近日，美國總統(tǒng)喬·拜登簽署了《2022芯片與科技法案》，將提供500多億美元以促進美國半導(dǎo)體生產(chǎn)和科學(xué)研究，包括為汽車芯片提供專項資金，解決供應(yīng)鏈的挑戰(zhàn)，引起了業(yè)界和網(wǎng)友熱議。

目前，汽車缺芯問題席卷全球。多家車企頻繁曝出減配事件，遭到車主聯(lián)名維權(quán)。一顆芯片，難倒全球汽車產(chǎn)業(yè)。再加之美國芯片法案的簽署，未來汽車芯片產(chǎn)業(yè)的發(fā)展可能會有怎樣的一番景象？為了避免智能汽車重蹈智能手機芯片被卡脖子的覆轍，國產(chǎn)汽車芯片也開始了一波熱潮，紛紛加入陣營。國產(chǎn)芯片能否抓住“缺芯潮”的替代機會？

Q1：上周，美國總統(tǒng)拜登正式簽署了 2800 億美元的《芯片與科學(xué)法案》，該法案規(guī)定，527 億美元專門用于半導(dǎo)體研究，開發(fā)，制造以及促進勞動力發(fā)展，其中 20 億美元用于傳統(tǒng)成熟制程的芯片。美國《芯片法案》的簽訂，對汽車芯片市場會產(chǎn)生哪些影響？

美國總統(tǒng)拜登正式簽署的《芯片與科學(xué)法案》，其中20億美元用于傳統(tǒng)成熟制程的芯片，也是汽車和國防系統(tǒng)的關(guān)鍵。

目前，越來越多的先進技術(shù)應(yīng)用于汽車中，但大部分都需要圍繞半導(dǎo)體進行，因此不管是將來的汽車還是現(xiàn)在的汽車，都會嚴重依賴于芯片供應(yīng)，芯片對汽車的重要性不言而喻。一臺電動汽車平均要使用約3000個芯片，從價格上看，比傳統(tǒng)汽車增加了大約400-600美金的芯片。根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)，隨著電氣化和智能化的發(fā)展，將來到2030年可能會需要3000美金的汽車半導(dǎo)體。

這次法案對于美國來說，其實主要目的是在芯片的供應(yīng)鏈層面，讓臺積電和一些半導(dǎo)體制造商回到美國市場，保證北美汽車半導(dǎo)體的供應(yīng)鏈的完整，并且限制到中國等國家的產(chǎn)能投資，來切實保證美國的汽車行業(yè)的變革。

由于目前國產(chǎn)汽車占有率在美國市場只有5%，基本沒有出口美國，對于中國電動汽車市場的影響較小，但對于長期的發(fā)展是不利的。

但是，因為美國霸權(quán)卡著對進口芯片的供應(yīng)，會倒逼國產(chǎn)自主的高端芯片的成長，從這個角度來看，對國產(chǎn)芯片也是一件好事，國家也正在進行大力投入在汽車芯片領(lǐng)域的政策支持和投資。

Q2 : 如今的全球汽車芯片市場，缺芯問題仍然不可小覷。目前主要稀缺的是哪一類汽車芯片？手機芯片和汽車芯片的區(qū)別是什么？

目前緊缺的汽車芯片主要還是特定的汽車專用芯片。按應(yīng)用領(lǐng)域可分為應(yīng)用處理器（IVI、MCU等）、功率半導(dǎo)體（AMP、IGBT、MOSFET等）、傳感器芯片（TPMS等）及分離器件等。

2020年初，新冠疫情發(fā)生席卷全球，使得汽車的產(chǎn)量在2020年第二季度驟降，因此汽車芯片廠家拿到的需求量也隨之暴跌。到2020年第三季度全球汽車生產(chǎn)復(fù)蘇時，大量的需求和消費電子復(fù)蘇，對上游的芯片供應(yīng)產(chǎn)生了巨大的壓力。而隨著復(fù)蘇所需的周期累計，MCU微控制器成為最主要的短缺芯片。

