硬件|“芯片荒”冲击波：谁的灾难，谁的机会？_“芯片荒”冲击波：谁的灾难

“最近你们厂停工了吗？什么时候恢复有消息吗？”这是最近一段时间，一些上海大众的员工见面时互相听到最多的话。谁也没有想到，在国内疫情已经相对平稳的年底，上海大众会陷入停产的尴尬局面。“昨天还灯火通明，流水线昼夜不停，今天已经停产” ，上海大众仪征分公司的员工刘龙感叹。
前两天他拍了一个停工的视频，画面中，一个偌大的车间仅仅开了几盏灯，在灯光的边缘，几辆生产到一半的车架也静静地趴在生产线上，仿佛残缺的肢体，荒凉而又冷清。
他把视频传到了一个短视频平台上，没想到这个视频很快获得了几十万浏览量、上万收藏和几千条评论。在评论中，还有很多像他一样的上海大众员工纷纷表示自己所在的工厂也停工了。
按照刘龙与其他上海大众员工交流获得的信息，不仅是仪征工厂停工，南京、宁波、上海的工厂也不同程度地受到了影响，有的工厂放假几天，有的工厂则保持低速的生产。
工厂停工之后，对于按工时领工资的工人们来说，是一个不小的损失。在刘龙的周围，有人在考虑利用短暂的放假时间去送外卖、或者开网约车。
而这一切的祸根都指向了一个关键词——芯片。
为何缺芯
12月5日，这样一条信息在网上引发关注——“由于芯片供应不足，上汽大众从12月4日开始停产，一汽大众从12月初起也将进入停产状态。”
这条消息很快得到了大众的证实。大众汽车集团回应称，新冠肺炎疫情带来的不确定性，影响到了一些特定汽车电子元件的芯片供应。中国市场的全面复苏也进一步推动了需求的增长，使得情况变得更加严峻，导致一些汽车生产面临中断的风险。他们表示，虽然芯片供应受到影响，但情况并没有传闻中严重，目前正在寻求解决办法。
事实上，相比于外界，大众一线的员工得到的消息更早。早在12月1日，大众工厂的员工刘龙就听说了“没零件”的消息，甚至有传闻称要“放半个月的假” 。
随后，越来越多的工厂都传出了ESP芯片和ECU芯片断货的消息。
工厂房价的通知也让工厂员工们议论纷纷。甚至有一汽大众的员工透露，由于缺少芯片，不同车型的工厂开始放假， “宝来（放假）5天，速腾4天” 。
芯片断货影响的远远不止不止是南北大众，而是整个汽车行业。按照一些媒体的报道，本田、吉利等工厂也出现了停工的情况。
盖世汽车网的一份调查显示，在一份1600余人次参与的调研中， 48%的参与者表示其所在企业均遇到芯片库存紧张、断供或是涨价等情况，仅有17%的参与者认为目前供应一切正常。

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图片来自盖世汽车网
随着汽车智能化和电气化程度的提升，各种芯片在汽车中的应用越来越多，发挥的作用也越来越重要。
一位汽车行业硬件工程师举例称，不仅是新能源汽车在利用智能化配件，传统汽车现在也已经离不开各种芯片——从打开车门的那一刻起，各种传感器、芯片都开始起作用，比如发动机控制器(ECU)、变速箱控制器(TCU)、电机控制器(MCU)、电子稳定程序系统ESP等等。
这次短缺的主要是ESP和发动机控制器(ECU) 。“由于芯片断供直接影响零部件供应商的生产。生产不了，交期延后，整车就没法组装下线。”
来自传统汽车主机厂的人士何一认为，这次造成一些汽车工厂停工的主要是两大汽车一级供应商——大陆集团和博世集团，两家公司生产的ESP（电子稳定程序系统）和ECO（智能发动机控制系统）中的ECU模块供应不上。
何一称，对于主机厂来说，缺料就意味着有停线的风险，会给主机厂带来较大的损失， “整车厂对供应商的缺料停线的罚款也是按分钟计费的。”
但从目前来看，这次芯片短缺可能短期无法解决。
大陆集团称，虽然已经通过扩大产能来应对意外需求，但所需的额外数量只能在6-9个月内提供，因此，缺货的影响可能会持续到2021年。
博世也看到了某些零部件的供应链瓶颈，并认为无法躲避这种情况，不过，虽然市场竞争，但是他们依然与与供应商和客户保持密切联系，以尽可能地维持供应链。
与出货量较大的传统汽车厂商不同，这次新造车企业似乎并没有受到多大的波及。蔚来汽车、小鹏汽车、理想汽车均表示，目前没有受到芯片短缺的影响。
