其演講主要從三個(gè)方面對(duì)汽車行業(yè)的半導(dǎo)體趨勢(shì)做了分析：A1lesmc

第一，回溯過(guò)去三年間，汽車半導(dǎo)體所經(jīng)歷的缺芯現(xiàn)象。第二，從需求端出發(fā)，觀察智能電動(dòng)汽車需求的芯片類型、算力和數(shù)量。第三，從供給端分析，汽車半導(dǎo)體領(lǐng)域的特征，比如芯片制程要求、各制程占比，產(chǎn)業(yè)鏈分工、鏈路、玩家集中度，以及中國(guó)在卡脖子領(lǐng)域的發(fā)展水平。A1lesmc

回顧汽車缺芯危機(jī)

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首先，莊景乾分析了從2020年1月至2022年12月的全球汽車芯片平均交付周期狀況。從2020年1月份的平均12周，到2021年上半年疫情起步階段，汽車芯片平均交貨周期飆升；從2021年下半年到2022年上半年，全球汽車缺芯危機(jī)持續(xù)，并于2022年5月沖到了頂點(diǎn)，汽車芯片的交貨周期突破27周。隨后，從2022年下半年開(kāi)始，汽車芯片市場(chǎng)出現(xiàn)拐點(diǎn)，平均交貨周期下降到了24周左右。A1lesmc

“在危機(jī)的初始階段(2020年1月至2021年1月)，我們認(rèn)為，新冠疫情是導(dǎo)致汽車減產(chǎn)的原因之一，它也讓主機(jī)廠遭遇到了因汽車減產(chǎn)而導(dǎo)致的芯片砍單和訂單下降。但不曾料到，新冠疫情爆發(fā)之后，消費(fèi)者的購(gòu)車需求遠(yuǎn)超預(yù)期，芯片供給端出現(xiàn)了滯后反應(yīng)。在危機(jī)爆發(fā)時(shí)期(2021年上半年)，德州風(fēng)暴、瑞薩工廠火災(zāi)、馬來(lái)西亞封裝廠停產(chǎn)/斷供等事件，進(jìn)一步加劇了全球汽車市場(chǎng)的缺芯程度。緊接著，全球缺芯危機(jī)持續(xù)到2022年5月攀到頂峰，這與第三波奧密克戎疫情在各國(guó)反復(fù)爆發(fā)有關(guān)，它導(dǎo)致全球各地的芯片工廠緊急停產(chǎn)。”莊景乾簡(jiǎn)要回顧了過(guò)去兩年多以來(lái)的全球缺芯危機(jī)。A1lesmc

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局部地區(qū)爆發(fā)的一系列戰(zhàn)爭(zhēng)，也對(duì)全球芯片供應(yīng)鏈產(chǎn)生了消極影響。經(jīng)過(guò)長(zhǎng)達(dá)18個(gè)月的缺芯挑戰(zhàn)之后，主機(jī)廠在采購(gòu)芯片時(shí)，更傾向于飽和式的訂購(gòu)方式，因此芯片供需失衡被進(jìn)一步放大。不過(guò)，對(duì)不同類型的芯片而言，其短缺程度也不一樣，其中計(jì)算類芯片、功率類芯片的短缺程度最為嚴(yán)重，而傳感芯片、通信芯片和存儲(chǔ)芯片的靈活性和適用性較強(qiáng)，在這些芯片類別中主要存在個(gè)別型號(hào)短缺。A1lesmc

具體來(lái)看，計(jì)算芯片以傳統(tǒng)MCU產(chǎn)品為主，它與車輛安全性和底層控制密切相關(guān)，由于汽車正由智能化轉(zhuǎn)向自動(dòng)化，對(duì)計(jì)算芯片的需求量增長(zhǎng)非?？?。羅蘭貝格對(duì)全球主要的電動(dòng)車市場(chǎng)進(jìn)行調(diào)研時(shí)發(fā)現(xiàn)，無(wú)論是對(duì)新型的商業(yè)模式，還是對(duì)更先進(jìn)或更清潔能源產(chǎn)品的接受度上，中國(guó)消費(fèi)者都處于全球各國(guó)消費(fèi)者的前列，這也是國(guó)內(nèi)外主機(jī)廠新模式玩家重視中國(guó)汽車市場(chǎng)的重要原因。A1lesmc

