汽车芯片短缺现状与未来趋势分析

自去年年底开始，由于芯片短缺造成的车企停产事件不断蔓延，截止2021年5月，上汽大众、广汽丰田、蔚来、通用、福特、大众、日产、雷诺、现代等主要车企均已有停产或计划缩减产量的行为。该现象对不同的车企造成了不同程度的影响，对于蔚来等造车新势力来说，停工停产直接导致了预期交付量的下降；对于合资企业来说，芯片短缺使其舍弃了部分车型的产量，优先生产畅销车型保证其运营平稳；对于德系，美系大厂，主要影响集中在中高端车型利润的减少，如凯迪拉克XT5、XT6，雪佛兰TrailBlazer，福特探险者，林肯飞行家等车型。

政府、车企面临芯片供应不足现状推出相应措施

针对芯片短缺现象，各国政府均采取了一定措施抵抗冲击，我国自2月开始，工信部已采取三次行动着手芯片短缺问题，强化未来智能化、电动化、网联化技术趋势下芯片供应能力建设。具体来说，工信部于2月9日与主要汽车芯片供应企业代表进行座谈交流，建议汽车芯片供应企业高度重视中国市场，调配产能，提升流通环节效率，同时与上下游企业加强协同合作。2月26日，工信部推动供需对接，推出《汽车半导体供需对接手册》，明确列举了59家半导体企业的568款产品与26家汽车及零部件企业的1000条产品需求信息。3月24日，辛国斌主持召开汽车芯片供应问题研讨会，提出远近结合、系统推进的解决方向，聚焦于三点要求：客观全面认识当前形式；着眼当前供应问题；加紧长远布局，统筹发展需求。基于工信部的三次主要行动来看，政府层面的调控主要起两方面的作用：1.成为芯片供求关系间的桥梁，打通供求双方之间的信息壁垒，宏观调控产能，提升全产业链的运行效率。2.分别对当前环境与未来发展进行分析规划，挖掘产业共性问题，引导关键技术的实现与资金投入的流动方向，为企业提供宏观的战略方向与供应渠道。

世界范围内，美国计划向半导体研发领域投资500亿美元，增加芯片产能，提升其芯片在全球产量中的百分比；欧盟则将重点放在未来十年内的规划上，计划在2030年全球的半导体市场中产量占比增至20%；日本重点关注与美国芯片产业供应链进行稳定的合作，同时覆盖其它重要零部件供应链合作。可以看出欧美国家主要将重点放在提升芯片产量上，日本则是希望通过更加稳定的合作，保障汽车产业链关键零部件的稳定供应。

除政府外，各家主要车企也纷纷推出相应对策，缓解芯片短缺带来的冲击，如表1所示：

表1 供应商应对策略

现阶段芯片供应不足的四大主要原因由表1可以看出，国外由于占领当前芯片技术优势，应对策略主要为重构芯片供应链管理与采购模式，重点关注车企与芯片供应商的直接沟通，保证渠道稳定。而国内主机厂则更加关注芯片国产化替代进程，加大投资与自建研发生产能力，提升芯片供应的稳定性。

当前芯片供应短缺的主要由不可抗力、市场回暖超出预期，整体芯片市场资源竞争和晶圆供求问题四大主要原因导致：

1.不可抗力的主要表现为大部分芯片供应商由于疫情降低产能或停产，直接导致供给不足，此外，还存在例如得克萨斯州寒潮迫使芯片制造企业暂时关闭、瑞萨工厂火灾等灾害因素导致产量下降。

2.由于去年车企预估市场过于悲观，导致半导体厂商自身也在降低产能计划，而汽车市场的回暖速度超出预期，芯片上游企业又需要提前半年至一年来规划产能，所以导致了相关汽车芯片的产品产能不足。

3.除汽车产业对芯片的需求外，全球的消费电子市场需求旺盛，导致了芯片工厂的产能向消费电子领域倾斜，压缩了汽车芯片的产能。

4.汽车芯片广泛使用的晶圆尺寸为8英寸，但目前很多芯片工厂已经停止生产8英寸的晶圆，转为生产12英寸的晶圆。

综合四点因素来看，汽车芯片短缺与芯片制造厂商产能下降的原因较为多元，且在芯片产业链的全周期的部分，无法从单一端口解决汽车产业芯片供应不足的现状，对于我国市场，2020年全球汽车芯片市场规模约3000亿元，而我国自主汽车芯片产业规模仅约为70亿元，占比小于2.5%，且主要分散在低附加值和低可靠性领域。缺乏自主可控的芯片产业链是造成目前我国产业链安全问题的根本原因，主要体现在国内核心芯片零部件企业缺失、汽车芯片行业原始创新能力缺失以及芯片相关标准体系和验证手段的缺失。

图1 我国芯片自主情况

图2 汽车芯片市场企业竞争格局

未来芯片产业发展趋势分析

我国政府已在顶层设计中将芯片列为关键技术，在《新能源汽车产业发展规划（2021~2035年）》中，将车规级芯片列为技术提升重点。重点城市在十三五区间也通过颁布政策、产业规划投资来促进本地集成电路的产业发展，成效显著。工业和信息化部党组成员、副部长辛国斌和工业和信息化部电子信息司司长乔跃山近期在公开讲话中，也明确了未来芯片产业政策鼓励方向。在当前技术实力尚显不足的产业现状下，强化供需对接是主要脉络。同时不断加大技术研发的投入，打造完整的芯片自主产业链，未来，聚焦性扶持政策、资金性补贴将有望出台。

从技术的角度来看，随着智能网联技术的普及，传统芯片对于高算力需求的自动驾驶相关算法的支持已经明显不足；智能座舱作为智能网联车辆当前阶段较易实现的部分，搭载了多样化的娱乐、通讯、交互等功能，对计算实时性、带宽、传输速率需求也有了明显提升；同时，如MPC的车辆控制算法已经较为成熟，对比传统PID控制算法具有更好的控制效果，但在当前环境下，受限于芯片算力与成本，仍然没有大规模普及应用……在种种技术需求的驱动下，未来芯片产业会向着高算力、低成本、高可靠性的方向进行发展，企业对于芯片产业的投资孵化也可重点关注相关技术。