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車用電子零部件爆單!那些賺的盆滿缽滿的頭部車規Tier1們
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車規級晶片,是指完全滿足所有“車規認證”要求,並通過協力廠商認證機構認證的汽車晶片。與消費級晶片相比,車規級晶片需要面對更為苛刻的應用環境,因此對其可靠性、安全性要求極其嚴格。
供需端錯配疊加供應量混亂導致汽車缺芯持續,大廠的主控、功率及驅動晶片仍是缺芯主力
從2020年9月以來,在疫情、需求等多重因素影響下,缺芯問題持續影響整車的生產製造,部分領域晶片供應有惡化趨勢。
根據世界汽車工業協會(OICA)的資料顯示,2021年全球汽車總產量約為8015萬輛,比上年增長3%。雖然銷量結束了自2018年以來連續3年下滑的局面,但在過去的2021年,因晶片短缺全球汽車市場遭受重創,累計減產破1000萬輛,相當於2021年整個豐田集團在全球的銷量(1050萬輛)。
而在今年,根據AFS的最新資料,截至10月9日,由於晶片短缺,今年全球汽車市場累計減產約353.71萬輛汽車。AFS預測,到今年年底全球汽車市場累計減產量將攀升至436.35萬輛。
從汽車行業缺芯原因來看,主要是由於供需失衡、產業鏈分層弊端導致供應鏈管理混亂造成的。
供給端方面,全球汽車晶片產能投資相對保守。目前,車載晶片占全球半導體市場總銷售額比例在10%上下,占比不高。以全球最大晶圓代工廠台積電為例,車載晶片業務占其業務總比例基本不超過5%。而且車載晶片毛利率相較於消費電子而言較低,且技術要求嚴格,代工廠商在該領域意願不足。
需求端方面,由於2020年以前汽車市場低迷,車廠和Tier1對晶片需求預期非常低,但是隨著新能源汽車市場的爆發,供需矛盾開始凸顯。按照IC Insights的資料,2021年全球汽車晶片的出貨量達到524億顆,同比增長近30%,相比前幾年的低迷,可謂是大超預期。
2021年全球汽車出貨量超預期


 
資料來源:IC Insiggts
除了供需端外,在汽車晶片供應鏈條中分層明顯、靈活性不足、溝通不暢等問題正在凸顯。業內人士指出:“半導體供應商(Tier2)將晶片出售給Tier1,Tier1再將功能集成到模組中並將系統集成方案給OEM進行組裝交付給整車廠。這種模式使得Tier1無法準確把握整車廠的需求,Tier2也不能做好產能規劃。2020底和2021年年初,車廠已經開始感覺到汽車市場的回暖,但是由於供應鏈的層級關係,車廠和半導體廠商並沒有實現有效的溝通和協調,一定程度上加劇了晶片供應缺口。”
目前,車規晶片缺芯的主要品類包括主控晶片MCU、功率類的電源晶片、驅動晶片,三者合計占車規缺芯的74%,其次是信號鏈晶片以及CAN/LIN等通信晶片;廠商方面,缺芯主要來自恩智浦、德州儀器、英飛淩、意法半導體等傳統汽車晶片企業,整體來看超過70%的缺芯來自以上四家公司;從缺芯的產地分佈來看,77%的缺芯來自東南亞和美國,主要由於東南亞及美國的疫情較為嚴重,其他包括日本、歐洲都面臨缺芯情況。
持續的缺芯對整個產業鏈造成了深遠的影響,或將加速百年汽車產業鏈的重構
汽車電子萬億市場規模,持續的缺芯對整個產業鏈造成了深遠了影響。
根據華為海思的資料,2021全球汽車電子市場約為2700億美元,未來6年將保持近7%的年複合增長率增長,預計到2027年汽車電子部件的整體市場規模接近4000億美金。從資料來看,電子部件增長速度已經超過汽車市場增速,電子化率持續增加。


 
資料來源:華為海思
半導體方面,2021年全球汽車半導體市場約為505億美元,預計2027年汽車半導體市場總額將接近1000億美元,2022-2027年增速保持在30%以上。中國車載半導體市場穩步上升,2020年約1000億人民幣。
從產業鏈情況來看,目前車規晶片主要分為上游原材料供應商、中游Tier2、Tier1零部件廠商以及下游整車廠商。
整車方面,從2021年的銷量來看,豐田、大眾、雷諾-日產三菱聯盟、現代、通用、Stellantis、本田、福特、鈴木、寶馬位於全球銷量前十,其中排名前三的豐田、大眾、雷諾-日產三菱聯盟在具體銷量上都超過了700萬輛。


