​全球芯片产业链向基础设施完备且稳定的大陆有转移的趋势。

 

撰文/刘阳

出品/每日财报

 

今年以来,席卷全球的芯片荒让汽车行业备受打击,2月8日,通用公司对美国堪萨斯州 Fairfax 工厂、加拿大安大略 Ingersoll 工厂、墨西哥San Luis Potosi工厂实施完全停产措施。福特公司对外宣称,芯片短缺可能会使公司第一季度的产量减少20%。大众也发出预警,其位于沃尔夫斯堡的全球最大工厂目前有9.3万辆高尔夫车型订单正面临芯片持续短缺的挑战。

 

随着时间的推移,这一影响已经从生产端向销售端蔓延,据《华尔街日报》报道,现在美国的汽车市场面临一个巨大的矛盾局面。一方面,美国人对于汽车的需求量正在接近历史最高水平。但另一方面,由于全球性半导体供应不足,导致现在美国汽车经销商门店里面陈列的汽车数量降至最近几十年来的最低水平。

 

近期,中国台湾地区疫情蔓延,台积电等多个芯片制造巨头都已出现了确诊病例。分析人士指出,一旦疫情向晶圆厂密集的台北以南扩散,大量芯片厂势必受影响关闭,将使得全球“缺芯潮”的问题更加恶化。

 

芯片荒的背后,汽车半导体行业究竟经历了什么?

 

供需失衡

此轮芯片荒从去年四季度开始,到今年一季度愈演愈烈,归根结底,供需失衡是导致这一问题的根本因素。

 

先来看供给端。

 

来自SEMI的报告显示,2016年全球8寸产线的数量为188条,而到2020年年底,8寸产线数量也仅增长到191条。SurplusGlobal的测算结果表明,目前市场约有700台二手的8英寸晶圆制造设备出售,但是8英寸晶圆制造设备的需求至少在1000台以上,在设备短缺的情况下,相关厂商想要在短期内扩产是不现实的。

 

天公不作美,今年2月份,日本近海海域发生强震,美国半导体重镇得克萨斯州也遭遇罕见暴雪,半导体企业被迫停产,全球芯片的供给再度遭受打击。

 

作为全球最大的晶圆代工厂,台积电拿到了全球近56%的订单,但公司早就处于满载运行状态,此前公司对外表示,已经没有产能可提供给客户,而且一度暂停对客户端报价。为了缓解供给端的压力,中芯国际还破天荒的获得了美国的“赦免”,允许其购买一定的设备进行生产。

 

从需求端来看,自2017 年以来,全球汽车的总量在下滑,2019年全球汽车销量9129.7万辆,同比减少3.95%,2020年在疫情冲击下,全球汽车销量同比下降16.21%至7650万辆。

 

但汽车向电动化、智能化、网联化的转变却极大提升了对半导体的需求。“三化”演变使得产业链价值的构成发生剧变,与内燃机相关的系统和元器件正在缩减,而三电(电池、电驱、电控)的引入快速推升了单车半导体的使用量和价值。根据Strategy Analytics 数据,2019 年纯电动车单车平均半导体价值达到了775 美元,为燃油车的两倍有余。

 

此外,传统燃油车中价值占比最高的半导体器件为 MCU,占比达23%,功率半导体和传感器分别占21%和13%,而在典型的纯电动汽车中,受益于动力系统由内燃机过渡为电驱动系统,传统机械结构的动力系统被电动机和电控系统取代。而电控系统需要大量的逆变器,因此对IGBT、MOSFET 等功率器件产生了大量需求,推动了功率半导体在纯电动车的价值占比大幅提升至55%,相比之下,MCU和传感器价值占比分别下降至11%和7%,这是一个重要的结构性变化。

谁领风骚?

 

来自IHS 的数据显示,2020年全球汽车半导体市场规模为380亿美元,其中汽车功率器件市场规模约45亿美元。英飞凌、恩智浦、瑞萨半导体等欧美日巨头牢牢把持着这一市场,其中英飞凌是全球功率半导体的绝对龙头,2019年,其在MOSFET和IGBT领域的市占率分别为24.6%、35.6%。

 

从总量和结构双重角度来看,国内厂商市占率低且主要聚焦在中低端领域,其中斯达半导体闻泰科技分别是IGBT和MOSFET领域的龙头。我国汽车芯片约 90%依赖进口,而海外汽车芯片厂商供应短缺增加了国内厂商的供应链导入机会,汽车半导体国产替代进程有望全面提速。

 

斯达半导体长期深耕IGBT领域,逐步发展成为国内IGBT龙头,2019年全球排名第八,市占率为 2.5%,是唯一进入前十名的中国企业。IGBT 芯片是 IGBT 模块的核心,相较于其他国内公司,斯达半导体的竞争力主要就体现在其可以自主研发IGBT 芯片。IGBT 芯片先后经历了 6 代升级,而斯达半导体已经成功量产1-6 代所有型号的 IGBT 芯片,不仅将核心技术掌握在自己手中,也取得了成本优势。去年公司生产的汽车级 IGBT 模块合计配套超过 20 万辆新能源汽车,并且新增多个国内外知名车型平台定点,基于第六代 Trench FS 技术的650V/750V IGBT 芯片占比在不断提升。

 

2021年Q1,公司实现营业收入3.24 亿,同比增长135.7%;实现归母净利润 7500万,同比增长177.23%

 

闻泰科技旗下的安世半导体为国内MOSFET领域龙头,市占率约为4.1%,也是该领域内唯一进入前十名的中国企业。从发展历程上来看,闻泰科技短期内提升竞争力的方式是通过外延并购,2020 年 9 月,闻泰科技正式实现对安世半导体100%的控股。

 

作为全球少数几家能够实现大规模量产的半导体公司,安世半导体拥有一万多种功率半导体,二极管和晶体管出货量全球第一、逻辑芯片全球第二、ESD 保护器件全球第一、功率器件全球第九,是国内MOSFET领域毋庸置疑的龙头。2019年的全球市占率约为4.1%,也是该领域内唯一进入前十名的中国企业。

 

进一步细分来看,根据 IHS Markit的 统计,安世半导体的汽车功率 MOSFET 排名全球第二,仅次于英飞凌。此外,公司在第三代半导体的布局上也始终走在国内前列。最新的消息显示,公司推出的第三代半导体氮化镓功率器件性能领先,目前氮已经推出硅基氮化镓功率器件(GaNFET),已通过车规认证测试并实现量产。

 

2021年Q1,闻泰科技的半导体业务呈快速增长态势,收入达 5.2 亿美元,季度毛利率为 34.1%,已达到近两年季度收入盈利能力的最高水平。

 

对于国内汽车半导体的生产厂家来说,这场席卷全球的疫情大概率会引发全球产业链的思考,芯片高度依赖单一地区风险加大。因此,市场分析到,全球芯片产业链向基础设施完备且稳定的大陆有转移的趋势,大陆的芯片制造企业将迎来更多的发展机遇。