（報告出品方：中國平安）
1 現狀：汽車“三化”提速，晶片應用顯著提升
汽車“三化”提速，車載晶片得到廣泛應用
随着電動化、網聯化和智能化的提速，汽車資訊化水準空前提升，晶片應用快速增加。最早，車上的裝置全部是機械式的；随着電子工業的發 展，汽車的一些控制系統開始了從機械化到電子化的轉換。目前，汽車晶片已經廣泛應用在動力系統、車身、座艙、底盤和安全等諸多領域。 而汽車晶片與計算、消費電子晶片不同的是，汽車晶片很少單獨亮相，都是内嵌在各大功能單元中，而且多數場合是核心。
汽車晶片種類較為龐雜，主要分四類：一是功能晶片，主要是指MCU（微控制器晶片）和存儲器，其中MCU負責具體控制功能的實作，承擔 裝置内多種資料的處理診斷和運算；二是主要晶片，在智能座艙、自動駕駛等關鍵控制器中承擔核心處理運算任務的SoC，内部內建了CPU、 GPU、NPU、ISP等一系列運算單元；三是功率半導體，主要是IGBTs和MOSFETs；四是傳感器晶片，包括導航、CIS和雷達等。
車規級晶片開發、認證和導入測試周期長，上車門檻高
相比于消費級晶片，車規級晶片驗證周期較長（3-5年），進入 Tier1或車廠需要進行嚴苛的認證工作。認證工作主要有兩項：1） 北美汽車産業所推的AEC-Q100（IC）；2）符合零失效（Zero Defect）的供應鍊品質管理标準ISO/TS 16949 規範。 整體來看，汽車晶片主要關注三個方面：1）可靠性要求，相關标 準包括AEC-Q100、 IATF 16949規範、各國法規及車廠要求等；2） 設計壽命，20年以上；3）高安全性要求，包括功能安全國際标準 ISO 26262、ISO 21448預期功能安全、ISO21434等。
汽車功能晶片以成熟工藝為主，主要晶片在持續追求高端制程
不同汽車晶片對工藝的要求存在較大差異。1）功能晶片主要是依靠成熟制程。汽車晶片由于不受空間限制，高內建度的要求并不是非常緊迫， 而且主要功能晶片用在發電機、底盤、安全等低算力領域，安全性、可靠性和低成本成為主要考慮因素，成熟工藝正好符合此類晶片的需求。 是以，我們看到，汽車上大部分所需晶片的制造技術是 15 年前或更早的。為了進一步降低成本，晶片行業在 2000年之後開始使用300 毫米晶圓， 但大部分舊的200 毫米的生産線仍在繼續使用。2）主要晶片持續向高端制程邁進。近年來，随着汽車智能化的發展，更進階别的自動駕駛對高 算力的急迫需求，正在推動着汽車算力平台制程向7納米及以下延伸。
汽車晶片以Tier2的身份參與市場，與Tier1和主機廠關系牢固
汽車晶片廠商一般作為Tier2（二級供應商）參與整個汽車供應鍊，傳統晶片（功能晶片）廠商競争格局相對穩定，英飛淩、恩智浦、瑞薩、 意法半導體、TI等公司位居市場前列，在MCU、功率半導體、傳感器等細分賽道上，都有着自己的專長，與Tier1（一級供應商）形成了牢固 的供應關系。 近年來，随着自動駕駛對算力要求的提升，大算力尤其是AI晶片需求上升，智能計算、消費級賽道的玩家開始進入該領域，大陸一些創業企 業在該領域也有了一席之地。
汽車晶片占全球半導體應用的12%，MCU和模拟電路等占比居前
整體規模看，汽車晶片占整個內建電路市場的10%上下。據SIA資料顯示，2020年汽車晶片收入規模達到501億美元，同比下降0.3%，占整個 晶片市場的比重為12%。從産品結構上看，MCU、模拟電路占比居前。據ICVTank資料顯示，2019年全球汽車晶片中，MCU占比達到30%， 模拟電路占29%，傳感器約為17%，邏輯電路占10%，分立器件和存儲器市場佔有率均為7%。市場格局變化不大。英飛淩在收購了Cypress之 後，穩居市場第一位，公司在功率半導體、MCU等方面處在領先地位；恩智浦和瑞薩競争力較強，其中瑞薩在MCU市場上處于領先地位。
重要單品
MCU是功能晶片的主角，新能源汽車中應用明顯增多
MCU是把中央處理器、存儲、定時器、輸入輸出接口內建在同一個晶片上的微控制單元，也稱單片機。MCU主要用于自動控制的産品和設 備，可應用于工業、汽車、通訊與計算機、消費類電子領域。其中，汽車是MCU最大的應用領域，傳統汽車單車會平均用到70個左右，而 新能源汽車則需要用到300多個，應用領域包括ADAS、車身、底盤及安全、資訊娛樂、動力系統等，幾乎無處不在。
