汽車手機(jī)等多個行業(yè)遭遇“缺芯潮”

羅克研

當(dāng)下，芯片缺貨漲價已經(jīng)成為半導(dǎo)體行業(yè)的主旋律，芯片缺貨漲價的同時，也帶動了整個產(chǎn)業(yè)鏈出現(xiàn)了缺貨漲價的情況，包括材料和設(shè)備等上游相關(guān)產(chǎn)品。對于國內(nèi)手機(jī)廠商最依賴的芯片公司，高通的全系物料交期已經(jīng)延長至30周以上。一些可穿戴設(shè)備芯片，交付周期甚至延長至33周以上。

今年的情況有所不同，在5G、汽車電子、物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用等需求的帶領(lǐng)下，超薄指紋識別、電源管理IC、MOSFET、面板驅(qū)動IC、傳感器等產(chǎn)品需求快速拉升，以電源管理芯片為例，一臺4G手機(jī)的PMIC顆數(shù)只有1顆，但5G手機(jī)卻要3顆，等于需求一下子增加2倍。

據(jù)悉，自2020年第三季度起，包括臺積電、聯(lián)電等就已將8英寸晶圓代工價格調(diào)漲了10%—20%。格羅方德和世界先進(jìn)等晶圓代工廠也將8英寸晶圓代工報價提高了約10%—15%。據(jù)有關(guān)媒體不完全統(tǒng)計，已有超21家芯片企業(yè)漲價，漲價幅度在10%—20%。

芯片漲價，原材料漲價，圓晶漲價。這也讓幾十年來沒有漲價的中國家電制造商不得已做出選擇。此外，汽車的生產(chǎn)成本也會上升，不過汽車成本上升應(yīng)該不會導(dǎo)致全球CPI攀升，因為即使芯片價格上漲10%，汽車生產(chǎn)成本也只會增加0.2%。

從去年下半年開始，全球汽車行業(yè)中就蔓延“缺芯潮”。而在以往，芯片的升級迭代需求只存在于手機(jī)、電腦等少數(shù)幾個電子品類當(dāng)中。今年一季度開始，這一問題逐漸被放大。

受到芯片供應(yīng)不足影響，根據(jù)調(diào)研機(jī)構(gòu)IHS Markit最新報告，芯片短缺預(yù)計將導(dǎo)致今年第一季度全球近100萬輛輕型車輛延產(chǎn)。按照業(yè)內(nèi)分析師提供的數(shù)據(jù)估計，汽車“缺芯”的狀況可能持續(xù)到2022年第一季度，或?qū)⒃斐山衲耆蚍秶鷥?nèi)200至450萬輛汽車減產(chǎn)，這相當(dāng)于近十年以來全球汽車年產(chǎn)量的近5%。

福特、通用汽車、大眾，本田受到的影響最大。通用汽車指出，由于芯片缺貨，今年的稅前利潤將會損失20億美元。

車企缺芯傳導(dǎo)給芯片代工廠，全球芯片代工廠都在滿產(chǎn)運轉(zhuǎn)，在半導(dǎo)體行業(yè)追趕摩爾定律的將近半個世紀(jì)中，周期性產(chǎn)能緊張是該行業(yè)長期發(fā)生的情況。以往，都能依靠例如代工廠的提前布局，或反周期建設(shè)等措施降低矛盾，但這一次這個產(chǎn)業(yè)中的每個環(huán)節(jié)似乎都“失算”了。代工廠的滿產(chǎn)轉(zhuǎn)移給再上游的設(shè)備廠商，再由設(shè)備廠商傳導(dǎo)給其上游的零部件廠商，一些零部件的交期甚至從原來的1-2個月延長至半年。上游的供應(yīng)不足，又反過來傳遞給下游，加劇了消費電子行業(yè)缺貨的狀況。

根據(jù)業(yè)內(nèi)分析師提供的數(shù)據(jù)，目前全球芯片的需求比產(chǎn)能高約10%～30%，要填補這個缺口，制造商需要3～4個月提升產(chǎn)能。測試芯片封裝到系統(tǒng)應(yīng)用，可能需要近半年的周期，產(chǎn)品再到消費者手中，可能需要一年時間，樂觀估計的話，缺芯的狀況可能持續(xù)到2022年第一季度。

汽車芯片本身的性質(zhì)也決定了其很難進(jìn)行轉(zhuǎn)產(chǎn)。與消費電子不同，汽車芯片對其外部工作環(huán)境，如溫度、濕度、粉塵、壽命、穩(wěn)定度等承受度極高。汽車電子元件的規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)，業(yè)內(nèi)稱車規(guī)級，車規(guī)級的電子元件售價高，要求也高。這增加了汽車芯片的制造難度。

手機(jī)處理器一般都用的是14nm以下的先進(jìn)制程，而汽車所用到的芯片大多是14nm以上的成熟工藝。芯片在設(shè)計之初就要確定工藝制程，比如我們設(shè)計一款5nm的手機(jī)芯片，設(shè)計完成后，把GDSII文件交付給28nm的汽車芯片產(chǎn)線，會導(dǎo)致很多電氣和工藝參數(shù)不匹配，導(dǎo)致無法生產(chǎn)。在目前手機(jī)芯片和汽車芯片都處于短缺的狀態(tài)下，需要分別提高其產(chǎn)能，從一方為另外一方挪用產(chǎn)能并不是一個很好的策略。

