汽车芯片供应链为何会崩溃？

“随着全球芯片短缺的肆虐,汽车行业的半导体供应链不再适用。”

作者 | 章涟漪

汽车行业缺芯问题,没有随着时间的推移得以解决,甚至有愈演愈烈之势。

8月24日,博世集团董事会成员Harald Kroeger在接受CNBC采访时称,随着全球芯片短缺加剧,汽车行业的芯片供应链已经崩溃。他表示,芯片供应链问题在过去都是由汽车行业悄悄处理,但现在是时候改变了。车企和芯片供应商应考虑如何改善芯片供应链。

这已经不是欧美第一次提出重构汽车芯片供应链的想法。早在今年2月,美国总统拜登即表示,将争取国会拨款370亿美元,用于提振国内芯片生产,重构芯片供应链;3月,欧盟也提出扩大区域内尖端半导体生产,力争到2030年半导体产值在全球市场的份额不低于20%。

如果说,早起欧美提出芯片产业链重构主要是出于本地区利益,意欲打造更为独立的供应链体系。而如今随着缺芯问题越发严重,博世所谓的“改进芯片产业链”短期内可能更多的是希望芯片能向汽车产业倾斜,保证行业有序运行。

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芯片全产业链高度集中

半导体芯片产业链庞大而复杂,可以分为上游支撑产业链,包括半导体设备、材料、生产环境;中游核心产业链,包括设计、制造、封装测试;下游需求产业链,覆盖汽车电子、消费电子、通信、计算机。

自1987年以来,芯片产业全球高度分工,欧美主导设计等上游环节,东亚负责制造和封测等下游环节。整体来看,截至目前,美国、日本、欧洲、中国台湾地区形成对上中游核心产业全覆盖,依靠技术自主可控垄断半导体产业。

Δ 2020年全球前十大半导体设备厂商销售额

从半导体设备来看,全球范围内的半导体设备龙头企业以美国、日本和欧洲公司为主,呈现寡头垄断,CR5市占率超过65%。且虽然下游客户比较集中,但设备厂商利润依然很高,设备厂商掌握定价权。

Δ 2021年第一季全球前十大芯片设计公司营收

从芯片设计来看,IC设计和创新的主场地依然是美国。据市场研究公司集邦咨询发布的2021年第一季全球前十大芯片设计公司营收排名来看。前十大芯片设计公司中,美国公司占据6家,位居三甲的高通、英伟达、博通均为美国公司;英国1家,Dialog;中国台湾3家,分别是联发科、联咏科技、瑞昱半导体。华为的海思公司此前在全球芯片设计公司中排在前十,但在美国“制裁”后,营业收入下滑明显。

以芯片制造来看,台积电是绝对龙头。据集邦咨询发布的2021年第一季度全球十大晶圆代工厂商的营收榜单来看,排名第一的依然是台积电,三星紧随其后,第三名之后的厂商依次为:联电、格芯、中芯国际、力积电、高塔半导体、世界先进、华虹半导体和上海华力(华虹半导体与上海华力同属华虹集团)。大陆厂商中芯国际和华虹半导体和上海华力虽都入围Top 10,但这三家的份额加起来仅6%,且制程工艺远落后台积电两代以上。

Δ 2021年第一季度全球十大晶圆代工厂商营收榜单

值得一提的是,目前MCU主要采用8英寸晶圆工艺制程,由于工艺成熟度高,芯片企业对8英寸晶圆产能投资非常谨慎,传统汽车芯片IDM企业越来越多采用芯片代工模式。随着全球主要的汽车芯片企业将越来越多制程的MCU产能代工给台积电,台积电汽车MCU产能一家独大,出货量约占全球出货量的70%。

以芯片封测来看,中国台湾和大陆占据着较为领先位置。据芯思想研究院发布的2020年全球封测十强榜单来看,中国台湾有五家企业,包括日月光ASE、力成科技PTI、京元电子KYEC、南茂科技ChipMOS、颀邦Chipbond,市占率达到46．26%;中国大陆有三家企业,包括长电科技JCET、通富微电TFMC、华天科技HUATIAN。市占率为20．94%。另有一家美国企业,一家新加坡企业。相比2019年,前十企业占比进一步加大,集中度加剧。

Δ  2020年全球封测十强榜单

而从下游需求端来看,无论是智能汽车还是计算机、汽车等,都需要大量的芯片,且需求量不断增加。但由于消费电子芯片更新换代速度更快、制程更先进、利润更高,因此对于产能有限的代工厂来说,更愿意选择生产利润更高的消费电子芯片。以台积电为例,2020年汽车芯片仅占台积电总销售量的3%,远远落后于智能手机芯片48%、高性能计算芯片33%。