汽车芯片：重陷供应危机

文/黄耀鹏

7月23日，日本在3个多月前宣布的23项芯片制造设备出口管制政策，开始生效。而中国对镓锗的管制条例，也将在8月1日生效。全球半导体分工体系，正在碎片化。

7月20日，台积电的第二季度财报，基调不是太理想，这是意料之中的，意外的是下滑幅度有点大。

台积电第二季度营收下滑10%（以美元计下滑13.7%），净利润同比下跌23%、环比下跌12.2%。不但为4年来首个季度盈利衰退，而且第一季度已经不利的局面，变得更严重了。

放慢节奏，被迫还是主动

台积电董事长刘德音还在电话会议上宣布，美国亚利桑那州工厂（5nm代工项目）的投产时间推迟一年，到2025年。刘德音给出的原因，是熟练工短缺、建厂成本高企。

其实这两条原因，在台积电宣布该项目之时，就已经被舆论反复指出了，台积电高层不可能不知道。他们事先不知道的是，应对措施不如预期的那样有效。

在2020年5月，即该项目宣布之初，台积电前董事长张忠谋称，在美国建厂的成本，可能比台湾高50%。而台积电当时承诺投资120亿美元，已经考虑了成本差异。2022年12月，台积电将投资追加到400亿美元。

劳动力也是如此。当初已经预料到当地难以找到熟练技术工人、合格工程师。台积电因此宣布了干部外派计划，上千名台积电员工携家带口赴美“出长差”。但是厂方宣布的赴美待遇打了折扣，而且台湾员工需要加班，不熟悉业务的当地员工不需要加班，后者待遇反而比前者高。

一连串的抱怨与不和，令英特尔和三星成功挖角“大量”台积电赴美的员工。台积电不得不再从台湾派人，但在台员工早已知晓美国同事的遭遇。这让台积电焦头烂额。

台积电的残酷加班和服从文化，在美国不出意外地与当地职业文化激烈碰撞。只不过代价如此之高，台积电还是没想到。

也有人认为，自2022 年晚些时候，全球芯片需求就走了下坡路。但与此同时，汽车仍旧缺芯。奇异的反差，很容易让人无所适从。

台积电是先进制程的全球优势代工方。7nm、5nm业务，占了台积电营收的53%。台积电的3nm工艺进入量产阶段，2nm（N2X、N2P）将在2025年进入量产。

而AI相关需求以50%年复合增长率提升，并未将高端需求下跌平滑掉。AI处理器占台积电营收大概6%。

但是，推动制程攀高的主要市场力量，不是汽车，也不是军事应用，而是消费电子。消费电子由于全球经济的转冷（美国一连串的加息抽水），2022年就开始从疫情不正常的高需求台阶上掉下来。

既然先进制程需求看跌，台积电放慢亚利桑那项目的建设节奏，是可以理解的，更像是一种主动的选择。

值得一提的是，美国的《芯片法案》和亚利桑那的投资补贴，前者需要台积电把产品做出来，后者是厂子运营起来抵税。总之，看不到芯片出厂，这些补贴的绝大部分都拿不到。

台积电当然会算账，如果建设超支和流片价格下跌，就把补贴吃光，那么亚利桑那项目的价值就大打折扣。而且这一项目发起，包含了明显的胁迫，本质上不是一个商业决策。

汽车“双智”诉求，引领了高制程芯片上车的趋势。资金未能向成熟制程广泛转移，加重了汽车芯片短缺的预期。

汽车高制程芯片需求抬头

与消费电子相比，新能源汽车演变到现在，对芯片的需求进入了相对复杂的阶段。汽车商品价值当中，增速最快的，是与算力相关的芯片价值。其实这和其他智能化产品的逻辑是相似的，算力越高价值越高。

IGBT、碳化硅从40nm到160nm，而各种ECU、MCU的需求，集中在28-60nm。唯独与集中算力挂钩的芯片，目前站在汽车行业需求的前沿。

主流已经是7nm，其代表是英伟达的Orin X（智能驾驶芯片）和高通的8155（智能座舱芯片），两者都是7nm制程。而特斯拉下一代的自动驾驶芯片HW5.0为4nm，由三星代工。只不过，无论特斯拉还是三星，都还未准备好，是未来三四年的“期货”。

可以看出，汽车“双智”诉求，引领了高制程芯片上车的趋势。

台积电努力的方向，就是争取汽车“双智”芯片的代工。以前这一部分流片订单，台积电都是看不上的，体现在报价过高、排期滞后、提前100%付款要求。自从消费电子走低之后，台积电就不得不主动出来接活，包括推出7nm汽车实现平台（车机、自动驾驶芯片）的代工流程。

