汽車(chē)芯片市場(chǎng)要下跌？

10 月 31 日，車(chē)用芯片大廠(chǎng)安森美半導體（Onsemi）宣布裁員近 900 人，這一消息在業(yè)界引起了波瀾。在全球市場(chǎng)一片低迷的大環(huán)境下，汽車(chē)及相關(guān)芯片市場(chǎng)還算是不錯的，安森美的大規模裁員來(lái)的有些突然。

據悉，安森美今年已經(jīng)解雇了 1360 名員工，預計營(yíng)收為 19.5 億-20.5 億美元，低于預期的 21.8 億美元，預計第四季度業(yè)績(jì)也是不溫不火。

安森美首席執行官 Hassane El-Khoury 說(shuō)：「我們開(kāi)始看到一些疲軟的情況，歐洲一級客戶(hù)正在處理庫存，并且由于高利率，汽車(chē)需求的風(fēng)險不斷增加?！?/span>

El-Khoury 還表示，該公司仍看好電動(dòng)汽車(chē)市場(chǎng)需求增長(cháng)，但速度會(huì )放緩。此次裁員，是該公司戰略轉變的一部分，旨在制造利潤更高的芯片，并通過(guò)外包其它芯片來(lái)降低成本。

汽車(chē)芯片市場(chǎng)短期振蕩

從 2020 年 11 月開(kāi)始，全球汽車(chē)芯片全面缺貨，一直到 2023 年初，依然如此，當人們依然看好未來(lái)的汽車(chē)芯片市場(chǎng)時(shí)，今年 4 月，摩根士丹利（大摩）則發(fā)出了預警，汽車(chē)芯片市場(chǎng)下行風(fēng)險大增，特別是車(chē)用 MOSFET 需求疲軟，而且，車(chē)用電源管理 IC 廠(chǎng)商逐漸喪失定價(jià)能力。當時(shí)，臺積電表示，汽車(chē)芯片需求雖穩健，但下半年將轉弱，力積電也表示，車(chē)用 MOSFET 和 IGBT 需求在下滑。

與其它應用市場(chǎng)相比，特別是手機和 PC 市場(chǎng)，汽車(chē)芯片市場(chǎng)在 2023 年會(huì )呈現出健康增長(cháng)狀態(tài)，下圖所示為 Semiconductor Intelligence（SI）給出的手機、PC 和汽車(chē)整機市場(chǎng)的統計和預測情況，估計 2023 年汽車(chē)芯片市場(chǎng)將增長(cháng) 14%。

從上圖可以看出，2023 年，汽車(chē)市場(chǎng)的增長(cháng)率是在緩慢下降的，當然，汽車(chē)整體市場(chǎng)依然是上升態(tài)勢，但經(jīng)過(guò) 2021 和 2022 兩年的瘋狂增長(cháng)之后，短期出現增長(cháng)率收窄也是正?，F象，這必然會(huì )影響到產(chǎn)業(yè)鏈上游的芯片業(yè)，到了年底，這種狀況完全傳導至汽車(chē)芯片環(huán)節。這一統計與前文安森美首席執行官所說(shuō)的「我們開(kāi)始看到一些疲軟的情況「是吻合的。

長(cháng)期向好

短期振蕩不會(huì )改變長(cháng)期上升態(tài)勢。特別是汽車(chē)的電動(dòng)化、網(wǎng)聯(lián)化、智能化將推動(dòng)汽車(chē)電子化進(jìn)入新的發(fā)展階段。相比于傳統燃油車(chē)，新能源汽車(chē)增加了電池、電機、電控這「三電」系統，從而帶動(dòng)相關(guān)半導體器件需求顯著(zhù)增長(cháng)，據 Strategy Analytics 統計，電動(dòng)車(chē)平均單車(chē)半導體價(jià)值已達到 1000 美元，比傳統內燃機車(chē)提升了一倍，其中，價(jià)值量提升最多的是功率器件，到 2027 年，預計純電動(dòng)車(chē)的單車(chē)半導體價(jià)值將達到 1500 美元。除了功率器件，模擬、邏輯、MCU 等芯片也是重要增長(cháng)點(diǎn)。