汽車芯片需求增長(zhǎng)快，其不可替代性也相對(duì)更高。進(jìn)一步觀察，功率類芯片的緊缺程度也很嚴(yán)重，主要是因?yàn)殡娫垂芾硇酒⒐β拾雽?dǎo)體等類型的芯片通常與MCU來(lái)綁定銷售，所以這些芯片的不可替代性也比較強(qiáng)；而傳感類/通信類/儲(chǔ)存類芯片是個(gè)別型號(hào)“點(diǎn)狀”缺貨，它們的通用性強(qiáng)，產(chǎn)能緊張程度并沒(méi)有太高。A1lesmc

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莊景乾還解讀了全球汽車半導(dǎo)體“缺芯潮”爆發(fā)的原因，他主要從需求端和供給端兩方面來(lái)分析。“我們認(rèn)為，疊加外部的沖擊是導(dǎo)致全球長(zhǎng)時(shí)間缺芯、波動(dòng)的核心因素。在需求端，新能源汽車時(shí)代是智能化的時(shí)代。中國(guó)消費(fèi)者認(rèn)為，新能源汽車應(yīng)該更智能。新能源汽車滲透率的提速，提升了電控功率、電源管理芯片的用量，智能網(wǎng)聯(lián)化加大了對(duì)高價(jià)值傳感類芯片的需求，高級(jí)別自動(dòng)駕駛等前瞻技術(shù)的演進(jìn)，則進(jìn)一步提高了單車芯片的用量和價(jià)格。對(duì)半導(dǎo)體而言，這是一個(gè)大躍進(jìn)或大機(jī)遇的時(shí)代。另外，新冠疫情反復(fù)爆發(fā)，加之汽車行業(yè)從JIT(Just in time, 準(zhǔn)時(shí)制生產(chǎn)方式)轉(zhuǎn)向飽和式訂購(gòu)，這都加大了汽車芯片需求和供給的錯(cuò)配。”A1lesmc

從供給方面觀察，主要存在幾個(gè)重要因素，比如地緣政治。除了中美貿(mào)易戰(zhàn)之外，局部地區(qū)的熱戰(zhàn)加大了全球芯片供應(yīng)鏈的不穩(wěn)定危機(jī)。A1lesmc

如今，汽車芯片仍然以成熟制程工藝為主，其芯片產(chǎn)品價(jià)格低但利潤(rùn)不足，隨著未來(lái)智能化+電氣化技術(shù)的應(yīng)用，先進(jìn)制程半導(dǎo)體占比將顯著提升，比如主控計(jì)算芯片算力要求不斷提升，以及EE架構(gòu)演進(jìn)促使分布式成熟制程芯片向集中式高端芯片方向發(fā)展。當(dāng)然，在芯片廠的產(chǎn)能擴(kuò)張周期投資階段，晶圓代工廠能否愿意把產(chǎn)能傾斜到汽車領(lǐng)域，將會(huì)直接影響成熟芯片制程的緊缺情況。A1lesmc

同時(shí)，汽車芯片有著嚴(yán)苛的車規(guī)級(jí)質(zhì)量要求，汽車半導(dǎo)體的產(chǎn)業(yè)鏈非常長(zhǎng)，且各個(gè)環(huán)節(jié)的分工非常仔細(xì)，在每個(gè)環(huán)節(jié)，歐州、美國(guó)、日本、中國(guó)臺(tái)灣等區(qū)域的地區(qū)性玩家代表非常集中，更何況半導(dǎo)體的交互周期相對(duì)更長(zhǎng)，在這些多重因素的影響下，就導(dǎo)致了全球汽車芯片供需不平衡。A1lesmc

汽車半導(dǎo)體需求持續(xù)提升

在需求端，汽車的新趨勢(shì)主要是新四化：新能源化、自動(dòng)駕駛、智能座艙、電子電器架構(gòu)。A1lesmc

以中國(guó)新能源汽車市場(chǎng)為例：2021年，中國(guó)純電車新能源滲透率突破13%，新能源整體汽車滲透率突破15%。截至目前，中國(guó)新能源汽車滲透率已突破27.8%，預(yù)計(jì)該數(shù)字在今年年底前會(huì)突破35%，在2030年將突破70%。新能源汽車滲透率的提升主要來(lái)源于政策端，消費(fèi)市場(chǎng)的接受度的提高，以及基建的不斷支持。A1lesmc

另外，不論是視覺(jué)為主的方案，還是多傳感器融合為主的自動(dòng)駕駛方案，它們?cè)诤撩撞ɡ走_(dá)、圖像信息處理器、信號(hào)處理器上都帶來(lái)了更多的芯片需求；智能座艙的中控、顯示、LED、驅(qū)動(dòng)和HUD等，都需要更多傳感芯片和顯示芯片的支持；從分布式的架構(gòu)，到域融合架構(gòu)，再到集中式架構(gòu)，對(duì)域控制器的芯片、以太網(wǎng)的芯片，以及整車算力的要求會(huì)進(jìn)一步提高。A1lesmc