“不过目前芯片有所涨价” ，一位新造车企业内部人士提到。
而在何一看来，新造车企业之所以没受波及，主要是几家汽车销量都不太高，所以库存可能能支撑一段时间。
汽车电子产业链分为上中下游，上游是汽车半导体芯片及元器件厂商，比如恩智浦NXP、英飞凌Infineon、瑞萨Renesas ，中游是博世、大陆等Tier1（一级供应商），下游则是主机厂。
这次问题虽然出在Tier1环节，但根源却是上游的芯片及元器件厂商。
疫情是一个重要的原因。上半年疫情之下，由于汽车销售下降，不少芯片厂商在产能方面降低了目标，也放缓了投资的脚步，导致汽车芯片的产能处于低位。而随着下半年汽车消费的复苏，他们的产能却没有及时跟上。
数据显示，尽管疫情影响，今年前 11 个月，中国汽车销量预计将突破 2200 万台，与去年同期相比仅下滑 3 个百分点。
“国内从2月逐步复工开始，每月乘用车销量基本处于稳步上升趋势，然而芯片供货周期一般是13-18周左右，意味着现在的芯片供应都是疫情严重时候下的订单，可能出于各供应商的保守判断，原有订单不足以满足现在的供应。“何一分析， 12月份也是2020年的最后一个月，各大整车厂都在拼命赶进度，达成销售目标，这进一步加大了车载芯片的需求。
今年消费电子行业对于芯片的需求大幅度增加，也加剧了芯片的短缺。
“在5G技术发展推动之下，今年消费电子领域对芯片的需求在快速增加，芯片产能遇到挑战，抢占了部分汽车芯片的产能。”中国汽车工业协会副秘书长兼行业发展部部长李邵华此前表示。
所以，各大晶圆厂订单饱满。比如意法半导体，过去一段时间MEMS和传感器以及一些型号MCU需求强劲， 16-20周标准的交期被拉长至24-30周。
在业内人士看来，最近芯片短缺时有发生，只是这一次比较严重。这也与最近一段时间芯片行业的几个突发事件不无关系。
10月20日，朝日化学集团的子公司朝日化学微电子有限公司（AKM）的矢冈制造所的工厂AKM晶圆工厂发生火灾。时隔2天，该工厂又发生了一场大火，造成部分墙体与屋顶倒塌。

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AKM工厂发生火灾，图片来自网络
由于受损严重，这场大火使得该工厂至少在半年内无法恢复生产，停产时间甚至可能长达一年。
按照业内人士的说法， AKM是小众芯片，短期内较难替代。而且AKM的产品主要集中在车载等高端应用中，即使是替换，也需要很长的时间。因此在火灾之后，不少整车工厂开始抢货，导致AKM产品供不应求。
企业视频通讯服务商ZOOM也因此受到牵连。该公司开发和销售的几乎所有主要产品都使用AKM生产的电子零件。他们表示，受火灾影响，将很难采购要使用的电子零件， “从下一个财年开始，这将对ZOOM研究、开发、生产和销售产生重大影响。”
在11月份，意法半导体在法国的三座晶圆厂均发生工人罢工事件，罢工涉及了意法半导体的8英寸晶圆厂、12英寸晶圆厂以及氮化镓工艺技术工厂。
意法半导体是业内半导体的巨头之一。据Strategy Analytics统计，全球车载MCU 安装量超25亿，平均每辆汽车安装 25~30个 MCU ，意法半导体占据8%的市场份额。
屋漏偏逢连夜雨。11月底，全球电阻产能排名第四的华新科马来西亚厂因员工感染新冠肺炎病毒，导致工厂自11月23日开始停工三周。东南亚第二波疫情不仅影响了华新科，外界还担心马来西亚会对当地的生产加强管理，导致更多的工厂受到波及。
恰逢汽车电子产业对电阻芯片的需求回升，这又给了芯片行业一次重击。
受影响的远不止汽车业
事实上，缺芯不止发生在汽车行业，今年下半年以来，尤其是从秋季开始，芯片行业都迎来了需要激增的情况。
“从今年9月份起，没有一天不加班” ，一家芯片贸易企业的员工杨洋表示，她的工作主要是负责对接销售，将外来的订单下给各个供应商。
除了工作加班，周末还需要加班。即便如此，她还是有干不完的工作。在以前，他们公司的销售人员需要出去找客户，而今年以来，光维护老客户就已经忙不过来了。“有一家客户前10个月才下了80K的订单，最近一个单子就下了800K 。”