就即將到來(lái)的 2024 年而言，汽車(chē)相關(guān)芯片元器件的訂單就很多，特別是功率器件。大摩從供應鏈了解到，電源解決方案供應商認為，汽車(chē)制造商仍在與 IGBT 供應商簽署 2024 年的合作備忘錄（MOU），因為電控模塊所需的 IGBT 仍然穩定，部分客戶(hù)要求 2024 年 IGBT 供應量比目前增加 30%-50%。

汽車(chē)芯片大廠(chǎng)擴產(chǎn)

由于未來(lái)幾年市場(chǎng)需求預期良好，從 2022 到 2023 上半年，全球各大汽車(chē)芯片廠(chǎng)商都在擴產(chǎn)，有的在原有工廠(chǎng)擴充產(chǎn)能，有的則興建新的晶圓廠(chǎng)，典型代表是英飛凌、Wolfspeed、意法半導體（STM）、瑞薩電子、德州儀器（TI）、Rapidus 等。

全球汽車(chē)芯片市場(chǎng)中，英飛凌是龍頭，瑞薩電子、TI 分居第三、四位，這三家廠(chǎng)商還都是 IDM，不過(guò)，前些年，由于市場(chǎng)需求強烈，自家產(chǎn)能緊張，它們的汽車(chē)模擬 IC、MCU 等產(chǎn)品，有很大一部分交給臺積電、聯(lián)電等晶圓代工廠(chǎng)生產(chǎn)。不過(guò)，近幾年各大晶圓代工廠(chǎng)的產(chǎn)能非常緊張，在市場(chǎng)需求長(cháng)期上漲的情況下，汽車(chē)芯片 IDM 大廠(chǎng)就得靠自己了，擴充產(chǎn)能順理成章。

英飛凌在德勒斯登的新晶圓廠(chǎng)建設方案已獲德國經(jīng)濟部批準，這座新廠(chǎng)將耗資 50 億歐元（53.5 億美元），是英飛凌有史以來(lái)最大的單一投資案。

TI 計劃投資 110 億美元在美國猶他州理海市（Lehi）現有晶圓廠(chǎng)旁興建第二座 12 英寸廠(chǎng)。 新建工程在 2023 下半年開(kāi)始，最快 2026 年投產(chǎn)。

瑞薩電子為降低未來(lái)對車(chē)廠(chǎng)和其它重要客戶(hù)的供應鏈中斷風(fēng)險，考慮擴大日本以外地區的芯片產(chǎn)能。

還是要特別提一下碳化硅（SiC），它在汽車(chē)電控模塊中的應用發(fā)展空間越來(lái)越大，主要用于驅動(dòng)和控制電機的逆變器、 DC/DC 轉換、車(chē)載充電器 OBC 和快速充電樁。與硅基 IGBT 相比，SiC MOSFET 的產(chǎn)品尺寸、重量、能耗都大幅減小，可以有效提升新能源汽車(chē)電池的電能轉化效率，從而提高續航能力，同時(shí)還可以?xún)?yōu)化電機控制器的結構，節省成本，實(shí)現小型化、輕量化。

因此，SiC MOSFET 大廠(chǎng) Wolfspeed，英飛凌和意法半導體等，相關(guān)訂單不斷增加，產(chǎn)能擴產(chǎn)步伐也在加快。以意法半導體為例，該公司一直在增加 SiC 項目的數量，在其汽車(chē)和工業(yè)應用領(lǐng)域的 110 個(gè)項目中，汽車(chē)占比達到 60%。

面對巨量的市場(chǎng)規模和發(fā)展潛力，晶圓代工廠(chǎng)也很看重汽車(chē)芯片代工業(yè)務(wù)的發(fā)展空間，大廠(chǎng)都在積極拓展，聯(lián)電就是代表企業(yè)。

除了中國臺灣，聯(lián)電還在島外積極拓展產(chǎn)能。2022 年 4 月，聯(lián)電宣布與日本電裝（Denso）合作，雙方將共同在聯(lián)電日本 USJC 廠(chǎng)內建設第一條 12 英寸晶圓 IGBT 生產(chǎn)線(xiàn)。在 IGBT 生產(chǎn)方面，多采用 8 英寸晶圓產(chǎn)線(xiàn)，12 英寸的還屬于較為新鮮的事物，不過(guò)，近幾年，越來(lái)越多的廠(chǎng)商都開(kāi)始建設 12 英寸晶圓 IGBT 生產(chǎn)線(xiàn)，它可以在很大程度上解決 8 英寸成熟制程產(chǎn)能不足問(wèn)題。