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縱觀全局，計(jì)算芯片、存儲(chǔ)芯片、功率芯片、通信芯片、傳感芯片的迭代速度也不同，這導(dǎo)致它們?cè)谛酒瞥?、供需緊張程度的表現(xiàn)也不同。比如，傳感器芯片主要是用來(lái)接收車內(nèi)外部的物理或駕駛員的操縱信息；計(jì)算芯片更多是利用算法來(lái)決定汽車下一步的動(dòng)作和方式功能；存儲(chǔ)芯片儲(chǔ)存程序算法和計(jì)算過(guò)程、結(jié)果的數(shù)據(jù)；通信芯片通過(guò)總線維持車輛與外界的信息交互等。A1lesmc

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對(duì)比一輛L1級(jí)別的傳統(tǒng)燃油車和L3級(jí)別的純電汽車，它們的汽車半導(dǎo)體、車載電子部件的用量幾乎翻番。其中，芯片用量增長(zhǎng)有一部分來(lái)自于智能化，包括了傳感器(自動(dòng)駕駛控制器)，另一部分來(lái)自于網(wǎng)聯(lián)化，包括中控顯示、通信控制器，更大的一部分來(lái)自于電機(jī)化，包括整車控制器、充電模塊等。因此，前瞻技術(shù)驅(qū)動(dòng)對(duì)于電子部件價(jià)值的提高顯而易見(jiàn)。A1lesmc

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當(dāng)然，在芯片需求和芯片價(jià)格都有增長(zhǎng)的趨勢(shì)下，各類芯片的發(fā)展方向也不完全相同。當(dāng)前供應(yīng)最緊張的計(jì)算芯片，它的使用量從40-60個(gè)/車到150個(gè)/車，其需求的提升主要由更多的傳感器和自動(dòng)化功能所帶來(lái)，且其單顆芯片的價(jià)值量也從傳統(tǒng)MCU往更高制程的MCU和SoC方向發(fā)展，以滿足集中加工和高算力功能的需求。而功率芯片雖然增加的數(shù)量沒(méi)有非常多，但是車規(guī)級(jí)IGBT逐漸向更高價(jià)值的SiC MOSFET升級(jí)，該趨勢(shì)帶動(dòng)了該類芯片價(jià)格的上漲。A1lesmc

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進(jìn)一步挖掘這五大類型芯片的市場(chǎng)表現(xiàn)，由于MCU和功率芯片的不可替代性比較強(qiáng)，它們的短缺程度最為突出，且將持續(xù)短缺更長(zhǎng)時(shí)間。莊景乾以26周為限，對(duì)比了2022年Q4和疫情前(2019年)的平均價(jià)格漲幅(30%)，他據(jù)此劃分了四個(gè)象限，來(lái)觀察各類元器件的周期長(zhǎng)短和價(jià)格的穩(wěn)定程度：其中，計(jì)算芯片缺貨持續(xù)最為嚴(yán)重，電源管理芯片、IGBT、MOSFET等功率芯片缺貨同樣較為突出，傳感類、通信類和存儲(chǔ)類芯片缺貨情況較為緩和，主要以局部的點(diǎn)狀缺貨為主，較缺的類型包括專用存儲(chǔ)器、藍(lán)牙/Wi-Fi模塊、專用傳感器等。因此，從需求端來(lái)看，汽車本身發(fā)展帶來(lái)了不同類型芯片的迭代，其產(chǎn)能需求帶來(lái)的增長(zhǎng)致使“量?jī)r(jià)齊飛”。A1lesmc

汽車芯片供給端穩(wěn)定性不足

供給端穩(wěn)定性不足可總結(jié)為三個(gè)核心因素：第一，地緣政治波動(dòng)限制供應(yīng)，包括了貿(mào)易戰(zhàn)、局部地區(qū)的熱戰(zhàn)造所成的物理限制；第二，供需結(jié)構(gòu)性錯(cuò)配，汽車行業(yè)與3C消費(fèi)電子行業(yè)相比，前者的芯片以成熟制程為主，其技術(shù)相對(duì)成熟可靠，價(jià)格有較低；第三，汽車半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈成熟度比較高，涉及環(huán)節(jié)多且復(fù)雜，玩家集中度高，全球分布、區(qū)域聚集特征，需要高頻跨區(qū)域協(xié)作，這導(dǎo)致其產(chǎn)業(yè)鏈冗余度差、系統(tǒng)性風(fēng)險(xiǎn)較高，任何區(qū)域/環(huán)節(jié)的風(fēng)險(xiǎn)均可能會(huì)波及整個(gè)鏈條。綜合以上核心因素，汽車半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)整體抗風(fēng)險(xiǎn)能力較弱。A1lesmc

