昨天有位朋友和我聊,就Morgan Stanley的《China EV Supply Chain - observations on auto semis output, and China's long-term opportunities》谈一些看法。2022年的芯片短缺呈现了新的形态:

 

●从去年开始大部分Tier1跟着车企都是保供优先的策略,多下订单(实际需求100%,给的订单120-130%,实际芯片厂家根据不同Tier1和车企的需求以后,分货后拿到90%),也就是说折腾了这么久,其实车企是没有能力建立buffer 来建库存。

 

●从国内外的汽车来看,产品规划 5到8年的周期,本来是通过较多订单建立战略库存的模式,各家尽量是增加一些储备,这也客观上加大了调货的难度。芯片都没有库存,预测压得死,所以也客观上造成了2022年上半年的疲惫。2021年的保供战役耗费了很多的资金和精力,到2022年在市场端需要选用新的策略。

 

●从供应瓶颈MCU和专用的ASIC来看,车载MCU稳定周期使得MCU价格在过去数十年来价格非常缓慢地下降,但是在2021年价格甚至超过了Tier1的预期,而目前制造企业在成熟制程的有限投入,使得未来五年预期还会上涨。这严重侵害了Tier1的议价能力和实际盈利。

 

所以我的理解,2022年其实进入了常态化的缺芯状态。在欧美,由于芯片持续紧张,新车和二手车价格都上涨,车企并没有持续的动力高价去拿芯片。在国内2021年这一波芯片的紧急调货和工程更改带来了很多的售后问题,这使得2022年继续这种策略,需要更大的决心(成本上升和质量下降),按照朋友的说法,不是在讨论芯片紧缺就是讨论之前更换带来的质量问题。这也就成了常态化的紧缺,整个供应链开始自我优化,针对细分市场去打造爆款和集中精力供给高利润车型。

 

▲图1.汽车MCU 2021年Q4跟踪Yole 

 

MCU的价值量如下图所示,可以看到32位的占了76.7%,16位的是17.6%,8位的只有4.7%。全球主流的MCU,瑞萨、英飞凌、NXP、ST、TI、Microchip 6家,占了90%以上车载MCU份额。

 

●8位(Microchip、英飞凌、NXP)用在低端风扇控制、空调面板、雨刷、天窗、车窗、座椅、门的控制。

●16位没有新的应用,主要用在一些传统动力模块里面。

●32位分高功能安全和多功能的(瑞萨、英飞凌、NXP和ST),涵盖动力总成(传统和动力的)、底盘电子(ESP、EPS等等)、座舱(仪表和中控)、车身控制、ADAS的传感器和控制,泊车等等功能。

 

TI的MCU,特斯拉用了很多蓝牙的低功耗的产品,其实这条产品线后面我们分品类来对比下。

 

▲图2.汽车的MCU的分类

 

Part 1、汽车缺芯的周期和演变过程

 

在整个过程里面,其实比较大的问题,还是通用MCU和汽车MCU是集中在前6大汽车半导体公司手里的,而汽车企业也根据自己的要求给了自己偏爱的MCU的供应商清单。在原本平滑的供给曲线里面,大家总有个缓存库。到2022年上半年,其实只有很少的企业能够在当前合理的价格体系下攒了足够的芯片。

 

备注:这个有点像电池,涨价40%的电池你买多少合适,多少才够。

 

▲图3.汽车芯片的需求周期

 

台积电2022Q1财报显示,第一季度营收创下历史纪录约合170亿美元,同比增长35.5%;净利润为2027.33亿元,约70亿美元,同比增长45.1%。从技术制程角度,2022Q1 16nm及以下先进制程营收占比64%,其中5nm贡献20%营收,7nm贡献30%营收,16nm贡献14%营收,28nm则贡献11%营收,剩余制程合计占25%。台积电预计3nm制程(N3)将于2022年下半年投产,计划2025年生产2nm芯片。

 

所以这里最大的疑问是,在2021年到2022年Q1这段时间,真正能缓解汽车MCU和其他配套的汽车芯片供给到底增加了多少。

 

▲图4.台积电的增产

 

Part 2、到底是否管用

 

车用的MCU,由于成本和性能考虑,工艺节点相对比较落后的,基本集中在40nm、56nm的范围传统=节点工艺,在过去的几年里面台积电和其他企业没有新增投资,台积电在2021年逐步倾向性的增加,使得产能还是紧张的。下面这个图做的是比较清晰的,台积电的主要工作其实是拉开和芯片代工企业的差距,成熟工艺的投入对它来说,并不是一个很有利的的决策。

 

▲图5.汽车的芯片制程需求

 

由于来制撑车载晶圆的线,还是要经过TS 16949认证,加上整体需求在增长,2022年下半年的缓解是逐步的。到2022年,甚至半导体设备的MCU的供应,也出现一些问题,你说这个扩建产能的过程怎么可能顺利。

 

▲图6.不同的工艺节点

 

在电动汽车里面,由于多了BMS(CMU)、PDU、DCDC、OBC、PTC、电动压缩机、逆变器和VCU等部件,如果设计复杂的话,等于一下子增加了10几个MCU。我们可以对比MEB里面的MCU的使用比之前的传统车要多不少。在使用集中式架构之前的电动汽车,对于MCU的依赖程度是很高的。

 

那么多功能增加,如果不做软件集中化去转入SOC,这也客观造成了在10%的渗透率下,MCU的紧缺程度很窘迫。

 

▲图7.MCU的需求和集中化

 

也就是说,传统的类似丰田这样对Tier1的供应链体系强控制,也在芯片危机下吃瘪,光管到Tier1和Tier2其实没用,不增加芯片的可视化和透明度,这个亏是持续的。

 

▲图8.芯片的供应链透明度,芯片领域制造性不言而喻

 

小结:

 

我觉得延续快2年的汽车芯片危机,其实还在通过另外的形式延续下来,只是我们已经没办法像救火一样处理,再怎么捞起来,能力极限也在那里。只是说出来,大家没有那么兴奋了,供大家参考。