

• 市场份额集中于海外龙头厂商

由于行业壁垒较高，全球汽车芯片行业基本被海外厂商垄断，市场高度集中。天风证券研究数据显示，2021年，海外厂商瑞萨电子、恩智浦、英飞凌、赛普拉斯、德州仪器、微芯科技、意法半导体的市占率超过90%。同时，上述海外厂商基本都采用了设计、制造、封测在内全环节自产的IDM模式，这要求厂商掌握各个环节的技术，对资金和技术的要求都很高。

• 客户认证壁垒极高

汽车芯片具有客户认证壁垒高的行业特点，汽车芯片在通过车规级认证后，还要通过下游整车厂的层层考验，通过试样、小批量供货、上车后才能实现批量供货。一旦通过整车厂的认证后，就很少更换供应商，基本可以稳定供应5年以上，这也给新进入者无形中增加了难度。

当汽车芯片供应充足时，整车厂对于更换供应商持保守态度，虽然目前汽车芯片有一定程度的短缺，为国产厂商打开了窗口期，降低了进入壁垒，但下游整车厂在核心前装产品上，首选的仍然是英飞凌等国际龙头产品。

• 各生产环节均存在较大差距

汽车芯片的制造涉及晶圆、设计、制造、封测等多个环节，在任一环节的薄弱都会影响到最终的生产成果无法实现。

我国汽车芯片制造在各环节均与国际先进水平存在较大差距：在基础材料方面，高端材料的配方依然被发达国家垄断，如三代半导体材料（适用于功率半导体），我国掌握GaN和SiC的生产工艺的厂商极少，在IGBT和MOS上，依然有落后发达国家2-3代产品的差距；

在芯片设计上，如EDA软件设计，我国至今无法实现自主设计；

在高端芯片制造上，我国制造工艺远落后于海外龙头厂商，中芯国际刚刚公布量产12nm工艺，但海外巨头已经步入7nm的工艺。

04 如何破局？

• 资金扶持

为加快培育国内汽车芯片厂商，可以从资金扶持和人才培养两方面下手。汽车芯片涉及的芯片种类较多，也比较复杂，十分需要龙头企业发挥在资金方面的优势，在汽车芯片核心关键技术上形成突破。

如加大加快设立政府引导资金，对汽车芯片上下游的国产企业进行资金上的大力扶持。还可以发挥国有大型企业的资金实力优势，鼓励其投入汽车用芯片产业中，利用国企国资改革的机会，引入风险投资。此外，还可考虑通过国家重点扶持项目的方式，对上下游汽车芯片企业在研发投入上进行资助，建立长效稳定的研发投入机制。

• 鼓励车厂和汽车芯片供应商跨行业交流，“降低”客户认证壁垒

汽车芯片比较多元，需要多产业进行融合，如汽车制造和芯片制造行业，而不同产业具有不同的产业和技术特点，进而导致汽车芯片行业需要进行跨界融合。

针对此情况，可扩大汽车芯片行业对外和对内的开放，鼓励跨行业进行交流，互相交流在各自行业技术、生产的工艺特点，提高芯片的良率和可靠性。

尤其是在可靠性上，鼓励车厂与供应商的交流，并向供应商提供各类生产原材料、生产设备上的支持。鼓励下游车厂使用国产芯片，并给予一定的补贴，减少车厂使用国产产品、材料，带来的潜在机会成本和风险损失。

• 加大人才的培养力度

据某车厂负责人介绍，像MCU架构师，以前的年薪大概是100万元左右，现在起薪超过200万元。可以见得，顶级芯片人才仍有缺口。

可以考虑尝试加大高校、科研院所提高集成电路人才的培养力度，有针对性的培养汽车芯片人才，如联合汽车芯片厂商，与高校、科研院所进行联合培养。

同时加快推进对第三代半导体材料、激光雷达、射频等芯片细分领域厂商的培训，形成比较优势，把握弯道超车机遇。

总的来说，国内汽车芯片厂商还有很长路要走，在后缺芯时代，如何“破局”是关键，市场、企业、技术、产品都在不停的变化，机遇就孕育在危机之中。

风险提示

观点仅供参考，不构成投资建议或承诺。市场有风险，投资需谨慎。