在過(guò)去幾年里，全球主要國(guó)家和地區(qū)紛紛出臺(tái)半導(dǎo)體相關(guān)產(chǎn)業(yè)政策，以推動(dòng)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈的本土回流和提高供應(yīng)鏈穩(wěn)定性。對(duì)此，中國(guó)、歐盟、美國(guó)都相繼出臺(tái)了更嚴(yán)格的法案，來(lái)保護(hù)本土的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)，以及數(shù)據(jù)治理的框架，其政策核心關(guān)注點(diǎn)包括了硬件設(shè)備、軟件產(chǎn)品。A1lesmc

以歐盟為例，GDPR(通用數(shù)據(jù)保護(hù)條例)討論了非常多數(shù)據(jù)治理安全，針對(duì)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)規(guī)劃了1,450億美元的投資，并提出了人工智能(AI)、數(shù)據(jù)和工業(yè)戰(zhàn)略這未來(lái)三大政策支柱。此外，美國(guó)和中國(guó)也針對(duì)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)頒布了相關(guān)政策，力圖打造更完善的本土半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈。A1lesmc

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與此同時(shí)，汽車半導(dǎo)體技術(shù)的升級(jí)也對(duì)產(chǎn)業(yè)鏈產(chǎn)生影響。玩家如果以晶圓代工角度來(lái)切入，代工廠對(duì)各個(gè)行業(yè)的傾斜度不一樣。觀察全球主要的半導(dǎo)體汽車業(yè)務(wù)，以晶圓代工廠為例，比如臺(tái)積電、三星和聯(lián)華電子，其實(shí)汽車芯片占這三家的產(chǎn)能并不是最大。隨著汽車芯片制程進(jìn)一步升級(jí)，汽車行業(yè)投資進(jìn)一步擴(kuò)大，未來(lái)這種情況將得到一定程度的改善。A1lesmc

大家對(duì)車規(guī)級(jí)要求和消費(fèi)電子并不相同，前者的溫度、壽命、濕度、不良率要求更高，這導(dǎo)致汽車芯片生產(chǎn)更難，其芯片的不可替代性，或者專屬程度會(huì)更高。另外，汽車半導(dǎo)體玩家通常是IDM，這類廠商往往覆蓋了設(shè)計(jì)、制造、封裝、測(cè)試環(huán)節(jié)。這類重制造模式突出兩個(gè)特點(diǎn)：第一，更傳統(tǒng)的以歐美為主的玩家占據(jù)主流，晶圓代工廠針對(duì)汽車芯片代工的意愿比較差；第二，芯片采用更成熟的制程，由于新建產(chǎn)能的周期較長(zhǎng)，產(chǎn)能限制也比較大，外包反而存在一定的風(fēng)險(xiǎn)。A1lesmc

半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)集中度高

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進(jìn)一步觀察，汽車芯片CR5的玩家和半導(dǎo)體行業(yè)CR5玩家存在較大的區(qū)別，這也是汽車芯片專屬性的一個(gè)數(shù)據(jù)體現(xiàn)。A1lesmc

汽車行業(yè)融貫在大的半導(dǎo)體行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈中，從EDA設(shè)計(jì)軟件，到半導(dǎo)體原材料，半導(dǎo)體設(shè)備制造，中游核心IC設(shè)計(jì)，晶圓制造，封裝測(cè)試，下游分銷和集成應(yīng)用的環(huán)節(jié)。整個(gè)汽車半導(dǎo)體鏈路非常廠，其環(huán)節(jié)多且復(fù)雜。各環(huán)節(jié)玩家的集中度非常高，它們的不可替代性也比較強(qiáng)。全球區(qū)域分工的特征較明顯，流轉(zhuǎn)比較頻繁。A1lesmc

在玩家集中度方面看，EDA軟件設(shè)計(jì)類前三名玩家約占了全球70%的市場(chǎng)份額；半導(dǎo)體原材料則以日資、臺(tái)資企業(yè)為主，前5大材料玩家的市場(chǎng)份額達(dá)85%；半導(dǎo)體設(shè)備環(huán)節(jié)，僅ASML一家就占了全球六成的市場(chǎng)份額，再加上尼康、佳能這兩個(gè)日資企業(yè)，半導(dǎo)體設(shè)備環(huán)節(jié)的CR3就占據(jù)了全球接近100%的市場(chǎng)。A1lesmc

