文｜半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)縱橫

10月31日，車用芯片大廠安森美半導(dǎo)體（Onsemi）宣布裁員近900人，這一消息在業(yè)界引起了波瀾。在全球市場一片低迷的大環(huán)境下，汽車及相關(guān)芯片市場還算是不錯(cuò)的，安森美的大規(guī)模裁員來的有些突然。

據(jù)悉，安森美今年已經(jīng)解雇了1360名員工，預(yù)計(jì)營收為19.5億-20.5億美元，低于預(yù)期的 21.8億美元，預(yù)計(jì)第四季度業(yè)績也是不溫不火。

安森美首席執(zhí)行官Hassane El-Khoury說：“我們開始看到一些疲軟的情況，歐洲一級(jí)客戶正在處理庫存，并且由于高利率，汽車需求的風(fēng)險(xiǎn)不斷增加?！?/p>

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

汽車芯片市場短期振蕩

從2020年11月開始，全球汽車芯片全面缺貨，一直到2023年初，依然如此，當(dāng)人們依然看好未來的汽車芯片市場時(shí)，今年4月，摩根士丹利（大摩）則發(fā)出了預(yù)警，汽車芯片市場下行風(fēng)險(xiǎn)大增，特別是車用MOSFET需求疲軟，而且，車用電源管理IC廠商逐漸喪失定價(jià)能力。當(dāng)時(shí)，臺(tái)積電表示，汽車芯片需求雖穩(wěn)健，但下半年將轉(zhuǎn)弱，力積電也表示，車用MOSFET和IGBT需求在下滑。

與其它應(yīng)用市場相比，特別是手機(jī)和PC市場，汽車芯片市場在2023年會(huì)呈現(xiàn)出健康增長狀態(tài)，下圖所示為Semiconductor Intelligence（SI）給出的手機(jī)、PC和汽車整機(jī)市場的統(tǒng)計(jì)和預(yù)測情況，估計(jì)2023年汽車芯片市場將增長14%。

從上圖可以看出，2023年，汽車市場的增長率是在緩慢下降的，當(dāng)然，汽車整體市場依然是上升態(tài)勢，但經(jīng)過2021和2022兩年的瘋狂增長之后，短期出現(xiàn)增長率收窄也是正?，F(xiàn)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(dǎo)至汽車芯片環(huán)節(jié)。這一統(tǒng)計(jì)與前文安森美首席執(zhí)行官所說的“我們開始看到一些疲軟的情況“是吻合的。

長期向好

短期振蕩不會(huì)改變長期上升態(tài)勢。特別是汽車的電動(dòng)化、網(wǎng)聯(lián)化、智能化將推動(dòng)汽車電子化進(jìn)入新的發(fā)展階段。相比于傳統(tǒng)燃油車，新能源汽車增加了電池、電機(jī)、電控這“三電”系統(tǒng)，從而帶動(dòng)相關(guān)半導(dǎo)體器件需求顯著增長，據(jù)Strategy Analytics統(tǒng)計(jì)，電動(dòng)車平均單車半導(dǎo)體價(jià)值已達(dá)到1000美元，比傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)車提升了一倍，其中，價(jià)值量提升最多的是功率器件，到2027年，預(yù)計(jì)純電動(dòng)車的單車半導(dǎo)體價(jià)值將達(dá)到1500美元。除了功率器件，模擬、邏輯、MCU等芯片也是重要增長點(diǎn)。

就即將到來的2024年而言，汽車相關(guān)芯片元器件的訂單就很多，特別是功率器件。大摩從供應(yīng)鏈了解到，電源解決方案供應(yīng)商認(rèn)為，汽車制造商仍在與IGBT供應(yīng)商簽署2024年的合作備忘錄（MOU），因?yàn)殡娍啬K所需的IGBT仍然穩(wěn)定，部分客戶要求2024年IGBT供應(yīng)量比目前增加30%-50%。