杨洋所在企业，今年遇到了多年未见的芯片行情。在往年，秋冬季也是芯片行业的旺季，但是最多持续到12月就结束了。
但是今年，订单量增长速度令人咋舌， “就算我们现在停止接单，现在的单子都能排到明年8月份。”
在订单激增的情况下，行业内开始争夺芯片封装厂的产能。据杨洋了解，目前她自己对接的一些工厂交货日期已经从原来的3-4周延长到了20周左右。
为了给客户争取到多一点的产能，最近她也不得不出差，直接坐到对方的办公室里，现场办公。
11月中旬，杨洋刚刚去了一家工厂， “从电话里就听出来对方不愿意让我们过来” ，但她还是硬着头皮去待了一周，最终多“磨”出了15%的产能。
但最近要产能越来越难了。有次， “磨了几个小时嘴皮子，才要到了2KK” ，她觉得这点产能“不够塞牙缝” ，但这已经不容易了，对方也是看在合作多年的份上才给的，不然“等以后淡季了，也不好意思求分点订单。”
订单供不应求的结果就是涨价。杨洋手头的订单报价普遍较往年涨了50% 。事实上整个芯片产业链的价格都在上涨。
11月27日，全球车规级芯片领军企业NXP（恩智浦）发布涨价函，他们声称，受新冠疫情影响， NXP面临产品严重紧缺和原料成本增加的双重影响，决定全线调涨产品价格。
11月30日，日本汽车电子制造商瑞萨电子向客户发送产品提价通知，提价生效日为2021年1月1日。
12月3日，由于MCU（微控制单元又称单片机）缺货严重，台湾五大MCU厂——盛群、凌通、松翰、闳康、新唐同步涨价。
在AKM火灾发生后，其产品线均出现价格上涨，某些芯片产品甚至出现了60-80倍的涨幅。
高端音频制造商 Millennia Media的CEO La Grou曾表示，该公司使用的每个AKM部件——ADC、DAC、ASRC和接收器都在涨价，甚至价格惊人，比如原本5美元的AKM零件，报价已经涨到110美元/个。
由于AKM芯片紧缺，导致佳能、尼康和索尼担忧出现相机可能缺货的问题，从而使得相机价格上涨，因此，上述几家公司还撤回了黑色星期五的促销活动。
芯片价格上涨还出现在手机领域。据媒体报道，从12月1日开始，三星原厂部分型号的摄像头芯片开始涨价，最高涨幅高达34.8% ，其背后则是8寸晶圆产能紧张。
8寸晶圆除了影响摄像头芯片，对于射频芯片、指纹识别芯片、图像芯片、传感芯片、电源管理芯片都有很大的影响。
11月份，据外媒报道，手机芯片的缺货影响到了苹果。由于某些关键 IC 芯片短缺，导致部分手机无法组装。其中iPhone 12系列智能手机电源管理芯片严重缺货， iPad、Apple Watch等苹果硬件产品的电源管理芯片供应也同样紧张，导致订单等待时间延长。
外界预计，芯片的缺货对于苹果的供应链及其 2020 年智能手机的整体年度出货量产生影响。
芯片缺货还影响到了显卡厂商英伟达、AMD以及索尼、微软的新一代游戏主机销售。
今年9月份，英伟达正式发布了基于新一代安培架构打造的RTX 30系显卡， RTX 30系对比上一代的RTX 20系整体性能提升了2倍，能效比提高了1.9倍，因此用户翘首以盼。
但很快人们发现，他们面对的是英伟达的高端显卡历年来最严重的缺货。
自发布3个月以来，性价比较高的RTX 3080、RTX 3070一直处于缺货状态，一卡难求。而被誉为“走量担当”的RTX 3060Ti也处于严重的溢价状态。
近期NVIDIA公司CFO科莱特·克雷斯表示， NVIDIA正面临一些供应上的限制，无法满足2020年第四季度的市场需求。他预测，由于目前市场的需求的确大大超出了显卡芯片供应的范围，加上整个行业的产能限制和较长的周期，产品供应可能需要几个月的时间才能满足需求。
除了英伟达外， AMD 刚刚上市的 Radeon RX 6800 系列也面临着类似的问题，据了解由于客户太多，竞争激烈， AMD仅仅分配到了15万片晶圆产能，这已经达到了台积电给的配额的上限。
作为游戏主机的芯片提供商， AMD芯片的产能缺乏还引发了游戏机的抢购。11月份，索尼PlayStation 5（PS5）和微软Xbox Series X / S（XSX）游戏主机开售以来在全球都引发了抢购潮，比如在日本PS5开售当天由于预购量太多，线下门店没有任何现货。