中游的芯片設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，全球前三的企業(yè)包括了英偉達(dá)、AMD、高通；晶圓制造環(huán)節(jié)，臺(tái)積電開(kāi)創(chuàng)了晶圓代工模式，也占據(jù)了全球約六成的代工能力，它在這一市場(chǎng)的占比達(dá)到90%；封測(cè)玩家的集中度相對(duì)較低，中國(guó)大陸有較好的企業(yè)代表，比如長(zhǎng)電、通富，占據(jù)了約60%的份額。A1lesmc

總體而言，半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈各個(gè)環(huán)節(jié)的代表玩家，大多數(shù)以歐美日臺(tái)地區(qū)的企業(yè)為主，它們的集中度非常高。其實(shí)，全球半導(dǎo)體也經(jīng)歷了不同的發(fā)展階段。在2000年以前，半導(dǎo)體市場(chǎng)以歐美為核心，主要是IDM企業(yè)為主導(dǎo)，后來(lái)代工模式逐漸興起，該模式以日韓和中國(guó)臺(tái)灣為核心。A1lesmc

半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)風(fēng)險(xiǎn)長(zhǎng)期存在

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2020年以后，導(dǎo)致半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)緊張的外部風(fēng)險(xiǎn)仍然會(huì)存在，主要分為三大類：政治風(fēng)險(xiǎn)，包括政策法規(guī)的限制、戰(zhàn)爭(zhēng)沖突等；環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)，包括自然環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)、衛(wèi)生環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)等；經(jīng)濟(jì)風(fēng)險(xiǎn)，包括宏觀經(jīng)濟(jì)風(fēng)險(xiǎn)和社會(huì)風(fēng)險(xiǎn)。A1lesmc

在政治風(fēng)險(xiǎn)之下，政治要素的干預(yù)會(huì)長(zhǎng)期存在。比如，中美在核心數(shù)據(jù)和先進(jìn)技術(shù)上的競(jìng)爭(zhēng)，在短期內(nèi)不會(huì)有更友好的共贏的方向，所以可以預(yù)見(jiàn)，中國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈會(huì)在特定環(huán)節(jié)被“卡脖子”。另外，生產(chǎn)要素的流通也會(huì)隨著地緣政治的爭(zhēng)端擴(kuò)大，而產(chǎn)生更多的供應(yīng)危機(jī)。A1lesmc

把不同的風(fēng)險(xiǎn)沿著產(chǎn)業(yè)鏈上、中、下游進(jìn)行分析，在晶圓制造和封裝測(cè)試兩個(gè)環(huán)節(jié)所面臨的外部壓力會(huì)更大一些，特別是晶圓制造和封裝測(cè)試的政策壓力，包括環(huán)境壓力、社會(huì)風(fēng)險(xiǎn)都會(huì)比較敏感。A1lesmc

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在晶圓代工領(lǐng)域，臺(tái)積電是絕對(duì)的主導(dǎo)，而且臺(tái)積電帶動(dòng)了聯(lián)華電子等其他伙伴公司，也成為了全球晶圓代工的主要企業(yè)。在中國(guó)臺(tái)灣地區(qū)，整個(gè)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)在接受外資投資的過(guò)程中，不僅讓臺(tái)積電得到了一定的培養(yǎng)，而且也讓其周邊產(chǎn)業(yè)隨之有溢出作用。需要警惕的是，現(xiàn)在很多企業(yè)搬離中國(guó)大陸，影響的不僅是企業(yè)本身，還會(huì)讓該企業(yè)的外溢效應(yīng)被隨之帶走。A1lesmc

OSAT純封測(cè)的行業(yè)的集中度相對(duì)較低，中國(guó)大陸企業(yè)、東南亞企業(yè)在純封測(cè)端有更多話語(yǔ)權(quán)。目前，中國(guó)在純封測(cè)領(lǐng)域比較有發(fā)展前景，但先進(jìn)制程制造環(huán)節(jié)相對(duì)來(lái)說(shuō)仍較為薄弱。A1lesmc

當(dāng)前，成熟制程的各類芯片都處于比較緊缺的狀態(tài)，加大成熟制程的投資對(duì)緩解汽車產(chǎn)能緊缺非常重要，中國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)仍然需要尋找方法去突破先進(jìn)制程卡脖子的問(wèn)題。A1lesmc