從芯片分類來看，汽車芯片、工業(yè)芯片和消費芯片存在很大的差異，手機上使用的芯片無法直接用在汽車。其中的差異點主要在：運行溫度，運行電壓，使用壽命和使用以后的目標故障率等方面，其設(shè)計目標都有著巨大的鴻溝。比如臺積電在代工手機芯片和汽車芯片中，會做很多質(zhì)量控制差異，高通在把手機SOC芯片改為汽車SOC芯片的過程中，也做了很多的工程設(shè)計處理。

Q3：據(jù)AFS統(tǒng)計數(shù)據(jù)，由于芯片短缺，2021年全球汽車市場累計減產(chǎn)約1020萬輛，其中亞洲是減產(chǎn)重災(zāi)區(qū)，僅中國就減產(chǎn)了198.2萬輛，給行業(yè)帶來了不可估量的損失。到目前，汽車芯片短缺情況并未改變。全球汽車芯片短缺的原因主要有哪些？

對于汽車芯片短缺，我們可以總結(jié)主要有三個方面的原因：

首先是供需錯配導(dǎo)致的失衡。2020年，由于疫情等天災(zāi)人禍造成了一定程度的緊缺，導(dǎo)致供應(yīng)鏈里所說的“牛鞭效應(yīng)”越來越嚴重，加之未來環(huán)境的不確定性因素更多，供應(yīng)鏈條上所有的企業(yè)都需要增加額外的庫存應(yīng)對，市場的需求量增大，這使得芯片緊缺的情況雪上加霜。

第二是汽車MCU芯片市場供應(yīng)商，在市場占有率高度集中的問題，這里主要卡在臺積電等頭部供應(yīng)商產(chǎn)量的供應(yīng)。

一輛汽車的控制模塊里需要使用大量的MCU微控制器，由于芯片小型化和高頻的需求，MCU需要40nm以下的制程。

對于芯片的供應(yīng)，芯片制造商主要分為兩個路線來走：一個是IDM模式（國際整合元件制造商模式，可以理解為通過芯片制造商自有的產(chǎn)線加工低制程的芯片）。而對于先進工藝制成的環(huán)節(jié)（如28nm以下的芯片），會主要交給臺積電（TSMC）代工。其中，臺積電生產(chǎn)出貨的MCU約占汽車市場70％左右的份額，而排名前7位的MCU供應(yīng)商的產(chǎn)量供應(yīng)可達全球市場需求的98％。

這里容易出現(xiàn)的問題是：由于汽車MCU芯片需求的高度集中，而芯片企業(yè)把先進芯片工藝制造主要交給臺積電等頭部供應(yīng)商來代工，一旦芯片需求增多，這些供應(yīng)商（尤其是臺積電）會出現(xiàn)交付瓶頸。

對于臺積電來說，汽車芯片的業(yè)務(wù)僅僅占公司業(yè)務(wù)總營收的3%-5%（2020-2022年財報數(shù)據(jù)），所以在供需的優(yōu)先度方面（是先加工汽車芯片還是其他芯片），臺積電有自己的考量，這也成為了芯片短缺的原因之一。

不過，隨著各國政府還有車企的斡旋（如2021年德國經(jīng)濟部長Peter Altmaier據(jù)報致函中國臺灣，呼吁提高汽車業(yè)芯片供給，并希望向晶圓代工龍頭臺積電傳遞信息。2021年5月美國商務(wù)部對臺積電等公司施壓，要求他們在短期內(nèi)優(yōu)先滿足美國汽車制造商的需求），臺積電的交付瓶頸已經(jīng)逐步被打破，全球芯片短缺的問題已經(jīng)局部緩解。

相對海外的缺芯大潮的持續(xù)，目前中國汽車市場的缺芯情況有所緩解，主要是有兩個方面的原因：第一，4月5月的汽車需求產(chǎn)量下降，但是芯片的訂單在海外一直生產(chǎn)，可以及時補給供應(yīng)；第二，中國車企和芯片供應(yīng)商面對當(dāng)下的環(huán)境更為吃苦耐勞，迅速的嘗試進軍國產(chǎn)芯片增加補給。