 
資料來源:芯八哥整理
在汽車整體缺芯尚未改善的情況下,主要車廠通過減產、結構優化等手段來應對“缺芯”。2022年1季度,福特、大眾、豐田、本田、日產等車企均有過減產或停產的計畫。其中福特就對美國、墨西哥和加拿大的8家工廠採取臨時停產或減產措施;部分車廠如長城等採取了結構優化措施,暫停了中低端車型的接單,以保證高端車型的供應。
最近,豐田汽車表示,由於半導體短缺,該公司再度調整其10月份全球生產計畫,將產量從約80萬輛下調至約75萬輛。值得一提的是,這是公司近1個月來的第二次生產計畫調整,累計調整數量比原計劃的90萬輛已經降低了15萬輛;除了豐田外,本田汽車也表示將在本月被迫削減其兩家日本工廠的產量。預計在埼玉製作所的寄居工廠減產約4成,在鈴鹿製作所減產約3成,原因是半導體等部件短缺、新冠疫情蔓延及物流停滯的影響仍在持續。
豐田在近期多次下調生產計畫


 
資料來源:芯八哥整理
在近期財報說明會上,相關整車廠商都談到了對於缺芯的看法。其中,Stellantis首席執行官唐唯實(Carlos Tavares)表示,預計晶片短缺將在2023年底前有所緩解,而大眾汽車集團首席財務官Arno Antlitz則預計晶片短缺將持續到2024年。
Tier 1方面,長期以來國際大型汽車電子企業如博世、大陸、日本電裝、德爾福、偉世迪、法雷奧等憑藉在技術積累、經驗等方面的優勢,在全球汽車電子市場份額中位居領先地位,前六家國外汽車電子一級供應商佔據全球汽車電子市場52.1%的份額。
2020年全球汽車Tier 1競爭格局情況


 
資料來源:芯八哥整理
從其業績來看,2021年儘管受到受晶片短缺的衝擊,在不利的外部環境下Tier 1們卻賺的盆滿缽滿。


 
根據蓋世汽車的資料,2021年20家國際主流零部件企業的營收均實現了不同程度的上漲,其中超半數甚至實現了兩位數的同比增幅。具體銷售額方面,有4家Tier 1巨頭營收超過350億美元,分別是博世、采埃孚、大陸和麥格納國際。另有7家企業營收在100億-200億美元之間,這其中以李爾和法雷奧領頭。剩下的9家企業營收在10億-100億美元之間,鏡泰居於末部。從財報數據可以看出,Tier 1廠商市場集中度較高,並且呈兩級分化的趨勢,小廠商與前十大廠商的差距已經越來越大。
Tier 2方面,國際半導體大廠如英飛淩、恩智浦、瑞薩電子、意法半導體、德州儀器等憑藉在長期以來在半導體領域的技術優勢,在全球汽車電子市場份額位居領先地位。從SI的資料來看,前十大半導體廠商佔據了汽車電子二級供應商約50%的份額。
全球前十大車規晶片廠商銷售額及市場占比情況(單位:億美元)


 
資料來源:芯八哥整理
從2021年的銷售額來看,受益於整體缺芯漲價行情的影響,大部分汽車半導體廠商營業收入創歷史新高。其中英飛淩以57.25億美元的汽車半導體收入位於Tier銷售額榜首,其市場份額為8.3%。恩智浦和瑞薩電子分別以54.93億美元、42.10億美元排名第二位和第三位,市場份額分別為8%、6.1%。值得一提的是,前三大廠商都是以汽車半導體業務為主營業務,占比都接近總銷售額的一半左右。
值得強調的是,各大汽車半導體企業除了披露業績外,也在財報說明會上表達了對當下汽車行情的看法。其中大部分廠商表示,當下汽車晶片庫存仍低於正常水準,汽車缺芯形勢短期內仍難緩解。此外,為了應對產能持續的供不應求情況,各大企業都計畫加大資本支出以擴充產能。
此前,瑞薩電子就宣佈,計畫到2023年前將車載MCU產能提高5成以上。其中高端MCU供應能力提升50%,達到每月約4萬片。低端MCU產能提高70%,達到每月3萬片。目前,瑞薩佔據約3成車用MCU市場份額,其產能擴充將對車用MCU的短缺起到較大緩解作用;英飛淩此前表示,2022年資本開支為23億美元,在未來兩年將以每年50%的大額投資進行擴產;安森美預計2022年資本支出達9.35億美元,增幅為110%,主要用於擴充300mm晶圓廠的產能和SiC供應鏈環節,其未來5年內的Sic產能將會是現在的1.3倍。8月12日,安森美新罕布什爾州碳化矽工廠落成,22年年底可將SiC襯底產能同比增加五倍。其他比如德州儀器、恩智浦、意法半導體等廠商也都宣佈了擴產計畫,以緩解汽車產能的不足。
對於汽車晶片廠商紛紛擴產的現象,小米產投孫昌旭分析道:“擴產可以在一定程度上解決晶片短缺問題,但這並不是根本解決之道。我認為解決之道的根本在於車廠直接向晶片供應商做預測,穩定採購次序,才能改變汽車晶片供應鏈管理混亂的面貌。這有待於像蔚小理及小米這樣的新造車勢力的崛起,新的局面出現後,車廠直接向晶片供應商簡化供應鏈下訂單,這個秩序才會穩定。所以我認為大家說的2023年或者2024年左右完成這個過程,它跟產能沒關係,只是管理混亂造成的。”
中國汽車晶片整體自給率不到5%,中國汽車晶片廠商或迎最好發展機遇
汽車晶片擴產週期較長,短期內難以快速釋放產能,疊加汽車智慧化趨勢對晶片的強勁需求,汽車晶片供需將長期保持緊張狀態。在此背景下,中國車廠為加強產能資源儲備,將大力推進車規級晶片的國產化替代,國產汽車晶片廠商有望迎來歷史性發展機遇。
從相關資料來看,目前中國汽車晶片整體自給率不到5%。其中在汽車計算、控制類晶片的自主率不到1%、感測器為4%、功率半導體為8%、通信晶片為3%、記憶體為8%。未來在汽車智慧化、電動化的驅動下,整車晶片總價值量還將不斷攀升,國產替代市場空間巨大。
中國主要車規晶片廠商


