芯片供应「危机」了吗？

一则「大众受到芯片产能影响，将被迫停产」的新闻，在 12 月 4 日刷屏全网，事件的主角是大众汽车，而该事件深层次的问题是车载芯片的短缺。

这也是此次事件迅速在行业内引起关注的原因，芯片一直是我们国家的短板，前有华为因芯片而不得不出售荣耀，如今可能会再有因芯片而导致汽车企业将面临大规模停产的可能。

虽然从网络报道的消息来看，此次芯片短缺涉及的范围是全球性的，并不是中国独有，但从事件的结果来看，这一系列的事件，对中国汽车的影响以及对中国半导体市场的影响可能比我们想象的要更大、更深。

因此，我们根据具体的事件，从以下几个方面来探究芯片短缺造成的深层次影响：

1. 涉及的晶圆、芯片、测封，从美国到中国地域跨度过大，地域风险如何控制？

2. 汽车企业芯片自研，能否独善其身，车上其它的芯片能否自产？导致这次南北大众停产的 ESP 和 ECU 芯片？在特斯拉、蔚来、小鹏以及理想等新造车身上是否也有短缺风险？

3. 大众全球内唯有中国厂停产，汽车芯片 ESP、ECU 除了全球性的短缺外，是否有我们不敢直视的：制裁因素在？这一波是否从手机芯片波及到了汽车芯片了?

缺「芯」的后果是亚健康

汽车行业每一次的大热门新闻，好像都与「事故」相关，而如果因芯片短缺而可能导致的几十家车企上百万台车的停产，绝对属于一次大事故。

为了更好方便读者了解来龙去脉，我简单梳理一下相关媒体报道的事件原委：

12 月 4 日，媒体报道，全球半导体芯片供应紧张，受芯片供应不足影响，导致 ESP（电子稳定程序系统）和 ECU（电子控制单元）即车载电脑两大模块无法生产。上汽-大众从 12 月 4 日开始停产，一汽-大众也从本月初进入停产状态。
12 月 5 日，大众中国回应称，因疫情带来的不确定性，影响到了一些特定汽车电子元件的芯片供应。中国市场的全面复苏也进一步推动了需求的增长，使得情况变得更加严峻，导致一些汽车生产面临中断的风险。虽然芯片供应受到影响，但情况并没有传闻中严重，目前正在寻求解决办法。
12 月 6 日，蔚来、小鹏和比亚迪等新能源汽车企业，表示目前不会受芯片短缺的影响。
12 月 8 日，中国汽车工业协会回应称，芯片供应短缺问题真实存在，部分车企明年一季度可能会受到较大影响，但全年影响不会太大。

据报道，此次问题的所在是 ESP 和 ECU 短缺导致大众停产，目前全球主流的 ESP 供应商有 7 家。

主要分为三个派系分别是：日系、韩系与德系，日、韩系基本的供应对象是本国车企或者集团内部车企，向外部供应的极少数。

日系 ESP 供应商包括：爱信、日立、日信。

韩系 ESP 供应商为：万都。

德系 ESP 供应商包括：博世、大陆和采埃孚。

而在几家供应商里，博世主要向自主品牌和奔驰、奥迪、凯迪拉克等配套；大陆集团主要供应大众、宝马、PSA、以及奔驰；采埃孚主要是美系。

而根据大众的「停产」情况来看，最有可能的就是大陆汽车 ESC（就是 ESP，只是叫法不同）缺货。

据愉观车市的报道，「大陆汽车的库存仅为 1 万套左右，已经无法满足市场的需求，按照目前的状况看，中国汽车将近 15% 的产能将受到影响。2019 年中国汽车产能 268.3 万辆，按此计算，一旦不能恢复供货，一年将有 400 万辆产能受到影响。」

新车一讲从大众工厂的相关人士那里了解到「大众现在一周上三休四或者上二休五」，距离完全停产也差不多了，这里也可以反映出，大陆目前的芯片供应缺口确实不容乐观。

目前大众高尔夫、途观、途昂、帕萨特、奥迪 A3、斯柯达明锐、CC，都是使用了大陆 ESC 这也就意味着，不单是高端车型，ESC 的短缺将冲击产销规模更大的中低端车型。新车一讲从相关人士那里得到消息「不单是高端车型，青岛工厂就单车型宝来也已经开始单班了，本来日产 1200 台左右，现在也就 400 - 500 台。」

当我问是否有季节性的影响，导致减产时，得到的答案是否定的。同时与大陆汽车合作比较紧密的沃尔沃和吉利也有可能受影响。而博世供应的车企特别是新能源车企，大部分都采用了和 iBooster 配套 ESP 9.0 系统。

而根据上周 Automotive News 的报道，大众集团、大陆集团和博世早在 9 月份就公开警告称：「汽车生产所需的汽车芯片，由于疫情的影响导致生产困难，核心部件 ECU 和 ESP 可能会严重缺失」。

