芯片短缺冲击汽车供应链或将持续至2030年

近几年，在疫情冲击、国际贸易保护主义、战争爆发等多重因素的影响下，汽车芯片短缺“相生相伴”，特别是结构性的芯片短缺一直困扰着汽车厂商。即使在2022年芯片供给出现大反转之后，汽车芯片短缺的问题也未得到切实解决。   近日，麦肯锡公司和波士顿咨询公司(BCG)称，汽车芯片的短缺问题尚未完全解决，可能会持续到2026年甚至2030年。

尽管芯片代工厂一直在提高其28纳米的产能，以此来满足一些成熟制程芯片不断上涨的需求，但这两家咨询公司强调，用于汽车中不同应用的更成熟节点仍将供应不足。   在新能源汽车、自动驾驶的风口下，全球各大车企将持续面临芯片短缺问题，特别是短期内结构性芯片短缺问题难解。  

芯片短缺冲击汽车供应链

近日，宝马汽车首席执行官Oliver Zipse表示，宝马已经度过了芯片短缺带来的“大破坏”。   然而，相对宝马芯片短缺转好境况，丰田则不断下修年度汽车产出目标。10月21日，丰田汽车预计将下调本财年(2022年4月至2023年3月)970万辆的全球产量目标，这是丰田首次承认将无法实现这一雄心勃勃的目标。   今年5月，丰田汽车表示，由于半导体短缺，该公司将6月份全球产量目标削减了约10万辆，至85万辆左右。不过，该公司仍然表示，截至明年3月的本财年全球生产约970万辆汽车的目标维持不变。

今年9月，丰田官方宣布，受到芯片短缺影响，丰田计划10月份在全球生产约80万辆汽车，较预定的月度目标减少约10万辆。不过，丰田仍然保持全年970万辆的产能目标。   到10月，丰田表示，公司正在评估对未来生产的影响，一旦前景变得更加明朗，将公布修订后的产量目标。同时，丰田将产量下调归咎于半导体芯片短缺。

值得关注的是，丰田汽车曾三次削减上一财年(2021年4月至2022年3月)的全球产量目标，从2021年5月的930万辆下调至今年2月的850万辆。最终，丰田汽车上一财年在全球生产了约860万辆汽车。因此，一些分析师、集团和企业都对丰田实现全年970万辆这一创纪录产量计划的前景持怀疑态度。   除了丰田之外，上汽集团也表示，车用芯片类型和需求数量与具体车型有关，公司在售主力车型所需芯片种类多、数量大，目前全球车用芯片供应仍有结构性短缺问题。上汽集团指出，面对欧洲及德国制造业能源短缺的风险，目前上汽大众暂未有直接受到能源短缺影响发货的零件，公司已提高对供应商持续供货能力的关注，当前进口零件的供货主要受到全球芯片紧缺情况的影响，公司已积极抢抓芯片资源，提高库存储备，力争使风险在可控范围内。  

据悉，此前大众汽车就曾表示过，芯片短缺不会在2023年结束，其认为供应链中断将成为一种“新常态，并表示将寻求与半导体厂商合作开发芯片以更灵活的应对短缺问题。   今年2月，芯片短缺致使大众沃尔夫斯堡工厂减产，其是全球最大的汽车生产工厂，日最大产量可接近4000台，当时大众引入了早期监测系统，该系统帮助大众确定了150种半导体芯片的替代品。    

汽车芯片向结构性缺芯转变

目前，种种迹象表明，汽车半导体的短缺有所缓解，特别是在今年电子消费端芯片出现供给过剩之后，必然有助于一些芯片厂商向仍然处于缺芯状态下的汽车端转换生产线。因此，很多行业分析机构和汽车厂商都曾对2023年汽车芯片将得到缓解持乐观态度。   然而，进入10月之后，芯片短缺仍然是各大车企扩增量产的最大阻碍因素。也因此，麦肯锡公司和波士顿咨询公司(BCG)作出了“汽车芯片的短缺问题可能会持续到2026年甚至2030年”的预测与判断。   从下游汽车厂商反馈信息来看，汽车芯片整体短缺情况有所缓解，不像之前所有品类芯片全缺，但芯片仍然存在结构性短缺，特别是车规芯片供给在未来一段时间还是较为紧张。具体来看，模拟芯片市场的拐点已经出现，供给基本上得到保证;驱动芯片和中低压小信号的MOSFET芯片应该也不太缺;PMS、蓝牙芯片这些芯片供应有缓解，但还没有达到供需平衡;高端的芯片，MCU类的芯片供给还是非常紧张。   据悉，在高端芯片市场，目前恩智浦、英飞凌以及意法半导体的高端芯片交货周期大都超过了40周，有的甚至排单超过一年。