以壽命舉例，車規(guī)級芯片的壽命要求至少15年，與此相比的消費電子芯片壽命為1年-3年。在溫度上，車規(guī)級芯片需要承受最低約零下40攝氏度到最高約155攝氏度的溫差。但消費電子一般在零攝氏度到零上40攝氏度即可。

而且，汽車芯片需要花很長時間進(jìn)行研發(fā)和驗證，對于很多汽車芯片來說，研發(fā)的時間可能超過一年。如果要從開始研發(fā)到推向市場，至少三年。還有一些車規(guī)芯片，需要在通過了車規(guī)認(rèn)證的產(chǎn)線才能生產(chǎn)。

去年至今，全球范圍內(nèi)的芯片短缺問題愈演愈烈，對于中國汽車產(chǎn)業(yè)而言，更大的風(fēng)險在于中國本土缺乏高階自動駕駛等核心芯片的研制能力，一旦外資企業(yè)對中國本土汽車實施技術(shù)封鎖，中國汽車將只能聚焦于低端領(lǐng)域。

根據(jù)Wind數(shù)據(jù)顯示，目前中國車用芯片自研率僅有10%，90%的汽車芯片都必須依賴從國外進(jìn)口。荷蘭恩智浦、日本瑞薩電子、德國英飛凌、意法半導(dǎo)體、德國博世、德州儀器等前十大供應(yīng)商，掌控了全球車載半導(dǎo)體市場的80%以上的市場份額。

在全球芯片產(chǎn)業(yè)格局中，目前國外廠商占據(jù)大部分市場份額，2020年美國、歐洲和日本企業(yè)占了90%以上的汽車芯片市場份額。國內(nèi)汽車主芯片公司雖然經(jīng)過幾年的大力投入發(fā)展，獲得部分主機(jī)廠認(rèn)可，但市場份額仍低于5%。

去年8月，國務(wù)院印發(fā)的《新時期促進(jìn)集成電路產(chǎn)業(yè)和軟件產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的若干政策》要求，“各部門、各地方要盡快制定具體配套政策，加快政策落地，確保取得實效，推動我國集成電路產(chǎn)業(yè)和軟件產(chǎn)業(yè)實現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展”。

長安汽車董事長朱華榮在今年全國兩會上提出，在保證產(chǎn)業(yè)鏈穩(wěn)定供應(yīng)基礎(chǔ)上，國家出臺積極政策來推動汽車芯片國產(chǎn)化，維護(hù)汽車供應(yīng)鏈安全。具體辦法包括設(shè)立汽車產(chǎn)業(yè)核心芯片及生產(chǎn)設(shè)備國產(chǎn)化重大專項，設(shè)立芯片薄弱環(huán)節(jié)的重大科技專項，掌握EDA設(shè)計軟件、生產(chǎn)設(shè)備（高端光刻機(jī)）、原材料等國產(chǎn)化核心技術(shù)，提升我國芯片產(chǎn)業(yè)的核心競爭力。

此外，朱華榮建議，強化激勵政策鼓勵企業(yè)加大投入，支持芯片設(shè)計和制造企業(yè)，彌補空白芯片領(lǐng)域。推動和鼓勵主機(jī)廠敢于試用或大規(guī)模應(yīng)用國產(chǎn)汽車主芯片，支持主機(jī)廠在整車開發(fā)過程中與國內(nèi)汽車芯片商及早開展汽車芯片定制化研發(fā)，通過深度協(xié)作來提升汽車芯片品質(zhì)與供應(yīng)穩(wěn)定性。以及從國家和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)角度制定準(zhǔn)入和技術(shù)門檻，加強行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)制定，主要是測試驗證標(biāo)準(zhǔn)，確保半導(dǎo)體產(chǎn)品達(dá)標(biāo)，讓整車企業(yè)敢于使用國產(chǎn)化芯片。

據(jù)企查查數(shù)據(jù)顯示，目前我國共有芯片相關(guān)企業(yè)（包括產(chǎn)業(yè)鏈上下游各個環(huán)節(jié)）7.41萬家，2020年新注冊企業(yè)2.28萬家，今年一季度新增企業(yè)8679家，同比增長302%。

4月20日，在國新辦一季度工業(yè)和信息化發(fā)展情況新聞發(fā)布會上，工信部新聞發(fā)言人、運行監(jiān)測協(xié)調(diào)局局長黃利斌認(rèn)為，目前來看，全球半導(dǎo)體工業(yè)緊張局面的緩解還有賴于全球產(chǎn)業(yè)鏈的暢通合作。為推動緩解當(dāng)前的供需矛盾，工信部積極協(xié)調(diào)芯片企業(yè)與應(yīng)用企業(yè)對接交流。近期針對汽車芯片的短缺問題，組織汽車企業(yè)和芯片企業(yè)共同編制了《汽車半導(dǎo)體供需對接手冊》，進(jìn)一步疏通汽車芯片的供需信息渠道，為供需雙方搭建了交流合作平臺。