原本售价3000多元的机器，在淘宝上被炒到了5000-9000元。

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按照微软首席财务官Jeff Stuart的预测， Xbox Series X / S的缺货问题至少将持续至2021年4月。
在订单量大涨的情况下，芯片价格上涨的情况下，一些暗地里的生意开始冒头。
“有的厂商订单很紧急，等不了排队，只能从现货平台高价买” ，杨洋表示，这些现货平台的订单来源往往有些不可言说之处，比如有些采购方的采购人员会在下单的时候多下一些，一部分是其所在的公司需要的，还有一部分就是给现货平台的订单。
采购人员多下订单是一个“一箭双雕”的手段，一方面可以给现货平台供货，另一方面还抢占了工厂的产能，导致有些企业拿不到产能时被迫转向现货平台。
芯片代工厂成最大赢家
而从根源来看，芯片代工厂们成为最大的赢家。
台积电今年前10个月的营收同比增长明显，增幅均超过了10% ，最高时更是达到了53.4% ，前10个月的营收已超过了去年全年。
台积电预计，其2020年的营收在452.3亿美元到455.3亿美元之间，较2019年增加100多亿美元，同比增幅超30% 。
另一家代工厂联电的财报也显示，在今年前11个月，其合并营收同比增长19.8% 。市调机构集邦咨询发布的预测，联电四季度营收约15.69亿美元，同比增长13% 。
在A股上市的芯片代工厂商长电科技前三季度实现收入187.63亿元，同比增长15.85% ，盈利7.64亿元，同比暴增520.17% ，
在资本市场上，芯片代工厂们的股价也创出新高。12月7日，截至美股收盘，台积电股价报收106.39美元，总市值5518亿美元，年内市值涨幅接近90%；而联电的涨幅更为惊人，超过了250% 。

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联电最近一年股价走势图
在A股市场，芯片集成和封装测试服务提供商长电科技、杨杰科技等公司的股价在年内也上涨了超过100% 。
“芯”机遇
随着汽车对于芯片需求量的大幅度增长，汽车芯片市场带来了新的机遇，面临着新的变化。
过去，车载芯片被恩智浦、英飞凌、德州仪器等传统汽车芯片巨头把控。但随着汽车智能化程度不断提高，涉及到与用户交互越来越多，因此之前在消费领域的芯片巨头比如高通、英特尔、英伟达也纷纷切入汽车芯片市场。

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以高通为例，其涉足的汽车芯片包括车机芯片、自动驾驶芯片等领域。
在车机芯片领域， 2014年高通发布602A车机芯片并与奥迪等车企签署了合作， 2016年又推出了820A车机芯片，在目前销售的不少车型比如小鹏P7、理想ONE、比亚迪唐EV、路虎发现运动版都搭载了这一芯片。
在自动驾驶芯片领域， 2017年的时候，高通首次披露了其研发自动驾驶汽车芯片的计划。并在当年9月，高通推出了9150 C-V2X芯片，可允许汽车与汽车或信号灯等基础设施之间互相沟通，并能与5G和其他高级驾驶辅助系统（ADAS）传感器兼容。2016年12月，加州机动车辆管理局（Department of Motor Vehicles）向高通颁发了加州测试自动驾驶汽车许可。
2019年初，高通发布了自动驾驶平台Snapdragon Ride ，支持L1到L5级别的自动驾驶，高通表示，到2023年，他们的汽车芯片将用于量产的自动驾驶汽车当中。
在初入汽车芯片领域时，高通采取了收购的策略。2016年，他们发起了半导体行业有史以来规模最大的一笔交易——宣布以390亿美元的价格收购恩智浦（NXP）半导体公司，不过由于各方面原因这一交易最终失败。
相比之下，英特尔成功通过收购进入了这一市场。2017年英特尔宣布，以153亿美元收购以色列自动驾驶技术公司Mobileye ，并与英特尔的自动驾驶事业部（ADG）合并，形成新的自动驾驶部门。
