汽车手机等多个行业遭遇“缺芯潮”

罗克研

当下，芯片缺货涨价已经成为半导体行业的主旋律，芯片缺货涨价的同时，也带动了整个产业链出现了缺货涨价的情况，包括材料和设备等上游相关产品。对于国内手机厂商最依赖的芯片公司，高通的全系物料交期已经延长至30周以上。一些可穿戴设备芯片，交付周期甚至延长至33周以上。

今年的情况有所不同，在5G、汽车电子、物联网应用等需求的带领下，超薄指纹识别、电源管理IC、MOSFET、面板驱动IC、传感器等产品需求快速拉升，以电源管理芯片为例，一台4G手机的PMIC颗数只有1颗，但5G手机却要3颗，等于需求一下子增加2倍。

据悉，自2020年第三季度起，包括台积电、联电等就已将8英寸晶圆代工价格调涨了10%—20%。格罗方德和世界先进等晶圆代工厂也将8英寸晶圆代工报价提高了约10%—15%。据有关媒体不完全统计，已有超21家芯片企业涨价，涨价幅度在10%—20%。

芯片涨价，原材料涨价，圆晶涨价。这也让几十年来没有涨价的中国家电制造商不得已做出选择。此外，汽车的生产成本也会上升，不过汽车成本上升应该不会导致全球CPI攀升，因为即使芯片价格上涨10%，汽车生产成本也只会增加0.2%。

从去年下半年开始，全球汽车行业中就蔓延“缺芯潮”。而在以往，芯片的升级迭代需求只存在于手机、电脑等少数几个电子品类当中。今年一季度开始，这一问题逐渐被放大。

受到芯片供应不足影响，根据调研机构IHS Markit最新报告，芯片短缺预计将导致今年第一季度全球近100万辆轻型车辆延产。按照业内分析师提供的数据估计，汽车“缺芯”的状况可能持续到2022年第一季度，或将造成今年全球范围内200至450万辆汽车减产，这相当于近十年以来全球汽车年产量的近5%。

福特、通用汽车、大众，本田受到的影响最大。通用汽车指出，由于芯片缺货，今年的税前利润将会损失20亿美元。

车企缺芯传导给芯片代工厂，全球芯片代工厂都在满产运转，在半导体行业追赶摩尔定律的将近半个世纪中，周期性产能紧张是该行业长期发生的情况。以往，都能依靠例如代工厂的提前布局，或反周期建设等措施降低矛盾，但这一次这个产业中的每个环节似乎都“失算”了。代工厂的满产转移给再上游的设备厂商，再由设备厂商传导给其上游的零部件厂商，一些零部件的交期甚至从原来的1-2个月延长至半年。上游的供应不足，又反过来传递给下游，加剧了消费电子行业缺货的状况。

根据业内分析师提供的数据，目前全球芯片的需求比产能高约10%～30%，要填补这个缺口，制造商需要3～4个月提升产能。测试芯片封装到系统应用，可能需要近半年的周期，产品再到消费者手中，可能需要一年时间，乐观估计的话，缺芯的状况可能持续到2022年第一季度。

汽车芯片本身的性质也决定了其很难进行转产。与消费电子不同，汽车芯片对其外部工作环境，如温度、湿度、粉尘、寿命、稳定度等承受度极高。汽车电子元件的规格标准，业内称车规级，车规级的电子元件售价高，要求也高。这增加了汽车芯片的制造难度。

手机处理器一般都用的是14nm以下的先进制程，而汽车所用到的芯片大多是14nm以上的成熟工艺。芯片在设计之初就要确定工艺制程，比如我们设计一款5nm的手机芯片，设计完成后，把GDSII文件交付给28nm的汽车芯片产线，会导致很多电气和工艺参数不匹配，导致无法生产。在目前手机芯片和汽车芯片都处于短缺的状态下，需要分别提高其产能，从一方为另外一方挪用产能并不是一个很好的策略。

以寿命举例，车规级芯片的寿命要求至少15年，与此相比的消费电子芯片寿命为1年-3年。在温度上，车规级芯片需要承受最低约零下40摄氏度到最高约155摄氏度的温差。但消费电子一般在零摄氏度到零上40摄氏度即可。

而且，汽车芯片需要花很长时间进行研发和验证，对于很多汽车芯片来说，研发的时间可能超过一年。如果要从开始研发到推向市场，至少三年。还有一些车规芯片，需要在通过了车规认证的产线才能生产。

去年至今，全球范围内的芯片短缺问题愈演愈烈，对于中国汽车产业而言，更大的风险在于中国本土缺乏高阶自动驾驶等核心芯片的研制能力，一旦外资企业对中国本土汽车实施技术封锁，中国汽车将只能聚焦于低端领域。

根据Wind数据显示，目前中国车用芯片自研率仅有10%，90%的汽车芯片都必须依赖从国外进口。荷兰恩智浦、日本瑞萨电子、德国英飞凌、意法半导体、德国博世、德州仪器等前十大供应商，掌控了全球车载半导体市场的80%以上的市场份额。

在全球芯片产业格局中，目前国外厂商占据大部分市场份额，2020年美国、欧洲和日本企业占了90%以上的汽车芯片市场份额。国内汽车主芯片公司虽然经过几年的大力投入发展，获得部分主机厂认可，但市场份额仍低于5%。

去年8月，國务院印发的《新时期促进集成电路产业和软件产业高质量发展的若干政策》要求，“各部门、各地方要尽快制定具体配套政策，加快政策落地，确保取得实效，推动我国集成电路产业和软件产业实现高质量发展”。

长安汽车董事长朱华荣在今年全国两会上提出，在保证产业链稳定供应基础上，国家出台积极政策来推动汽车芯片国产化，维护汽车供应链安全。具体办法包括设立汽车产业核心芯片及生产设备国产化重大专项，设立芯片薄弱环节的重大科技专项，掌握EDA设计软件、生产设备（高端光刻机）、原材料等国产化核心技术，提升我国芯片产业的核心竞争力。

此外，朱华荣建议，强化激励政策鼓励企业加大投入，支持芯片设计和制造企业，弥补空白芯片领域。推动和鼓励主机厂敢于试用或大规模应用国产汽车主芯片，支持主机厂在整车开发过程中与国内汽车芯片商及早开展汽车芯片定制化研发，通过深度协作来提升汽车芯片品质与供应稳定性。以及从国家和行业标准角度制定准入和技术门槛，加强行业标准制定，主要是测试验证标准，确保半导体产品达标，让整车企业敢于使用国产化芯片。

据企查查数据显示，目前我国共有芯片相关企业（包括产业链上下游各个环节）7.41万家，2020年新注册企业2.28万家，今年一季度新增企业8679家，同比增长302%。

4月20日，在国新办一季度工业和信息化发展情况新闻发布会上，工信部新闻发言人、运行监测协调局局长黄利斌认为，目前来看，全球半导体工业紧张局面的缓解还有赖于全球产业链的畅通合作。为推动缓解当前的供需矛盾，工信部积极协调芯片企业与应用企业对接交流。近期针对汽车芯片的短缺问题，组织汽车企业和芯片企业共同编制了《汽车半导体供需对接手册》，进一步疏通汽车芯片的供需信息渠道，为供需双方搭建了交流合作平台。