第三是汽車芯片產(chǎn)業(yè)鏈本身存在的幾個問題，也會延長汽車芯片交付的周期：

首先，汽車芯片生產(chǎn)鏈條長，而產(chǎn)業(yè)鏈的供給不充分。從原材料到芯片產(chǎn)品，包括設(shè)計、制造、封裝、測試等四大環(huán)節(jié)，生產(chǎn)鏈條分工精細，而涉及的工廠覆蓋全球，任何環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題都會影響芯片產(chǎn)能。

其次，生產(chǎn)周期長：由于芯片的產(chǎn)業(yè)鏈條比較長，所以從原材料到芯片產(chǎn)品，一般需要24周-26周的時間。當(dāng)供應(yīng)鏈擾動增加之后，供應(yīng)時間會不斷被拉長。

還有，車規(guī)級芯片產(chǎn)值占比少和利潤率低：相比消費級芯片，車規(guī)級芯片對于供應(yīng)商來說利潤相對較低，從而話語權(quán)低。而隨著消費類芯片的需求增長、加之產(chǎn)能整體不足的情況下，芯片產(chǎn)商更愿意生產(chǎn)利潤率高的消費類芯片。

Q4：自缺芯潮爆發(fā)以來，許多下游終端企業(yè)受到影響，車規(guī)級芯片甚至出現(xiàn)一“芯”難求的景象，在此情形之下，多家車企頻繁曝出減配事件。對于消費者來說，減配對汽車整車來說有哪些使用體驗方面的影響？

目前，各大車企都十分注重提高汽車安全性、減低能耗、改善舒適性和增加娛樂及輔助功能，以提高汽車產(chǎn)品的競爭力。一輛車越智能，對應(yīng)的智能控制模塊和傳感器越多，則需要的芯片越多。而對于有汽車廠商因為缺芯問題減配的情況，在安全允許的情況下，通過削減一些功能，來保證車輛的穩(wěn)定供應(yīng)，不會對車輛的壽命產(chǎn)生影響。

價格方面來看，汽車芯片的價格是在上漲的。根據(jù)不完全統(tǒng)計，2022年汽車芯片都有一定幅度的漲幅。但由于汽車芯片的成本占車輛總價的比例較低（單車大概在300美金左右），從目前來看，漲價的問題對于汽車終端價格漲幅影響較小。

這里指的注意的是，未來汽車芯片的漲幅可能會有一些變化。英特爾CEO帕特里克·格爾辛格（Pat Gelsinger）此前發(fā)表過一個主題演講，提出了一個相關(guān)的預(yù)測：到2030年，芯片將占高端汽車物料成本的20%以上，比2019年的4%增長5倍，2025年將占12%，那么其價值占比提高的過程會持續(xù)發(fā)生，后續(xù)芯片漲價很可能將直接帶動汽車價格的上漲。

Q5：全球汽車芯片的長期短缺局面是否可能正在接近得到解決，這波缺芯什么時候可以結(jié)束？

其實，目前汽車芯片的供應(yīng)正在有所好轉(zhuǎn)，在6月已經(jīng)有跡象。根據(jù)外媒報道，6月初，歐洲的芯片供應(yīng)好轉(zhuǎn)，這主要反映在戴姆勒卡車（ Karin RaDStrom）、奔馳（Joerg Burzer）、寶馬和大眾對于芯片的供應(yīng)表態(tài)，缺芯情況有所好轉(zhuǎn)。

另外，根據(jù)S&PIHS的指數(shù)跟蹤情況來看（根據(jù)商品價格和供應(yīng)指標、使用從 S&P 全球制造業(yè) PMI 調(diào)查中收集的回復(fù)、跟蹤20個以上項目的價格壓力和供應(yīng)短缺等因素綜合得出）半導(dǎo)體短缺的情況6月中在全球范圍內(nèi)出現(xiàn)進一步緩解的跡象。

