汽車手機等多個行業遭遇“缺芯潮”

羅克研

當下，芯片缺貨漲價已經成為半導體行業的主旋律，芯片缺貨漲價的同時，也帶動了整個產業鏈出現了缺貨漲價的情況，包括材料和設備等上游相關產品。對于國內手機廠商最依賴的芯片公司，高通的全系物料交期已經延長至30周以上。一些可穿戴設備芯片，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、物聯網應用等需求的帶領下，超薄指紋識別、電源管理IC、MOSFET、面板驅動IC、傳感器等產品需求快速拉升，以電源管理芯片為例，一臺4G手機的PMIC顆數只有1顆，但5G手機卻要3顆，等于需求一下子增加2倍。

據悉，自2020年第三季度起，包括臺積電、聯電等就已將8英寸晶圓代工價格調漲了10%—20%。格羅方德和世界先進等晶圓代工廠也將8英寸晶圓代工報價提高了約10%—15%。據有關媒體不完全統計，已有超21家芯片企業漲價，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，汽車的生產成本也會上升，不過汽車成本上升應該不會導致全球CPI攀升，因為即使芯片價格上漲10%，汽車生產成本也只會增加0.2%。

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

受到芯片供應不足影響，根據調研機構IHS Markit最新報告，芯片短缺預計將導致今年第一季度全球近100萬輛輕型車輛延產。按照業內分析師提供的數據估計，汽車“缺芯”的狀況可能持續到2022年第一季度，或將造成今年全球范圍內200至450萬輛汽車減產，這相當于近十年以來全球汽車年產量的近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。

車企缺芯傳導給芯片代工廠，全球芯片代工廠都在滿產運轉，在半導體行業追趕摩爾定律的將近半個世紀中，周期性產能緊張是該行業長期發生的情況。以往，都能依靠例如代工廠的提前布局，或反周期建設等措施降低矛盾，但這一次這個產業中的每個環節似乎都“失算”了。代工廠的滿產轉移給再上游的設備廠商，再由設備廠商傳導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。上游的供應不足，又反過來傳遞給下游，加劇了消費電子行業缺貨的狀況。

根據業內分析師提供的數據，目前全球芯片的需求比產能高約10%～30%，要填補這個缺口，制造商需要3～4個月提升產能。測試芯片封裝到系統應用，可能需要近半年的周期，產品再到消費者手中，可能需要一年時間，樂觀估計的話，缺芯的狀況可能持續到2022年第一季度。

汽車芯片本身的性質也決定了其很難進行轉產。與消費電子不同，汽車芯片對其外部工作環境，如溫度、濕度、粉塵、壽命、穩定度等承受度極高。汽車電子元件的規格標準，業內稱車規級，車規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。

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

以壽命舉例，車規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行研發和驗證，對于很多汽車芯片來說，研發的時間可能超過一年。如果要從開始研發到推向市場，至少三年。還有一些車規芯片，需要在通過了車規認證的產線才能生產。

去年至今，全球范圍內的芯片短缺問題愈演愈烈，對于中國汽車產業而言，更大的風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，一旦外資企業對中國本土汽車實施技術封鎖，中國汽車將只能聚焦于低端領域。

根據Wind數據顯示，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口。荷蘭恩智浦、日本瑞薩電子、德國英飛凌、意法半導體、德國博世、德州儀器等前十大供應商，掌控了全球車載半導體市場的80%以上的市場份額。

在全球芯片產業格局中，目前國外廠商占據大部分市場份額，2020年美國、歐洲和日本企業占了90%以上的汽車芯片市場份額。國內汽車主芯片公司雖然經過幾年的大力投入發展，獲得部分主機廠認可，但市場份額仍低于5%。

去年8月，國務院印發的《新時期促進集成電路產業和軟件產業高質量發展的若干政策》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業和軟件產業實現高質量發展”。

長安汽車董事長朱華榮在今年全國兩會上提出，在保證產業鏈穩定供應基礎上，國家出臺積極政策來推動汽車芯片國產化，維護汽車供應鏈安全。具體辦法包括設立汽車產業核心芯片及生產設備國產化重大專項，設立芯片薄弱環節的重大科技專項，掌握EDA設計軟件、生產設備（高端光刻機）、原材料等國產化核心技術，提升我國芯片產業的核心競爭力。

此外，朱華榮建議，強化激勵政策鼓勵企業加大投入，支持芯片設計和制造企業，彌補空白芯片領域。推動和鼓勵主機廠敢于試用或大規模應用國產汽車主芯片，支持主機廠在整車開發過程中與國內汽車芯片商及早開展汽車芯片定制化研發，通過深度協作來提升汽車芯片品質與供應穩定性。以及從國家和行業標準角度制定準入和技術門檻，加強行業標準制定，主要是測試驗證標準，確保半導體產品達標，讓整車企業敢于使用國產化芯片。

據企查查數據顯示，目前我國共有芯片相關企業（包括產業鏈上下游各個環節）7.41萬家，2020年新注冊企業2.28萬家，今年一季度新增企業8679家，同比增長302%。

4月20日，在國新辦一季度工業和信息化發展情況新聞發布會上，工信部新聞發言人、運行監測協調局局長黃利斌認為，目前來看，全球半導體工業緊張局面的緩解還有賴于全球產業鏈的暢通合作。為推動緩解當前的供需矛盾，工信部積極協調芯片企業與應用企業對接交流。近期針對汽車芯片的短缺問題，組織汽車企業和芯片企業共同編制了《汽車半導體供需對接手冊》，進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。