汽車MCU将延續較快增長，市場格局固化且難以改變
汽車MCU将延續較快增長。IC Insights統計資料顯示，2020年全球車用MCU市場規模為62億美元。2021年，汽車MCU需求旺盛，預計市場規 模大幅增長23%，達到76.1億美元；2025年，市場規模預計将達到近120億美元，對應2021-2025年複合平均增速為14.1%，該複合增速明顯高 于未來三年整體MCU市場的增速8%。
車載MCU群雄割據的局面在持續。瑞薩、恩智浦和英飛淩市場領先，德州儀器、微芯科技、意法半導體等也有比較強的競争力，這些廠商 與車廠形成了較為緊密的關系，新進入者難度較大，國内市場也基本為國際龍頭大廠占據。不同廠商的産品難以互相替代，很大一部分原 因是，MCU産品架構具有獨特性，找到第二家産品進行替換的可能性不大，這也給整個産業鍊帶來了潛在的風險。（報告來源：未來智庫）
2 缺芯複盤：供應鍊先天不足是主因，疫情沖擊等火上澆油
複盤｜2020年以來汽車“晶片荒”席卷全球，車企減産嚴重
2020年下半年以來市場上出現了“晶片荒”，汽車晶片受到的影響最大，車企不得不 大規模削減産量。大衆、通用、福特、本田、豐田等一線廠商也因缺芯，出現了不 同程度的減産甚至停産，不少汽車企業均未完成年度銷量目标。 根據AFS統計，2021年，由于晶片短缺，全球汽車市場累計減産量約為1020萬輛。其 中，亞洲車廠受到的影響最大，除了中國減産接近兩百萬輛之外，亞洲其他地區減 産也達到了174萬輛；北美和歐洲同樣也大規模削減了産量。
誘因|供應鍊先天不足、“天災”、“人禍”等引發汽車缺芯潮
2020年下半年開始并影響至今的汽車缺芯潮，已經在2021年帶來了超過千萬 輛的汽車産量的損失，2022年1季度，相關影響還在延續。 一方面，汽車行業供應鍊固有的缺陷在放大，車廠對汽車市場需求判斷存在 偏差；另一方面，汽車晶片生産的産能本來緊張，加上消費電子等方面的擠 壓，留給汽車晶片的産能十分有限，而且短期新增産能的可能性不大。
複盤|車載晶片産能投資保守，難以響應突發需求增長
全球汽車晶片産能投資相對保守。如前所述，車載晶片占全球半導體市場總銷售額比例在10%上下，占比不高。以全球最大晶圓代工廠台積電 為例，車載晶片業務占其業務總比例基本不超過5%。而且，車載晶片毛利率相較于消費電子而言較低，且技術要求嚴格，代工廠商在該領域 意願不足。
需求端也出現了誤判。2020年以前，汽車市場低迷，車廠和Tier1對晶片需求預期非常低，但是随着新能源汽車市場的恢複，供需沖突開始凸 顯。按照IC Insights的預計，2021年全球汽車晶片的出貨量達到524億顆，同比增長近30%，相比前幾年的低迷，可謂是大超預期。
複盤|消費電子晶片需求增長快速，對汽車電子産能擠壓明顯
疫情蔓延以來，遠端辦公、線上教育等線上化應用開始普及，消費者對個人計算機、伺服器等IT産品和基礎設施的需求明顯擴大，消費電 子等晶片市場的增長搶占了部分汽車晶片産能。麥肯錫釋出的報告顯示，5G等應用由于需要大量與汽車晶片制程類似的射頻晶片（40- 90nm工藝），擠占了汽車晶片的排産，使得本來捉襟見肘的汽車晶片産能更加緊張。
複盤｜晶片廠商輕制造化嚴重，對台積電等過度依賴加劇了晶片短缺
從缺芯的類别看，在早期隻是ESP、VCU、TCU等控制類系統的晶片供應短缺，而随着疫情的發酵和晶片市場的炒作，到2021年第三季度的 後期，連收音機、車載中控屏、汽車燈具等傳統部件都開始出現缺芯。 近年來，晶片廠商開始輕制造化，尤其是AI晶片、汽車MCU，絕大多數都開始選擇代工模式。結果是這些晶片對台積電等代工廠的産線依 賴嚴重。其中，台積電生産的汽車MCU已占據約70%的市場佔有率。2020年底以來，台積電排産的重點是計算晶片。汽車晶片需求大幅上升 之後，台積電等廠商也很難實作轉産，其他代工廠由于車規級晶片認證問題很難切進去，建立産能“遠水難救近火”。
3 趨勢：供需偏緊格局将持續，國内廠商市場機遇顯現
2022年行業依然受到“缺芯”困擾，減産問題依然存在