汽車(chē)芯片供需動(dòng)態(tài)

在短期振蕩，長(cháng)期向好的形勢下，近期，各大汽車(chē)芯片廠(chǎng)商的出貨情況如何呢？下面就來(lái)看一下 10 月份的數據。

首先看一下剛剛宣布裁員的安森美，該公司 10 月的汽車(chē)芯片交期仍然較長(cháng)，保持在 40-50 周。

10 月，TI 公司汽車(chē)類(lèi)芯片仍缺貨；ADI 的汽車(chē)芯片需求持續增長(cháng)，目前大多數芯片仍缺貨；NXP 的部分汽車(chē)芯片庫存消耗接近尾聲，汽車(chē) MCU/MPU 等高端器件在第三季度的整體貨期處于持續改善狀態(tài)；意法半導體第三季度營(yíng)收 44.3 億美元，同比上漲 2.55%，環(huán)比上漲 2.31%，營(yíng)收表現主要受到汽車(chē)業(yè)務(wù)持續增長(cháng)的推動(dòng)，但部分被消費類(lèi)電子產(chǎn)品收入下降抵消；瑞薩電子最新一季的銷(xiāo)售額為 3,794 億日元，同比下滑 2.1%，環(huán)比上漲 2.9%，汽車(chē)業(yè)務(wù)銷(xiāo)售額同比增長(cháng) 11.7%，推動(dòng)了整體業(yè)績(jì)的增長(cháng)；博通公司需求與前幾個(gè)月相似，詢(xún)價(jià)稍多，但成單率依然非常低，汽車(chē)芯片價(jià)格大跳水，從幾十美金回歸到幾個(gè)美金，成交量逐漸降低。

總體來(lái)看，這些汽車(chē)芯片大廠(chǎng)的相關(guān)業(yè)務(wù)營(yíng)收比較好，個(gè)別廠(chǎng)商較差，但相比于其它應用類(lèi)芯片，汽車(chē)芯片營(yíng)收情況好的很凸出?？梢?jiàn)，目前的汽車(chē)芯片市場(chǎng)，整體依然向好，雖然增長(cháng)率有所下降，但增長(cháng)沒(méi)有停。

新技術(shù)驅動(dòng)汽車(chē)芯片市場(chǎng)發(fā)展

汽車(chē)芯片市場(chǎng)長(cháng)期向好，市場(chǎng)會(huì )對具體應用提出更多需求，這樣，各種新技術(shù)也會(huì )越來(lái)越多地應用到汽車(chē)芯片和系統當中，這也是保持該市場(chǎng)長(cháng)期穩定發(fā)展的重要元素。相關(guān)新技術(shù)很多，這里舉幾個(gè)例子，包括 Chiplet（小芯片），最先進(jìn)制程工藝，以及軟件定義汽車(chē)。

Chiplet

Chiplet 技術(shù)將不同功能的 Die 裸片組成一個(gè)完整芯片，與傳統 SoC 相比，其靈活性非常高，可采用不同制程工藝，當需要 7nm 及更先進(jìn)工藝時(shí)，Chiplet 可顯著(zhù)降低成本，并提升良率。

由于不同汽車(chē)產(chǎn)品定位存在差異，對芯片效能要求各不相同，但市面上能獲得的芯片，都是標準化產(chǎn)品，車(chē)廠(chǎng)只能在功能定義、軟件算法層面進(jìn)行差異化修改。對于汽車(chē)行業(yè)來(lái)說(shuō)，Chiplet 是定制化汽車(chē)芯片的一種新途徑，這種方式可以讓車(chē)廠(chǎng)拿回架構控制權，并決定運算平臺如何擴展。