如果博世的 ESP 供应链紧缺，从商业上讲，博世更大可能优先照顾大众、奔驰、宝马这样的大客户，即使是特斯拉也存在元件储备不足的风险，那么国产新造车势必也将受到波及。

事实上，ESP 的短缺只是浮出水面的一个影子，这次规模性风险的水面下，是电子元器件里的功率半导体，也就是芯片的供应出现了问题。此次真正短缺的是电子元器件里的功率半导体，也就是芯片，因此并不是特定 ECU 短缺。

最近这一波芯片缺货潮涨价潮不仅是汽车领域，而是整体芯片领域都是如此。

而导致芯片产能不足的原因主要有以下几点：

1. 半导体企业可以满足汽车厂商制定的排产产能，但不能满足新增的额外产能，即使布设新产能，周期也会在 10 个月左右。

2. 年初因为疫情原因，导致芯片的上游制造商给出了较低预期，从而导致因为要节省成本而关闭产线。

3. 因为智能化汽车的快速起势，对汽车端芯片的需求扩大，而制造上正在淘汰老旧的产线，而新产线不能快速补充。

由此可见，ECU 或者 ESP 只是芯片短缺后产品上的一个缩影。对于中国汽车产业来说，芯片的设计与制造是未来中国自主品牌崛起的关键要素。

海外主导下的芯片制造之痛

汽车芯片的短缺所造成的影响是长期性的，从供应商和主机厂两方面来说，会有三个方面的变化。

第一个是芯片供应链上下游的价格风险。

由于短时间内的需求过高，一级供应商虽然能够快速反应，但即使拉满整体的制造负荷，那问题至少要 6 - 7 个月才能逐步解决，而上游芯片厂商的价格已经开始上涨，这里导致的问题是大的 Tier 1 是稳价还是涨价。

第二个是中低端汽车产品的芯片供应风险。

产能紧，会造成市场上供应商大量囤货，而芯片的上游晶圆制造商一定会优先满足大客户，这是一个递进关系，就是大客户优先政策。因此，二线供应商和国内中小供应商就会慢慢出现供应不足，自主汽车品牌中低端产品影响会加大。

第三个是自主品牌芯片需求供应风险。

合资品牌和自主品牌接下来都会受影响，而且自主品牌可能影响更大。

这样其实也引出了我们所要探究的第一个问题：「涉及的晶圆、芯片、测封，从美国到中国地域跨度过大，地域风险如何控制？」

了解这个问题，要先了解两个概念：一个是汽车产业链这个「链条」的具体组成状态；另一个是涉及芯片制造的流程和厂商。

首先是汽车电子行业上下游的供应链关系，晶圆代工厂如台积电为 Tier 2（IDM 芯片厂如：英飞凌、NXP）代工晶圆，Tier 2 再向下 Tier 1（系统集成商如：博世）提供芯片，Tier 1 则把芯片集成到电子系统内，最后是主机厂总装成车。

当然这只是简单的供应关系示意，而实际上的汽车供应链复杂且多变。

其次就是涉及到芯片制造的流程，一块完整的芯片要经过「架构设计、晶圆生产、晶圆涂膜、晶圆光刻显影蚀刻、离子注入、测试、封装」。

芯片由集成电路经过设计、制造、封装等一系列操作后形成。一般来说，集成电路更着重电路的设计和布局布线，而芯片更看重电路的集成、生产和封装这三大环节。但在日常生活中，「集成电路」和「芯片」两者常被当作同一概念使用。

复杂繁琐的芯片设计流程与芯片制造的过程就如同用乐高盖房子一样，先有晶圆作为地基，再层层往上叠的芯片制造流程后，就可产出必要的 IC 芯片。

而根据麦肯锡的报告来看，上游的晶圆生产确实是芯片短缺主要因素，而从半导体的产业布局来看，全球超过 80% 的晶圆厂是建立在海外。

根据 SEMI 数据来看全球主要晶圆供应商的产能布局。

NXP 有 5 座 8 英寸晶圆厂，1 座位于新加坡，与台积电合资，持股比例 61.2%，其余 4 座都位于美国，当年 NXP 收购飞思卡尔带来的资产。

英飞凌主要制造基地有，马来西亚 Kulim（8 英寸厂）；Penang（8 英寸厂）；德国德累斯顿（8 英寸和 12 英寸厂）、Regensburg（8 英寸厂）；美国奥斯汀（8 英寸厂）、Temecula（6 英寸厂）；奥地利的 Villach 拥有 1 座 6 英寸，一座 8 英寸和一座 12 英寸厂。

ST（意法半导体）拥有 7 座 8 英寸厂，3 座 6 英寸厂，1 座 12 英寸厂。

而在晶圆里 8 英寸的应用领域最为广泛，涵盖了消费电子、通讯、工业、汽车等。因此，从技术角度已难言先进的 8 英寸晶圆，随着智能汽车和电子产业的发展，又成了主流产品。