2022年，疫情和地緣沖突依然存在，汽車晶片自身産能不足的問題也并沒有得到實質性的緩解，1季度的供給形勢依然嚴峻。Susquehanna Financial Group資料顯示，2022年2月份全球晶片平均交貨期延長到了半年以上，創出新高。 參照2019年，晶片正常傳遞期為6至9周。除了正常需求增長之外，車廠、Tier1為了避免2021年初錯判需求的問題，甚至出現了“雙重訂購”等 問題，使得産能更為緊張。AFS預計，2022年全球汽車市場累計減産量将達到76.77萬輛，約占去年全球汽車累計減産量的7.5%。
結構性缺貨将持續，模拟晶片可能成為2023年缺芯重點
2022年以來，以前缺的晶片缺的更為嚴重。2022年2月，MCU平均交貨期為35.7周（250天），超過了8個月，是市場最為短缺的晶片；其次 就是電源晶片，平均傳遞期也較上月上升了1.5周。
電源晶片、數據機等汽車模拟晶片可能是新的“短缺點”。根據IHS Markit 的分析，繼2021年的MCU之後，模拟晶片很可能成為未來 三年汽車生産的主要制約因素。在模拟IC領域，制程要求不高，多采用IDM模式，但周期性比較明顯，廠商投資擴産意願也不高，前幾年 資本支出一直在下降，存在短缺隐患，供需沖突可能在後續爆發出來。
車廠、Tier1預期相對樂觀，但短期内減産不可避免
第三方機構、車廠和Tier1對晶片市場預期相對樂觀，最晚2022年年底前會得到緩解，小幅度缺芯會成為常态。2022年年初，工信部裝備司、 中汽協相關人員均表示，2022年年内缺芯會逐漸緩解；雷諾首席執行官德·梅奧表示缺芯在2022年仍将持續，預計二季度達到頂峰；博世總 裁也表示晶片短缺最快在今年7月左右會出現緩解。
從實際的營運情況看，主要車廠通過減産、結構優化等手段來應對“缺芯”。2022年1季度，福特汽車、大衆、豐田、本田、日産等車企均 有過減産或停産的計劃。其中福特就對美國、墨西哥和加拿大的8家工廠采取臨時停産或減産措施；部分車廠如長城等采取了結構優化措 施，暫停了中低端車型的接單，以保證高端車型的供應。
代工廠和晶片廠商均在擴張産能，但釋放需要等到2023年
主流晶片制造商均大幅擴産，預計可以提升中長期的供應能力，短期壓力仍難以緩解。台積電、英飛淩、英特爾、格芯等廠商，均宣布了各自 的擴産或者向汽車晶片産能調配的計劃。但是由于車載晶片産能建設，到生産、上車周期很長，現在擴産的産能也隻能在2023年之後才能釋放 出來。面對着新能源車如此大幅增長的晶片需求，供給面臨的壓力依然較大。 除了晶片制造商和代工廠之外，車廠和Tier1也在主導提升重點半導體的産能。類似于博世以及大車廠（福特等），已經開始選擇自建産能，或 者和代工廠合作，研發和生産汽車晶片，解決後續供應問題，但同樣需要時間。此外，産能的投放，也意味着更多的人才的需求，這也非短時 間能夠解決的。（報告來源：未來智庫）
趨勢|汽車晶片供應鍊将重塑，晶片廠與車廠合作更緊密
經過缺芯的“教育”之後，車廠開始嘗試改變傳統的供應鍊合作模式，不完全依托以前的Tier1去維系與晶片廠商的關系，開始選擇與晶片廠 尋求直接合作，以保證晶片的供應，甚至還出現部分車廠直接要啟動晶片投資和研發的計劃。2021年以來，寶馬、福特、Stellantis NV和通用 等，都在優化晶片供應鍊方面，做了主動嘗試。 我們預計，未來将會有更多的OEM廠商，選擇與晶片廠商直接合作，共同研發設計、制造和封裝晶片，提高對整個晶片産業鍊的掌控能 力。
4 投資分析
随着汽車“三化”的提速，汽車晶片需求快速上升，但受制于産能、供應鍊擾動和疫情蔓延等因素影響，2022年供給依然處于短缺狀 态，缺芯範圍還可能從以前的MCU，可能會進一步擴大到模拟晶片。從時點上看，預計2022年下半年會有所緩解，但供應偏緊的局面會延續到 2023年。在此背景下，國内車廠開始尋求多供應商政策，國産汽車晶片廠商也面臨着市場機遇，有希望實作點狀突破，包括車載功率半導體、 MCU、座艙和自動駕駛SoC等。
報告節選：
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精選報告來源：【未來智庫】。