缺芯早已成为汽车产业链的顽疾。一方面,自2020年疫情以来,半导体停工停产影响,导致车载芯片供应链受到冲击;另一方面,新四化时代来临,汽车对芯片需求的激增。
汽车芯片供需失衡,芯片代工动力不足
尽管2022年全球消费电子终端产品需求下降,但汽车芯片短缺问题仍然未得到缓解。实际上,通用汽车芯片短缺的问题并非个例,其他汽车厂商也存在同样的问题。回顾汽车芯片供应危机,应该是从2020年疫情这一黑天鹅事件突然发生开始。因疫情的发生,汽车的生产在2020年第二季度骤降,导致汽车芯片需求在2020年下半年暴跌。
而当2020年第三季度全球汽车生产复苏,汽车芯片需求大幅增长,叠加消费电子芯片需求暴增,对芯片供应造成了巨大的压力。可以说,这一轮是短暂的供需失衡引发的。然而,随着复苏的时间越来越长,特别是消费电子挤占了汽车芯片需求,进一步导致了汽车芯片的短缺情况。
除了市场的因素,汽车芯片供应过于集中也是其短缺的重要原因。据悉,汽车产业短缺的芯片主要是MCU微控制器。目前汽车控制模块大量使用MCU微控制器,主要供应商为瑞萨、英飞凌、NXP、ST、TI、Microchip这6家主流MCU制造商,且占据全球90%以上的车载MCU份额。
相比消费级芯片,车规级芯片具有生产要求高、利润低,产值仅占全行业产值的10%左右,话语权低。在消费类芯片需求增长、产能整体不足的情况下,芯片产商更愿意生产利润率高的消费类芯片。这也如上文所述,在纯粹市场需求前提下,消费电子芯片挤占汽车芯片需求的重要原因。
车规芯片仍较为紧张,IGBT或成最大掣肘
对于汽车芯片是否真的缓解的观点目前尚且存疑,根据近期主流车用芯片价格走向以及交期显示,汽车MCU、IGBT紧张程度比起过去更加严重了。
芯片交期普遍拉长,且全球主要芯片大厂德州仪器、意法半导体、恩智浦、英飞凌、安森美、瑞萨财报数据显示,今年汽车芯片供应虽有所缓解,但是仍然较为紧张,汽车芯片库存仍处于历史低位。另外,新能源汽车和智能汽车的加速渗透,正在加剧这种趋势。
首先在主流车用芯片价格走向以及交货期方面,业界消息显示,今年三季度海外主流厂商如意法半导体、瑞萨、恩智浦等大厂MCU产品持续紧俏,交期继续延长,且普遍呈现涨价态势,此外模拟器件交期或拉长至35~52周,模拟和电源产品交期则超过40周,分立器件交期仍整体处于高位。
值得注意的是,IGBT或逐渐超越车用MCU,成为影响汽车扩产的最大掣肘。今年上半年,英飞凌、安森美便传出消息称,IGBT订单已满且不再接单,而在近期,IGBT短缺局势更严峻,甚至有车企表示,能够生产多少辆车,主要取决于IGBT功率芯片有多少的供应量。目前,有的IGBT功率芯片的交付周期已经长达50周以上。
另外,结合汽车芯片大厂德州仪器、意法半导体、恩智浦、英飞凌、安森美、瑞萨今年一季度财报数据显示,目前各厂虽然都在超负荷扩产,且资本支出不断扩大,但就今年情况来看,公司车规芯片库存仍然较低,仍然有可能陷入缺芯风险,由此来看,缺芯局势或还将持续。
功率半导体有望成为突破口
车规级芯片主要包含控制类、功率类、存储类和通信类四大类型。业界认为,功率半导体将成为单车成本最高的部件,也是国内企业现阶段最有可能实现突破的汽车半导体领域。
功率半导体是汽车电动化的核心组件,辅助驾驶、自动驾驶功能并非一辆汽车的刚需,没有相应的芯片可以减配,但对新能源汽车尤其是纯电动车而言,功率半导体将决定车辆能否启动和行驶,需求稳定且急迫。
当前,全球纯电动汽车的半导体成本已达到704美元,相对于传统汽车的350美元增加了一倍,其中功率器件成本为387美元,占比达到55%。分析认为,至2025年,全球功率半导体市场规模有望达53亿美元,国内功率半导体市场规模将接近27亿美元,未来5年复合增长率近40%。
全球碳化硅产业格局呈现美欧日三足鼎立态势,碳化硅材料七成以上来自美国公司,欧洲拥有完整的碳化硅衬底、外延、器件以及应用产业链,日本则在碳化硅模块和应用开发方面占据领先优势。中国目前已具备完整的碳化硅产业链,部分环节具有国际竞争力。
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