危机再临的预期

尽管如此，台积电仍以先进制程为主。而汽车芯片短缺则以成熟制程为主，其中发展到顶点是在2021年，汽车芯片短缺高达19%-25%。整个行业的整车交付，都受到广泛的影响。

而汽车产量因缺芯而削减的产量，占到单车芯片短缺量的一半左右。这意味着一些车型被迫放弃某些功能，整车厂寻求其他非正常途径解决芯片供应，也弥补了部分短缺。

而今年汽车芯片的短缺情况大概在8%-13%。好消息是主机厂已经适应了短缺，一些大厂开始“以料定产”，或者承诺一个非常宽泛的交车周期。

汽车芯片今年的市场规模大概是668亿美元，而全球芯片市场今年交易的总额被预测为5320亿美元。虽然这两个数字来源不同，预测模型都很粗糙，但前者占后者12.5%的量级，还是能说明问题。即汽车芯片短缺，与芯片周期下行，可能同时发生。

在2023年5月，全球半导体产业实现了总计407亿美元的销售，环比增长1.7%，同比下降21.1%。

自2020年起，美国组织盟友对华实施了芯片切断供应链和需求的一揽子举措，刺激了中国加速芯片投资。从全球角度，芯片从设计到需求的全球分工体系，已经被切割成一块一块的自留地，每一方都要求把关键制造环节掌握在自己手里。

中国的主机厂为了应对缺芯危机，最快捷的方式是成立“保供小组”，有的车企按照芯片专业门类，成立了多达上百个小组。但中长期措施，则都转向推动芯片采购，走国产替代进程。而即便是跨国企业，也必须配合。

不过，有些主机厂将条件暂时放宽至采购“中国产”芯片，而非采购中国企业生产的芯片。这意味着跨国芯片供应商在华产能，是可以纳入采购范围的。从长期角度，这一条件早晚会收窄，其进程取决于国内芯片行业的产能发育。

现在芯片行业，和3年前芯片危机刚发生时情况差不多。行业内的资金，向先进制程上投的多，成熟制程投的少。

这意味着，即便芯片下行周期内，汽车芯片更严重的短缺，仍然有可能在18-24个月内发生。做出这种判断，是因为新能源和智能化的普及，新车的平均芯片用量已经超过1100枚，即便产量有小幅增长，芯片总需求，相比3年前也会快速上扬。

这种前景下，业内一些高管呼吁向成熟制程更多投资，建立更多的成熟制程代工厂。但是，高端芯片的走低，仍未能驱动资金向成熟制程广泛转移。这也加重了未来汽车芯片短缺的预期。

美国或干预高制程芯片需求

美日荷协议，无论意图如何，都无法取缔中国作为芯片市场的地位，只是拖慢中国整合芯片供应链的脚步。不过，此举引发的次生影响将中长期化。

有消息称，汽车使用的先进制程芯片，也被美国人也盯上了。

同样在7月20日，美国交通部长皮特·布蒂吉格表示，对美国市场上的中国自动驾驶技术供应商存在“国家安全担忧”。在17日四名议员写给布蒂吉格的信中，议员们担心的是自动驾驶路测，对美国基础设施数据收集，可能传回中国。

但到了部长嘴里，就变成要对中国自动驾驶供应商进行限制。这种言论会不会导致对中国自动驾驶公司和主机厂进行制裁？

自动驾驶核心就那么几样：算法、系统、芯片、传感器。美国想下手，也只能瞄准芯片，因为其他的软硬件不在美国干预能力范围内。

目前此事还只处于吹风状态，但几年来的经验告诉我们，不管事情走向看上去有多么荒谬，但只要存在理论上的最坏可能，就有可能演变成现实。这一点，在AI领域早就发生过了（英伟达A100、H100，AMD的MI250等GPU被禁售，英伟达被迫推出中国特供版A800）。

如果不认为这个预判危言耸听的话，主机厂和一级供应商，应该现在就启动先进制程芯片（基本都和大算力有关）的“危机应对机制”（如果有的话），至少应该马上着手大量囤货。而台积电故意放慢节奏甚至暂停逆周期建设的举动，可能造成“供应过剩”的错觉。

将二者混为一谈是危险的，汽车芯片市场有自己的独立规律。在《汽车人》看来，汽车芯片甚至都未来得及经历一个完整的周期。因此，应抛弃周期认识，提前部署应对下一个短缺浪潮。