 
資料來源:芯八哥整理
主控晶片方面,算力隨著智慧化不斷提升,從L1<1TOPS到L5 1000+TOPS算力推動主控晶片高速增長。其中智慧座艙晶片領域,從電子座艙演進到第三生活空間將帶動MCU、SoC晶片滲透率不斷提升,晶片需求及反覆運算進程將不斷加速,兆易創新、中穎電子、全志科技、復旦微電、紫光國微、晶晨股份、富瀚微、 安路科技-U、恒玄科技有望受益於此;自動駕駛晶片領域, 未來自動駕駛晶片會往集成“CPU+XPU”的異構式SoC(XPU包括GPU/FPGA/ASIC等)發展,晶晨股份、瑞芯微、富瀚微、地平線、黑芝麻等公司加速佈局汽車SoC晶片,有望迎來較好的發展前景。
功率半導體方面,受益於新能源汽車的爆發,其價值量增加幅度最大。據瞭解,燃油車功率半導體單車價值量僅為87.6美元,而新能源汽車458.7美元,增長幅度在4倍以上。其中IGBT領域為新能源應用剛需,晶片有望快速增長,價值最高達到3900元人民幣。中國廠商華虹、比亞迪、中車時代、斯達半導、新潔能、士蘭微、華微電子有望在IGBT的國產替代中,迎來較好的發展機遇;第三代半導體SiC領域,隨著其成本的不斷降低以及良率的不斷提升,疊加物理性能優勢及碳中和需求,預計SiC 2022年迎增長拐點, 2026年將全面鋪開。中國聞泰科技、東微半導、士蘭微、時代電氣、斯達半導、三安集成、山東天嶽、天科合達等公司目前都有在積極佈局。
中國主要車規晶片廠商2021年業績情況


 
資料來源:wind
類比晶片方面,覆蓋各大核心板塊,包括車身、儀錶、底盤、動力總成及ADAS,汽車單機價值量為200美金,為下游最高。其中,電源管理領域增速CAGR達9%,其中車體跟底盤的占比最高達4成。華潤微、思瑞浦、聖邦股份、韋爾股份、士蘭微等企業都有佈局;信號鏈領域為汽車智慧化的產品基石,汽車新四化將推動其加速成長。中國聖邦股份、思瑞浦、華潤微、芯海科技、聚洵半導體等公司有望受益於此。
感測器方面,L2級別汽車預計會攜帶6顆感測器價值量約為160美元,L5級別提升至32顆感測器價值量970美元。其中圖像感測器+毫米波雷達+雷射雷達融合方案成為主流,三者互為補償和安全冗餘,以保障自動駕駛的安全。在圖像感測器領域,格科微、韋爾股份產品已在車用市場大規模應用;雷射雷達領域,禾賽科技、速騰聚創、大疆、華為等廠商目前都有不少車廠定點的案例。
存儲晶片方面,電動化、資訊化、智慧化、網聯化發展推動汽車存儲革命,將由GB級走向TB級別發展,未來汽車將成為記憶體步入千億美金市場的核心因素。中國北京君正、兆易創新、復旦微電、普冉股份、聚辰股份、江波龍、佰維存儲等公司產品已經通過車規認證,並且開始逐步導入車用市場。
未來,隨著新能源汽車產業變革的加速,傳統汽車行業整車廠(OEM)+Tier1+Tier2原有金字塔格局有望被打破,逐步向平臺+生態模式躍遷,從整車廠主導發展到掌握核心技術關鍵環節企業為主導,疊加汽車缺芯交貨週期持續拉長將加速國產替代,中國汽車晶片廠商將迎來汽車行業百年來最好的發展機遇。
寫在最後
汽車“新四化”趨勢下,帶動整體產業鏈價值重構,汽車晶片含量、重要性成倍提升,預計汽車半導體占比汽車總成本在2030年會達到50%,將成為汽車新的利潤增長點。
面對著新能源車成倍增長的晶片需求,供給端面臨的壓力依然較大。雖然主流晶片製造商均已宣佈加大資本支出大幅擴產,但由於車載晶片從產能建設到生產最後再到上車週期很長,現在擴產的產能也只能在2023年之後才能釋放出來。因此,這一波汽車缺芯潮有望持續到2023-2024年。在國際大廠產能供不應求的情況下,中國較早在汽車晶片領域耕耘的晶片廠商,有望在此背景下,迎來跨越式發展。

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