據(jù)21世紀經(jīng)濟報道，中國信息通信研究院院長、黨委副書記余曉暉在日前參加中國信息化百人會2021年峰會上表示，2021年上半年，全球出現(xiàn)了一輪“缺芯危機”，這導致全球汽車累計停產(chǎn)數(shù)約為300萬輛，其中，手機芯片的供貨周期也從3個月延長到12個月，其重要原因是，新的數(shù)字終端對芯片的需求出現(xiàn)了大幅增長。按照余曉輝介紹，智能汽車MCU需求量是傳統(tǒng)汽車的4倍以上，5G手機對射頻前端器件的需求量也增加了超過50%。
汽車MCU缺口拉大
今年四月，據(jù)每日經(jīng)濟新聞報道。全球汽車行業(yè)“缺芯”雖已持續(xù)多時，但從當前來看，危機尚未得到緩解。據(jù)AutoForecastSolutions最新統(tǒng)計，截至今年3月29日，全球共六家汽車制造商因芯片短缺而減產(chǎn)的汽車數(shù)量達到6.5萬輛。目前，芯片短缺已致全球汽車市場累計減產(chǎn)115.7萬輛，預計2021年全球汽車市場將因此減產(chǎn)超200萬輛。
聚焦于中國汽車市場，因芯片短缺導致的產(chǎn)能受挫也正在上演。日前，據(jù)中國汽車工業(yè)協(xié)會副秘書長李邵華透露，今年1~2月，芯片短缺問題已造成國內(nèi)整車生產(chǎn)企業(yè)減產(chǎn)5%~8%。
在汽車行業(yè)“缺芯潮”中，MCU（即微控制單元）類產(chǎn)品受到的負面影響尤為嚴重。“從當前情況來看，MCU類產(chǎn)品面臨的短缺情況比較嚴重，主要還是供需失衡導致。”全國乘用車市場信息聯(lián)席會秘書長崔東樹告訴《每日經(jīng)濟新聞》記者。
招商銀行研究院研報稱，當前，MCU的交貨期已經(jīng)從此前的3~4個月延遲到6個月以上，有些種類的交貨期甚至長達9個月以上，幾乎所有的MCU交貨期都增加了兩個月以上。
據(jù)了解，汽車芯片可分為控制類（MCU和AI芯片）、功率類、傳感器以及其他芯片。在汽車電子芯片領(lǐng)域，MCU的應用范圍較廣，涵蓋車身動力總成、車身控制、發(fā)動機控制單元、輔助駕駛等。在一輛汽車所裝備的所有半導體器件中，MCU大概占三成，平均每輛車要用到70顆以上的MCU芯片。此外，MCU可分為4位、8位、16位、32位和64位微處理器，位數(shù)越高代表數(shù)據(jù)處理能力越強，應用場景越復雜，汽車電子領(lǐng)域主要使用16位到32位MCU芯片。
川財證券研報認為，汽車行業(yè)“芯片荒”的實質(zhì)原因是MCU芯片價格低廉，車企對其生產(chǎn)的穩(wěn)定性不夠重視，為進一步降低成本，車企和供應商都采用了垂直分工模式，即生產(chǎn)和研發(fā)分離，將產(chǎn)能外包。據(jù)IHS統(tǒng)計，臺積電承包了全球70%的MCU產(chǎn)量，但汽車芯片僅占臺積電銷售額的5%。
車企采取的外包模式，將芯片供應與臺積電這樣的供應商進行了“深度綁定”，市場行情稍有波動便深受影響。2020年疫情初期，不少整車企業(yè)都下調(diào)了芯片采購量，而2020年三、四季度起全球汽車銷量超預期帶來了芯片需求的超預期。但汽車芯片以成熟制程為主，本身供給彈性小，議價能力偏弱，在其他行業(yè)需求旺盛時芯片供應商較難快速把產(chǎn)能向汽車芯片切換，疊加日本、美國等部分芯片供應商產(chǎn)能遭受自然事件影響，全球芯片供給上更難快速提升產(chǎn)量。
此外，上述研報還認為，近年來，汽車MCU芯片普遍使用工藝成熟的8英寸晶圓。但8英寸晶圓生產(chǎn)線自2007年起鮮有增加，原有產(chǎn)線也得不到更新，面臨老化風險。更為先進的12英寸晶圓產(chǎn)線并沒有得到汽車行業(yè)的大力支持，這導致風險一來，失去了后續(xù)的晶圓產(chǎn)能。
ICinsights：汽車微控制器銷售2021年預計激增23%
汽車微控制器在過去十年間占微控制器（MCU）總銷量的約40%，近期受疫情影響仍處于不平衡狀態(tài)。根據(jù)ICInsights的2021TheMcCleanReport年中更新，盡管微控制器持續(xù)短缺，導致汽車制造商今年（2021）不得不暫時關(guān)閉工廠，但隨著經(jīng)濟復甦，2021年汽車微控制器的銷售額預計將激增23%，達到76億美元的歷史新高，2022年和2023年也將出現(xiàn)14%的強勁增長。
圖、2019-2025年汽車微控制器銷售
臺積電表示，2021年第三季的汽車微控制器晶圓廠產(chǎn)能與2020年比將增加60%，比COVID-19疫情前高出30%。
超過四分之三的汽車微控制器銷售來自32位元微控制器，預計2021年銷售額為58億美元，其次是16位元微控制器，預計銷售額為13億美元，排名第三的8位元預計銷售額為4.41億美元。
32位元微控制器平均售價的提高以及市場供應緊張，有助于推升2021年的銷售量。ICInsights預計，32位元微控制器的平均銷售價格2015年到2020年的年均復合增長率（CAGR）為-4.4%，價格在2021年上升13%，達到0.72美元。
車載信息娛樂系統(tǒng)預計將占2021年汽車微控制器銷售額的10%（約7.8億美元），而其他部分（發(fā)動機控制、動力系統(tǒng)、剎車、轉(zhuǎn)向、電動窗、電池管理等）的微控制器預計將占90%（68億美元）。根據(jù)ICInsights，信息娛樂微控制器的銷售額預計從2020年的4.95億美元上升59%，而其他汽車微控制器的預計將從2020年的57億美元上升20%。
雖然汽車MCU需求增大，且奇缺，但據(jù)中國汽車工業(yè)協(xié)會總工程師、副秘書長葉盛基在今年六月的演講所說，葉盛基介紹稱，當前，我國各類芯片中MCU控制芯片最為緊缺，國內(nèi)MCU控制芯片企業(yè)最為薄弱。截至目前，中國半導體自給率為15%，其中汽車芯片自給率不足5%。
目前，芯片短缺已成為全球性發(fā)展問題。葉盛基認為，由于當前汽車芯片供應缺口、恢復周期等信息的不清晰，市場上出現(xiàn)芯片分銷商囤貨居奇、漫天要價情況。同時，企業(yè)也選擇大量囤貨掃貨，提高芯片庫存，來抵御未來的風險，進一步加劇了當前芯片短缺困境。
中汽協(xié)方面預測，今年第二季度汽車芯片短缺將達到最高峰，樂觀預計汽車芯片短缺情況將在今年下半年開始緩解。“目前半導體行業(yè)產(chǎn)能對汽車行業(yè)提供了較大的支持，當汽車行業(yè)不缺芯片后，其他行業(yè)再經(jīng)過半年周期性調(diào)整，預計到2022年年底整個半導體產(chǎn)業(yè)供應將恢復平衡。”葉盛基認為。