從6月和7月的中國汽車銷量來看，汽車芯片確實在好轉(zhuǎn)，我們看到2022年6月份的銷量回到了190萬+，7月份回到了180萬+，和同期相比都實現(xiàn)了正增長。

Q6：目前全球汽車芯片呈現(xiàn)著怎樣的發(fā)展格局？頭部公司主要集中在哪幾個國家？

雖然汽車芯片細分的類型比較多，但大部分汽車制造商會把主要的芯片業(yè)務(wù)交給頭部的芯片制造商來加工。因此，從市場維度看，歐洲、美國和日本的汽車芯片在全球范圍內(nèi)占據(jù)主導(dǎo)地位，且頭部集中度高。國內(nèi)的領(lǐng)先企業(yè)數(shù)量很少。

頭部廠家集中的原因主要有兩個：

第一，過去汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，強調(diào)可靠性和供應(yīng)鏈的配合，尤其是恩智浦、英飛凌、意法半導(dǎo)體和博世等歐洲芯片制造商，這些企業(yè)主要依托于汽車芯片和工業(yè)芯片這兩個品類的協(xié)同效應(yīng)來獲取競爭優(yōu)勢，在工業(yè)和汽車領(lǐng)域?qū)嵙妱拧?/p>

這幾家廠商基于汽車芯片和工業(yè)芯片的協(xié)調(diào)，迅速躋身頭部前列，取得了長期的訂單和穩(wěn)定性的銷售，使得這幾家芯片公司的汽車芯片業(yè)務(wù)占到了總芯片業(yè)務(wù)40%的左右。

第二，汽車芯片的下線使用，需要通過車規(guī)AECQ驗證。而英飛凌等頭部芯片制造商已經(jīng)熟練的掌握了符合AECQ的制造流程，使其不斷的在擴大和占據(jù)市場份額。

Q7：目前，汽車芯片迎來了一波投資熱潮，芯片“國產(chǎn)替代化”找到了最好的時機，諸多新能源造車也紛紛進入芯片市場。國產(chǎn)汽車芯片的基礎(chǔ)研究技術(shù)有怎樣的進展？

目前，我國汽車芯片自主產(chǎn)業(yè)規(guī)模小，僅占全球的5%以內(nèi)，自研率較低。

但是，國產(chǎn)汽車芯片在支撐國家的汽車工業(yè)發(fā)展方面具有重要的戰(zhàn)略地位，其市場需求量也很大。根據(jù)NE研究院的數(shù)據(jù)，在功率器件方面，中國汽車市場，除去29萬多的低壓MOS管，有201萬使用中高壓功率模塊的車型。而這里離不開國產(chǎn)汽車芯片的支持。

中國的動力半導(dǎo)體模塊的國產(chǎn)率推進的速度很快，目前已經(jīng)將近過半，其中：

比亞迪 39.3萬，同比+209.20%，市占率19.50%

斯達 34.2 萬，同比+156.60%，市占率16.90%

中車時代 22.6萬，同比+500%，市占率11.20%

我們國家預(yù)計在2025年往國產(chǎn)芯片市場占比15%-20%的方向持續(xù)努力。

與此同時，國產(chǎn)芯片仍然面臨很大的挑戰(zhàn)：汽車的芯片工藝，大部分都是低制程的。不同汽車芯片對工藝的要求存在較大差異，汽車上大部分所需芯片的制造技術(shù)是十多年前或更早的、更為成熟的制造工藝。而目前更多的車企的主要芯片合作伙伴也是圍繞成熟的歐美芯片制造商。

因此，在國產(chǎn)汽車芯片替代中主要困難是需要更多的合作需求和制造機會。有了切實的需求，很多國產(chǎn)的自主品牌車企才會有全國產(chǎn)替代的需求。比如五菱汽車發(fā)布了GSEV 平臺車型芯片，加快推進“強芯”戰(zhàn)略，并表示國產(chǎn)化率超90％。