这里有个问题是，因为晶圆尺寸一直是往大发展的，12 英寸已经是主要方向，行业内没有预测到 8 英寸晶圆片的未来供需走势。

8 英寸的晶圆制造厂一度开始减少，从 2008 年到 2016 年，有超过 30 座 8 英寸晶圆厂被关闭，10 座改线为 12 英寸。到 2015 年，全球 8 英寸的晶圆产线只剩下 178 条。

过去几年来，随着 8 英寸晶圆的供应紧张程度愈演愈烈，各大晶圆代工厂包括三星、台积电、联电等也一直在扩充产能。但从扩充到投产需要至少 3 年。直到 2019 年，全球 8 英寸晶圆厂总体仍低于 180 座。

还这只是晶圆部分的产业分布情况，如果在加上新加坡这马来西亚的半导体联盟来看，全球整个芯片制造产业存在过度集中的风险。

新加坡的半导体产业自 1960 年代开始崛起，坐拥当时世界第三大半导体制造商特许半导体，世界第三大和第十大封测厂：星科金朋和 UTAC（优特半导体）。

1968 年，英特尔在美国开办了第一家工厂，4 年后，就在槟城开设子公司，直到今天，英特尔在槟城依然拥有 10 座现代化组装厂，是其在全球最大的组装厂、实验基地和设计研发中心。马来西亚的槟城也被称为「东方硅谷」。

英特尔的入驻带动了大批西方公司，AMD、惠普、歌乐、美国国家半导体、日立、和博世等公司纷至沓来。鼎盛时代，全球有 1/3 的半导体封测在此进行，即使到今天，马来西亚一地的封装产业，依然占据了全球 13% 的市场，使其成为世界第七大半导体出口国。

也就是说芯片制造里面的两大核心环节「晶圆和封测」，都集中在北美或者新、马，而国内仅有的产能还需要照顾消费电子等产品，因此，这次汽车芯片的短缺，可能会造成一个产业契机是「汽车芯片需要本土化」，加强「自研」和「自造」，这是摆在国产芯片产业面前的挑战和机遇。

「自研」不等于「自产」

虽然这次短缺是全球性的，不是针对中国品牌的一次围剿，但这也给自主品牌敲响了警钟，那就是断供随时可能存在。

那么自研汽车芯片能否解决自主品牌的困境，这要分两个方面来看：

1. 目前汽车领域的芯片缺口还只是特定电子系统，在这个方面，不管是特斯拉、蔚来、小鹏以及传统厂商都是差不多的（特斯拉自研了自动驾驶芯片，但并未涉及车上所有的芯片。）

2. 即使是自研，是否会受制造端的影响。

这就是我们说的「自研不等于自造」，自研芯片讲的还是设计端的包括特斯拉，华为等，简单理解就是建筑设计师拥有美学、力学等工程能力，但要施工还得找施工队。

很遗憾，目前我们国家没有建设高端芯片的「施工队」，这也是此前华为芯片断供的主要原因，华为设计出了顶尖的芯片，却没有能力生产。

目前全球掌握 7 nm 工艺节点的只有三星、台积电，和马上要突破的 intel。中国的中芯国际还停留在 28 nm 向 14 nm 的研发，而联电、格罗方德等明确表示放弃 7 nm。

也就是说，即使中国品牌选择自研，并且成功了，但也会卡在制造这一步，而对于整车来说，除了特定电子系统芯片，最重要的是自动驾驶芯片会不会面临制裁风险。

但如果制裁断供从手机芯片波及到了汽车芯片，那么最先受影响的还只能是华为，华为的 MDC 将会面临装车的考验。

目前全球三大自动驾驶芯片，特斯拉的 FSD、英伟达、Mobileye EyQ 系列的工艺制程分别是 14 nm、EQ4 28 nm、Xavier 12 nm。而华为的昇腾 310 12 nm 制程相比之下属于同一水平。

但是根据特斯拉、英伟达和 Mobileye 的计划，到了 2021 年三者将会大步跨入 7 nm 制程时代，制程工艺越高带来的好处是芯片单位体积内可放入的晶体管越多，运算能力越强，同时功耗还低。

如果美国不批准华为的 MDC 采用台积电和三星的 7 nm 工艺，那么华为只能用国内最先进的 28 nm 的工艺，目前中芯的 14 nm 虽说已经完成量产，但能不能支撑车规级需求还要观察。

这就带来了一个大问题：华为的 MDC 实现装车在全球市场竞争中会存在一定的不确定性。

因此，实现本土化，对国内外汽车厂商来说，确实可以规避一些社会性不稳定因为带来的供应安全。但对于中国自主品牌而言，想要突破高端芯片特别是自动驾驶芯片的的供应链安全，自主的设计与制造将是绕不开的两大工程。

不管怎么样，这次的芯片供应不足，会引起自主车企、半导体企业、通讯企业之间的合作加强，芯片不只是在手机等消费电子领域，在汽车、家电、家居等领域都是强需求产品，供应安全将会是重中之重。中国芯片不仅要向上突破，也要向主流应用领域突破。

在汽车的智能化时代，汽车与芯片的从属关系正在发生改变。

END

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Author: 新车一讲

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