技术迭代驱动半导体行业高速发展
5G、物联网等底层技术的不断成熟将驱动下游细分领域的电动化、智能化不断发展，从而持续推动全球半导体行业需求稳步增长。预计至2025年，全球半导体行业市场规模将达6300亿美元。从垂直细分领域来看，伴随着技术的进步，汽车、工业、通信及消费电子领域将迎来行业转型，进而扩大对半导体的总需求量，其中汽车将成为拉动半导体行业增长的主要驱动力。未来5年，预测汽车半导体复合增长率约为10%，增速位居第一。
疫情影响下全球芯片供应链受到严重打击，由于各国家及地区疫情恢复程度不同，供给侧产能受到制约。
与此同时，疫情暴发刺激了消费电子需求，导致芯片企业产能达到峰值。2020年间，全球硅晶圆出货量较2019年增长13.9%，出货量创历史新高。在下游需求的持续拉动下，截至2021年第三季度，全球晶圆厂产能利用率已约为95%，趋于产能峰值，致使短期内无法及时扩充产能。
面对旺盛的需求，供需端不平衡造成需求缺口。全球半导体行业具有强周期性，根据全球半导体库存指数显示，截至2021年第二季度，全球半导体库存指数小于0.9，全球市场处于半导体严重短缺时期。
电动智能化增加汽车半导体需求
随着汽车“新四化”进程不断加快，全球新能源汽车市场将迎来快速增长，各国新能源汽车渗透率持续提升。预计至2025年，全球新能源汽车销量突破2100万辆，五年复合增长率约为37%。疫情并未阻止全球汽车产业电动化、智能化的脚步，基于不同发展目标，各国新能源汽车渗透率持续提升。
智能化、电动化趋势提升了半导体对汽车的重要程度，加大了芯片在汽车中的应用。
然而，受疫情影响，车企对市场需求信心不足，降低了芯片采购量；与此同时，疫情暴发带动消费电子需求激增。以2020年第一季度为例，全球笔记本电脑、电视、手机、汽车、服务器等出货量均有大幅提升，面对激增的消费需求，车企下调的芯片订单产能几乎全转移至满足消费电子类生产需求，导致汽车出货量降至谷底。
在供给侧，车规级芯片产线整体产能有限，且厂商对于汽车芯片的生产线扩产意愿相对较弱。车规级芯片对安全性及稳定性需求高，主要使用成熟制程8英寸(200mm)产线生产，相比之下，强调性能的消费电子类芯片，则主要使用先进制程12英寸(300mm)产线生产；由于生产效率更高，覆盖下游应用更广，供给侧产能扩张主要集中在12英寸(300mm)产能。以模拟芯片生产为例，先进制程(300mm)产线晶圆厂生产模拟芯片将比成熟制程(200mm)晶圆厂节约40%的成本，毛利率提高8%。
综合可见，在汽车行业对芯片需求日益增长的背景下，汽车芯片短缺情况尤为突出，并给汽车行业带来了巨大的经济损失。据预测，2021年全球汽车减产810.7万辆，带来共计2100亿美元的经济损失。中国市场损失额预计约260亿美元。
长期需求旺盛，国产替代趋势明显
本轮半导体短缺的主要原因是疫情环境下汽车半导体市场需求与供给不匹配，因此，最有效的解决方案为扩大供给侧产能。然而，由于半导体生产线从建立到规模化生产的周期为1~2年，本轮半导体短缺将持续至2022年第二季度。
短期内，包括传统OEM、新势力OEM以及自主品牌OEM在内的多家车企纷纷采取一些短期应对措施以缓解半导体短缺带来的生产压力，主要举措包括临时替代和减配交付。虽然各家车企均提出不同类型的解决方案，但却不是长久之计。无论是临时替代方案还是车辆功能的减配方案，都将进一步提高车企研发成本，降低消费者购车信心。
从中长期而言，对于不同种类的汽车半导体，由于技术壁垒不同，紧缺程度和未来应对举措将有所差异：微控制器(MCU)半导体紧缺程度最高，恢复存在挑战；功率半导体(IGBT)紧缺程度中期有望缓解；用于电源管理等品类的模拟芯片紧缺程度正在逐步缓解。
汽车芯片未来发展趋势
趋势一：电动化、智能化发展推动汽车芯片需求增加。
与传统燃油车相比，电动化、智能化转型驱动汽车芯片整体数量显着增加。据统计，至2022年，新能源汽车平均芯片搭载量为1459个。尤其在自动驾驶场景下，传感器、控制类和存储类芯片的使用量增长更加迅速。以传感器芯片为例，自动驾驶级别越高，对传感器数量要求越多，L3级别自动驾驶平均搭载8个传感器芯片，而L5级别自动驾驶所需传感器芯片数量增加至20个，车辆所需处理与存储的信息量也随之剧增。
趋势二：电动化、智能化发展驱动单车芯片价值提升。
以电力系统作为动力源的新能源汽车，对电子元器件功率管理、功率转换能力提出了更高要求，提升了汽车芯片的价值。随着自动驾驶技术逐渐成熟，单车搭载芯片的价值也将更高。据统计，至2025年，汽车电子元器件BOM(物料清单)价值将有显着提升，这主要来自新能源汽车电池管理及电动动力总成对电子元器件的需求(如逆变器、动力总成域控制器DCU、各类传感器等)。
趋势三：汽车电子电气架构走向集中式，对芯片性能提出更高要求。
随着车内ECU和传感器数量增加，整车线束成本和布线难度也随之大幅提升，汽车电子电气硬件架构从传统分布式朝着“集中式、轻量精简、可拓展”的方向转变。
来源：人民邮电报
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