Q8：目前，存儲是增長最快的半導(dǎo)體細分市場。汽車存儲芯片市場規(guī)模有多大？國產(chǎn)芯片在其中會有哪些機會？

隨著汽車電氣化和智能化的發(fā)展，以及車載智能影音娛樂系統(tǒng)的需求增加，刺激了整個汽車電子市場，其中汽車存儲芯片需求也隨之提升。

汽車存儲芯片市場中主要的需求包括DRAM（也稱動態(tài)隨機存取存儲器，包括DDR、LPDDR——指雙倍速率存儲）、和NAND（包括eMMC，非易失閃存技術(shù)）。

從市場發(fā)展規(guī)模來看，根據(jù)IHS市場調(diào)研的數(shù)據(jù)，2019年，全球汽車存儲芯片市場規(guī)模為36億美元，其中LPDDR和NAND市場規(guī)模約為8億美元和10億美元。2020年全球汽車存儲芯片市場規(guī)模為34億美元左右，約占整個汽車半導(dǎo)體市場的9％。

據(jù)初步預(yù)測，到2023年，全球汽車存儲芯片市場規(guī)模為59億美元。而2020年中國汽車存儲芯片市場規(guī)模達到了4.31億美元，預(yù)計2026年可達到7.32億美元。

從競爭格局來看，美光科技國內(nèi)市占率近半，北京君正DRAM市占率第二，三星、南亞科、華邦電緊隨其后。

其他芯片領(lǐng)域，諸如單片機、電源芯片、傳感器芯片，中國的國產(chǎn)替代的過程也在進行中，目前中國汽車芯片所占全球份額不到5%，我們預(yù)測，在2025年有望實現(xiàn)15%-20%的份額。

Q9：在政策方面，國產(chǎn)汽車芯片有哪些主要的扶持政策，還需要哪些方面的支持？

對于國產(chǎn)汽車來說，汽車芯片已是“卡脖子”的短板，相關(guān)主管部門也看到了中國亟待提高車規(guī)級芯片戰(zhàn)略定位，正在各方統(tǒng)籌各級資源、推動產(chǎn)業(yè)支持政策落地、完善標準體系建設(shè)，并已經(jīng)開始制定車規(guī)級芯片領(lǐng)域?qū)ｍ棶a(chǎn)業(yè)扶持政策，開展產(chǎn)業(yè)發(fā)展的頂層設(shè)計；通過一些國家重大專項層面，來支持車規(guī)級芯片重點攻關(guān)項目支持力度。

尤其是針對車規(guī)級芯片檢測認證制度建設(shè)方面，工信部也正在努力完善產(chǎn)業(yè)標準體系一是加速構(gòu)建檢測認證體系，以權(quán)威第三方檢測機構(gòu)為核心，并聯(lián)合車企、芯片企業(yè)、Tier1，打造國家車規(guī)級芯片測試驗證平臺，制定汽車級芯片的測試驗證國家標準，在檢測技術(shù)共研過程中促進技術(shù)進步和標準完善。這個過程是知易行難，頂層在規(guī)劃，還需要企業(yè)不斷努力。

Q10：在汽車電動化和智能化變革中，未來的汽車芯片產(chǎn)業(yè)鏈會發(fā)生哪些顛覆和變化？

結(jié)合汽車芯片產(chǎn)業(yè)鏈的需求鏈來看，我們可以參考日本經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)省對于汽車智能化的研究，以便更好地理解（汽車工業(yè)是日本經(jīng)濟的支柱，日本產(chǎn)業(yè)省明確論述通過戰(zhàn)略政策支持汽車芯片）。

未來智能化汽車市場，主要可以關(guān)注兩個部分：自動駕駛知覺和信息處理相關(guān)的上半層，以及與電動汽車電耗相關(guān)的下半層，這兩部分的芯片需求都在快速增加，也是我們未來重點關(guān)注需要發(fā)展和支持的方向。