緊俏的汽車半導體

全球晶片產業鏈向基礎設施完備且穩定的大陸有轉移的趨勢。

今年以來，席捲全球的晶片荒讓汽車行業備受打擊。2月8日，通用公司對美國堪薩斯州 Fairfax 工廠、加拿大安大略 Ingersoll 工廠、墨西哥San Luis Potosi工廠實施完全停產措施。福特公司對外宣稱，晶片短缺可能會使公司第一季度的產量減少20%。大眾也發出預警，其位於沃爾夫斯堡的全球最大工廠目前有9.3萬輛高爾夫車型訂單正面臨晶片持續短缺的挑戰。

隨着時間的推移，這一影響已經從生產端向銷售端蔓延。據《華爾街日報》報道，現在美國的汽車市場面臨一個巨大的矛盾局面。一方面，美國人對於汽車的需求量正在接近歷史最高水平。但另一方面，由於全球性半導體供應不足，導致現在美國汽車經銷商門店裏面陳列的汽車數量降至最近幾十年來的最低水平。

近期，中國台灣地區疫情蔓延，台積電等多個晶片製造巨頭都已出現了確診病例。分析人士指出，一旦疫情向晶圓廠密集的台北以南擴散，大量晶片廠勢必受影響關閉，將使得全球「缺芯潮」的問題更加惡化。

晶片荒的背後，汽車半導體行業究竟經歷了什麼？

供需失衡

此輪晶片荒從去年四季度開始，到今年一季度愈演愈烈，歸根結底，供需失衡是導致這一問題的根本因素。

先來看供給端。

來自SEMI的報告顯示，2016年全球8寸產線的數量為188條，而到2020年年底，8寸產線數量也僅增長到191條。SurplusGlobal的測算結果表明，目前市場約有700台二手的8英寸晶圓製造設備出售，但是8英寸晶圓製造設備的需求至少在1000台以上，在設備短缺的情況下，相關廠商想要在短期內擴產是不現實的。

天公不作美，今年2月份，日本近海海域發生強震，美國半導體重鎮德克薩斯州也遭遇罕見暴雪，半導體企業被迫停產，全球晶片的供給再度遭受打擊。

作為全球最大的晶圓代工廠，台積電拿到了全球近56%的訂單，但公司早就處於滿載運行狀態，此前公司對外表示，已經沒有產能可提供給客户，而且一度暫停對客户端報價。為了緩解供給端的壓力，中芯國際還破天荒的獲得了美國的「赦免」，允許其購買一定的設備進行生產。

從需求端來看，自2017 年以來，全球汽車的總量在下滑，2019年全球汽車銷量9129.7萬輛，按年減少3.95%，2020年在疫情衝擊下，全球汽車銷量按年下降16.21%至7650萬輛。

但汽車向電動化、智能化、網聯化的轉變卻極大提升了對半導體的需求。「三化」演變使得產業鏈價值的構成發生劇變，與內燃機相關的系統和元器件正在縮減，而三電(電池、電驅、電控)的引入快速推升了單車半導體的使用量和價值。根據Strategy Analytics 數據，2019 年純電動車單車平均半導體價值達到了775 美元，為燃油車的兩倍有餘。

此外，傳統燃油車中價值佔比最高的半導體器件為 MCU，佔比達23%，功率半導體和傳感器分別佔21%和13%，而在典型的純電動汽車中，受益於動力系統由內燃機過渡為電驅動系統，傳統機械結構的動力系統被電動機和電控系統取代。而電控系統需要大量的逆變器，因此對IGBT、MOSFET 等功率器件產生了大量需求，推動了功率半導體在純電動車的價值佔比大幅提升至55%，相比之下，MCU和傳感器價值佔比分別下降至11%和7%，這是一個重要的結構性變化。

誰領風騷？

來自IHS 的數據顯示，2020年全球汽車半導體市場規模為380億美元，其中汽車功率器件市場規模約45億美元。英飛凌、恩智浦、瑞薩半導體等歐美日巨頭牢牢把持着這一市場，其中英飛凌是全球功率半導體的絕對龍頭，2019年，其在MOSFET和IGBT領域的市佔率分別為24.6%、35.6%。

從總量和結構雙重角度來看，國內廠商市佔率低且主要聚焦在中低端領域，其中斯達半導體和聞泰科技分別是IGBT和MOSFET領域的龍頭。中國汽車晶片約 90%依賴進口，而海外汽車晶片廠商供應短缺增加了國內廠商的供應鏈導入機會，汽車半導體國產替代進程有望全面提速。

斯達半導體長期深耕IGBT領域，逐步發展成為國內IGBT龍頭，2019年全球排名第八，市佔率為 2.5%，是唯一進入前十名的中國企業。IGBT 晶片是 IGBT 模塊的核心，相較於其他國內公司，斯達半導體的競爭力主要就體現在其可以自主研發IGBT 晶片。IGBT 晶片先後經歷了 6 代升級，而斯達半導體已經成功量產1-6 代所有型號的 IGBT 晶片，不僅將核心技術掌握在自己手中，也取得了成本優勢。去年公司生產的汽車級 IGBT 模塊合計配套超過 20 萬輛新能源汽車，並且新增多個國內外知名車型平台定點，基於第六代 Trench FS 技術的650V/750V IGBT 晶片佔比在不斷提升。

2021年Q1，公司實現營業收入3.24 億，按年增長135.7%；實現歸母淨利潤 7500萬，按年增長177.23%

聞泰科技旗下的安世半導體為國內MOSFET領域龍頭，市佔率約為4.1%，也是該領域內唯一進入前十名的中國企業。從發展歷程上來看，聞泰科技短期內提升競爭力的方式是通過外延併購，2020 年 9 月，聞泰科技正式實現對安世半導體100%的控股。

作為全球少數幾家能夠實現大規模量產的半導體公司，安世半導體擁有一萬多種功率半導體，二極管和晶體管出貨量全球第一、邏輯晶片全球第二、ESD 保護器件全球第一、功率器件全球第九，是國內MOSFET領域毋庸置疑的龍頭。2019年的全球市佔率約為4.1%，也是該領域內唯一進入前十名的中國企業。

進一步細分來看，根據 IHS Markit的 統計，安世半導體的汽車功率 MOSFET 排名全球第二，僅次於英飛凌。此外，公司在第三代半導體的佈局上也始終走在國內前列。最新的消息顯示，公司推出的第三代半導體氮化鎵功率器件性能領先，目前氮已經推出硅基氮化鎵功率器件（GaNFET），已通過車規認證測試並實現量產。

2021年Q1，聞泰科技的半導體業務呈快速增長態勢，收入達 5.2 億美元，季度毛利率為 34.1%，已達到近兩年季度收入盈利能力的最高水平。

對於國內汽車半導體的生產廠家來説，這場席捲全球的疫情大概率會引發全球產業鏈的思考，晶片高度依賴單一地區風險加大。因此，市場分析到，全球晶片產業鏈向基礎設施完備且穩定的大陸有轉移的趨勢，大陸的晶片製造企業將迎來更多的發展機遇。