先進(jìn)制程

汽車(chē)芯片按功能可分為計算控制芯片、存儲芯片、功率器件、傳感器等幾大類(lèi)，不同汽車(chē)芯片對制程工藝需求有較大差異，MCU 主要依靠成熟制程，而智能座艙、自動(dòng)駕駛和 AI 等主控芯片出于性能和功耗考慮，需要先進(jìn)制程，高端自動(dòng)駕駛正在推動(dòng)汽車(chē)算力平臺向 7nm 及以下制程工藝延伸。下圖所示為主要汽車(chē)芯片的制程工藝。

來(lái)源:IHS，平安證券研究所

今年 7 月，臺積電歐洲總經(jīng)理 Paul de Bot 表示，長(cháng)期以來(lái)，汽車(chē)芯片一直被認為是制程技術(shù)落后者，幾乎成了成熟工藝代名詞，不過(guò)，汽車(chē)芯片在 2022 年已經(jīng)開(kāi)始使用 5nm 工藝，而這距離 5nm 制程節點(diǎn)開(kāi)始量產(chǎn)僅兩年時(shí)間，發(fā)展速度很快。在此基礎上，臺積電計劃在 2024 年推出業(yè)界第一款基于 3nm 制程的汽車(chē)芯片平臺 N3AE，預計 2025 年可實(shí)現 3nm 汽車(chē)芯片的量產(chǎn)。

在此趨勢下，高通、英偉達、聯(lián)發(fā)科等公司的高效能汽車(chē)芯片陸續問(wèn)世，其中，聯(lián)發(fā)科可能是第一個(gè)嘗鮮的，該公司計劃推出采用 3nm 制程的天璣汽車(chē)平臺。汽車(chē)芯片公司的產(chǎn)品規劃表明，先進(jìn)制程汽車(chē)芯片開(kāi)始快速迭代。

軟件定義汽車(chē)

傳統燃油車(chē)是以硬件為中心，并由多個(gè)模組構成（最多會(huì )超過(guò) 200 個(gè)），不利于持續拓展，未來(lái)，汽車(chē)會(huì )用軟件定義功能，大幅減少硬件使用量，例如，以往整車(chē) 3 公里長(cháng)的線(xiàn)材，可以精簡(jiǎn)至 1.5 公里，模組也能減少至 30 個(gè)左右，這樣就大幅降低了硬件成本和汽車(chē)重量。另外，通過(guò) OTA（Over The Air）就可以遠程更新信息或優(yōu)化控制系統，非常便捷。

所謂軟件定義汽車(chē)（SDV，Software Defined Vehicle），是指汽車(chē)大部分的操作，都能通過(guò)軟件進(jìn)行管理，依靠軟件創(chuàng )造全新車(chē)載體驗和功能，并通過(guò)無(wú)線(xiàn)方式（OTA）進(jìn)行功能更新，并提供各種服務(wù)。

展望未來(lái)，汽車(chē)生態(tài)系統將會(huì )發(fā)生很大變化。以往，車(chē)廠(chǎng)訂出規格，由 Tier1 供應商提供，在疫情之后，車(chē)廠(chǎng)希望縮短與供應鏈的距離，改為由車(chē)廠(chǎng)主導供應鏈，目前，越來(lái)越多的車(chē)廠(chǎng)與汽車(chē)芯片廠(chǎng)商直接溝通，有的還形成了長(cháng)期戰略合作伙伴關(guān)系，英偉達、意法半導體都在這樣做，與車(chē)廠(chǎng)合作開(kāi)發(fā)芯片，在這個(gè)過(guò)程中，車(chē)廠(chǎng)可以進(jìn)一步掌握軟件定義汽車(chē)技術(shù)，同時(shí)深度參與汽車(chē)芯片研發(fā)和應用規劃。預計 SDV 最快于 2026~2027 年普及，到 2030 年，所有中高端汽車(chē)都將采用 SDV。

對全文做一下總結，2023 年，特別是下半年，全球汽車(chē)芯片市場(chǎng)增長(cháng)放緩，這對部分廠(chǎng)商造成了一些短期影響，但從長(cháng)期發(fā)展來(lái)看，無(wú)論是市場(chǎng)規模，還是新技術(shù)應用，汽車(chē)芯片都將保持良好的發(fā)展態(tài)勢。