因此，汽车芯片整体短缺情况有所缓解，但一些核心高端芯片的短缺，必然也会影响汽车出货量。也就是说，只要一些高端芯片短缺问题未得到切实解决，那么全球汽车生产线仍将“停滞不前”。   对此，数家汽车厂商的反应印证了目前汽车芯片结构性短缺的现状。其中，蔚来汽车董事长李斌曾接受媒体采访时表示，最近供应链压力有所减缓，芯片等核心零部件价格有所回落，但幅度还不大。小鹏汽车董事长何小鹏也谈到，汽车芯片价格基本稳定，轻微好转。广汽埃安副总经理肖勇则称，该公司还没有感受到芯片价格回落，只是原先芯片供应紧张的局面有所缓解。

波士顿咨询公司也预测，由于电动车和高级驾驶辅助系统(ADAS)的采用将增加汽车中芯片含量，预计到2030年，汽车半导体市场预计将以每年9%以上的速度增长。同时，基于纯电动车到2026年将成为主流，需要更多的半导体零部件，其预计模拟和MEMS相关的芯片短缺将成为汽车行业到2026年的主要挑战。

另外，车规级芯片对于性能指标、使用寿命、可靠性、安全性、质量一致性的要求非常高。这也将导致新入场车规芯片的厂商无法短期内进入汽车供应链。对此，黑芝麻智能联合创始人兼首席运营官刘卫红表示，“芯片量产的路是非常艰巨的，从联合架构设计到芯片流片的时间大概是18个月，之后进行封装开始测试，包括功能性测试、AEC-Q100汽车电子产品测试以及与主机厂、供应商一起进行的各种测试，再将产品进行软件迭代、系统升级，最后量产需要42个月的时间，这是一个典型的时间周期。

智能驾驶风口下重塑产业链优势

随着汽车电动化和智能化的发展,芯片在单车价值中的比重不断提升,尤其是电动汽车和无人驾驶汽车极大地提升了汽车中芯片的数量和价值。麦肯锡分析表明，汽车芯片行业的整体收入可能从2019年的410亿美元上升到2030年的1470亿美元。三个领域：自动驾驶、连接性和电动化是推动需求增长的三大支柱，总收入约为1290亿美元，占市场总体量的88%。  

麦肯锡还预测，汽车半导体年需求量可能从2019年的约当1100万片12英寸晶圆增加到2030年的3300万片，年复合增长率为11%。延续目前的模式，未来大多数汽车晶圆需求将涉及90纳米及以上的工艺节点，因为许多汽车控制器和电动动力系统，包括电力驱动逆变器和执行器，都依赖于这些成熟的芯片。2030年，此类节点将占汽车需求的67%左右。 

尽管全球半导体企业正在增加成熟节点芯片的产量，但麦肯锡的分析表明，从2021年到2026年，年复合增长率将保持在5%左右，不足以消除供需错配。同时，麦肯锡指出，2021年—2026年应用于自动驾驶系统的高端芯片年复合增长率将达到9%。然而，由于未来面临跨行业的竞争，比如高科技、消费电子等，即使车企愿意支付溢价以确保供应，但高端汽车芯片供需错配的现象仍然无法解决。

根据汽车行业数据预测公司AutoForecast SoluTIons的最新数据显示，截至10月9日，受芯片短缺影响，今年全球汽车市场已累计减产约353.71万辆汽车。   为了应对芯片短缺，美国、欧洲、日本和韩国均采取了不同的策略，来缓解自身芯片短缺问题，进一步强化自身在制造环节的控制力。其中，美国借汽车芯片短缺之机进一步强化对芯片制造环节的全球控制力;欧洲借此强化其在汽车芯片领域的领先优势;日本则由主要车企利用下行生产模式构筑“安全库存”以打造韧性供应链;韩国则凭借其在存储半导体领域的优势与车企合作打造在系统级芯片的新优势。   值得关注的是，未来3-5年智能驾驶将迎来高速发展期，而算力将成为主要的角逐点之一。

作为自动驾驶技术的大脑，大算力芯片的技术门槛高、周期性长且开发难度较大。 目前，在自动驾驶芯片领域，英伟达、英特尔旗下的Mobileye、高通等外资品牌控制了主要市场。市场调研公司IC Insights的数据，2021年中国汽车的芯片自给率不足5%。   未来几年，在芯片短缺的大背景以及智能驾驶风口下，全球车企仍然要面临“缺芯之痛”，需要重新思考供应链模式，比如加强供应链深度合作，做好中长期发展规划，来应对汽车芯片短缺，进一步重塑产业链优势。