汽車芯片大廠擴(kuò)產(chǎn)

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

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

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

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

瑞薩電子為降低未來對(duì)車廠和其它重要客戶的供應(yīng)鏈中斷風(fēng)險(xiǎn)，考慮擴(kuò)大日本以外地區(qū)的芯片產(chǎn)能。

還是要特別提一下碳化硅（SiC），它在汽車電控模塊中的應(yīng)用發(fā)展空間越來越大，主要用于驅(qū)動(dòng)和控制電機(jī)的逆變器、 DC/DC轉(zhuǎn)換、車載充電器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電池的電能轉(zhuǎn)化效率，從而提高續(xù)航能力，同時(shí)還可以優(yōu)化電機(jī)控制器的結(jié)構(gòu)，節(jié)省成本，實(shí)現(xiàn)小型化、輕量化。

因此，SiC MOSFET大廠Wolfspeed，英飛凌和意法半導(dǎo)體等，相關(guān)訂單不斷增加，產(chǎn)能擴(kuò)產(chǎn)步伐也在加快。以意法半導(dǎo)體為例，該公司一直在增加SiC項(xiàng)目的數(shù)量，在其汽車和工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域的110個(gè)項(xiàng)目中，汽車占比達(dá)到60%。

面對(duì)巨量的市場規(guī)模和發(fā)展?jié)摿?，晶圓代工廠也很看重汽車芯片代工業(yè)務(wù)的發(fā)展空間，大廠都在積極拓展，聯(lián)電就是代表企業(yè)。

除了中國臺(tái)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廠內(nèi)建設(shè)第一條12英寸晶圓IGBT生產(chǎn)線。在IGBT生產(chǎn)方面，多采用8英寸晶圓產(chǎn)線，12英寸的還屬于較為新鮮的事物，不過，近幾年，越來越多的廠商都開始建設(shè)12英寸晶圓IGBT生產(chǎn)線，它可以在很大程度上解決8英寸成熟制程產(chǎn)能不足問題。

汽車芯片供需動(dòng)態(tài)

在短期振蕩，長期向好的形勢下，近期，各大汽車芯片廠商的出貨情況如何呢？下面就來看一下10月份的數(shù)據(jù)。

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

10月，TI公司汽車類芯片仍缺貨；ADI的汽車芯片需求持續(xù)增長，目前大多數(shù)芯片仍缺貨；NXP的部分汽車芯片庫存消耗接近尾聲，汽車MCU/MPU等高端器件在第三季度的整體貨期處于持續(xù)改善狀態(tài)；意法半導(dǎo)體第三季度營收44.3億美元，同比上漲2.55%，環(huán)比上漲2.31%，營收表現(xiàn)主要受到汽車業(yè)務(wù)持續(xù)增長的推動(dòng)，但部分被消費(fèi)類電子產(chǎn)品收入下降抵消；瑞薩電子最新一季的銷售額為3,794億日元，同比下滑2.1%，環(huán)比上漲2.9%，汽車業(yè)務(wù)銷售額同比增長11.7%，推動(dòng)了整體業(yè)績的增長；博通公司需求與前幾個(gè)月相似，詢價(jià)稍多，但成單率依然非常低，汽車芯片價(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。

總體來看，這些汽車芯片大廠的相關(guān)業(yè)務(wù)營收比較好，個(gè)別廠商較差，但相比于其它應(yīng)用類芯片，汽車芯片營收情況好的很凸出?？梢?，目前的汽車芯片市場，整體依然向好，雖然增長率有所下降，但增長沒有停。

新技術(shù)驅(qū)動(dòng)汽車芯片市場發(fā)展

汽車芯片市場長期向好，市場會(huì)對(duì)具體應(yīng)用提出更多需求，這樣，各種新技術(shù)也會(huì)越來越多地應(yīng)用到汽車芯片和系統(tǒng)當(dāng)中，這也是保持該市場長期穩(wěn)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。

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(tǒng)SoC相比，其靈活性非常高，可采用不同制程工藝，當(dāng)需要7nm及更先進(jìn)工藝時(shí)，Chiplet可顯著降低成本，并提升良率。

由于不同汽車產(chǎn)品定位存在差異，對(duì)芯片效能要求各不相同，但市面上能獲得的芯片，都是標(biāo)準(zhǔn)化產(chǎn)品，車廠只能在功能定義、軟件算法層面進(jìn)行差異化修改。對(duì)于汽車行業(yè)來說，Chiplet是定制化汽車芯片的一種新途徑，這種方式可以讓車廠拿回架構(gòu)控制權(quán)，并決定運(yùn)算平臺(tái)如何擴(kuò)展。

先進(jìn)制程

汽車芯片按功能可分為計(jì)算控制芯片、存儲(chǔ)芯片、功率器件、傳感器等幾大類，不同汽車芯片對(duì)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)汽車算力平臺(tái)向7nm及以下制程工藝延伸。下圖所示為主要汽車芯片的制程工藝。

來源：HIS,平安證券研究所

今年7月，臺(tái)積電歐洲總經(jīng)理Paul de Bot表示，長期以來，汽車芯片一直被認(rèn)為是制程技術(shù)落后者，幾乎成了成熟工藝代名詞，不過，汽車芯片在2022年已經(jīng)開始使用5nm工藝，而這距離5nm制程節(jié)點(diǎn)開始量產(chǎn)僅兩年時(shí)間，發(fā)展速度很快。在此基礎(chǔ)上，臺(tái)積電計(jì)劃在2024年推出業(yè)界第一款基于3nm制程的汽車芯片平臺(tái)N3AE，預(yù)計(jì)2025年可實(shí)現(xiàn)3nm汽車芯片的量產(chǎn)。

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

軟件定義汽車

傳統(tǒng)燃油車是以硬件為中心，并由多個(gè)模組構(gòu)成（最多會(huì)超過200個(gè)），不利于持續(xù)拓展，未來，汽車會(huì)用軟件定義功能，大幅減少硬件使用量，例如，以往整車3公里長的線材，可以精簡至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重量。另外，通過OTA（Over The Air）就可以遠(yuǎn)程更新信息或優(yōu)化控制系統(tǒng)，非常便捷。

所謂軟件定義汽車（SDV，Software Defined Vehicle），是指汽車大部分的操作，都能通過軟件進(jìn)行管理，依靠軟件創(chuàng)造全新車載體驗(yàn)和功能，并通過無線方式（OTA）進(jìn)行功能更新，并提供各種服務(wù)。

展望未來，汽車生態(tài)系統(tǒng)將會(huì)發(fā)生很大變化。以往，車廠訂出規(guī)格，由Tier1供應(yīng)商提供，在疫情之后，車廠希望縮短與供應(yīng)鏈的距離，改為由車廠主導(dǎo)供應(yīng)鏈，目前，越來越多的車廠與汽車芯片廠商直接溝通，有的還形成了長期戰(zhàn)略合作伙伴關(guān)系，英偉達(dá)、意法半導(dǎo)體都在這樣做，與車廠合作開發(fā)芯片，在這個(gè)過程中，車廠可以進(jìn)一步掌握軟件定義汽車技術(shù)，同時(shí)深度參與汽車芯片研發(fā)和應(yīng)用規(guī)劃。預(yù)計(jì)SDV最快于2026~2027年普及，到2030年，所有中高端汽車都將采用SDV。

對(duì)全文做一下總結(jié)，2023年，特別是下半年，全球汽車芯片市場增長放緩，這對(duì)部分廠商造成了一些短期影響，但從長期發(fā)展來看，無論是市場規(guī)模，還是新技術(shù)應(yīng)用，汽車芯片都將保持良好的發(fā)展態(tài)勢。