这一收购让英特尔在自动驾驶领域前进了一大步。2019年，自动驾驶芯片成为英特尔最大增长的业务板块，营收同比增长26% ，占领全球辅助驾驶芯片市场70%的份额。
2020年4月，英特尔宣布， Mobileye的EyeQ芯片已经卖出5400万枚，被搭载在全球超过5000万辆汽车上。
通过GPU业务切入，英伟达在自动驾驶芯片领域也占有一席之地。2015年，英伟达发布了Tegra X1打造的全新智能汽车处理平台DRIVE PX 。2016年9月的英伟达对外公布了比Drive PX更先进的Xavier平台，称其可以提供L4自动驾驶能力的技术。
2019年，英伟达又发布了面向汽车行业的Orin ，单片运算能力可达到每秒200TOPS ，性能是Xavier的7倍，能够覆盖从 L2 级到 L5 级完全自动驾驶汽车开发，将于2022年开始量产。
在国内，今年9月，理想汽车与英伟达宣布达成合作，旗下汽车将搭载英伟达最新一代的Orin系列芯片。
除了消费电子芯片巨头跨界，在国内也迎来了国产替代的机会。
目前，国内汽车芯片主要以进口为主。据万联证券，国内汽车芯片进口率高达95% ，其中动力系统、底盘控制和ADAS等关键芯片均被国外巨头垄断。
11月26日，在2020中国汽车供应链峰会上，长安汽车采购中心总经理闵龙提到，由于经济下行叠加疫情影响，供应链上下游企业生产大面积中断、营收剧减、经营恶化；停工及资金链紧张，导致部分关键部件及原材料出现涨价潮，如硅金属、电子芯片等；贸易战造成部分企业被制裁，芯片、电容等卡脖子件存在断供风险，关键部件自主可控成为当务之急。
根据前瞻产业研究院的数据， 2019年恩智浦、英飞凌、瑞萨、德州仪器和意法半导体保持汽车芯片厂商的前5名，这五家企业的市场份额占比合计达50% 。

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图片来自前瞻产业研究院
不过近年来，国内厂商也纷纷在汽车芯片领域开始发力，其中包括部分汽车主机厂。
比如比亚迪。2004年，他们成立了全资子公司深圳比亚迪微电子；2005年，比亚迪组建了IGBT研发团队，正式布局IGBT产业。到了2008年，又以1.71亿元收购了中纬积体电路（宁波）有限公司，并更名为宁波比亚迪半导体有限公司。
2009年9月，比亚迪第一代IGBT芯片研发成功。到目前为止，其IGBT芯片已经更新到了第四代，月产能达到5万片，预计到2021年可达到10万片/月。
2019 年，比亚迪在国内车规级IGBT 模组市场份额18% ，排名第二，仅次于英飞凌。
因此，在此次大众汽车受到芯片不足的影响时，比亚迪表现淡定，称公司在芯片等方面有一整套产业链，不仅可以充分自给，还有余量外供。
2020年5月和6月，比亚迪半导体完成了A轮和A+轮融资，吸引了红杉资本中国基金、中金资本入股，总融资金额高达27亿元，估值也从75亿涨到300亿元。
另外北汽、上汽、吉利也都纷纷与芯片厂商联手，入局芯片市场。北汽产投与Imagination集团共同签署协议，合资成立北京核芯达科技有限公司；吉利集团与Arm中国合资建立了湖北芯擎科技；上汽与英飞凌合资组建IGBT企业上汽英飞凌汽车功率半导体（上海）有限公司。
新造车企业中，理想和蔚来均已搭建自动驾驶团队，并开始了自动驾驶芯片自研进程。
而地平线等一批非汽车行业企业也瞄准了汽车芯片。
地平线在2019年8月推出征程二代，成为了国内首款车规级AI芯片。今年9月，地平线发布了新一代高效能芯片征程 3 ，支持 L3-L4 级自动驾驶，此外地平线还计划推出性能更为强劲的车规级AI芯片征程6 。
今年以来，汽车芯片行业也迎来了政策的利好。2020年9月19日，由国家科技部、工信部共同支持，国家新能源汽车技术创新中心作为国家共性技术创新平台牵头发起的“中国汽车芯片产业创新战略联盟” 。目标是推动构建完整的关键汽车芯片自主供给体系和内循环格局，保障产业链的安全性和稳定性，提升国内汽车芯片产业的核心竞争力。
不过芯片国产替代进度并非一蹴而就。由于涉及到车辆安全问题，车规级芯片制造工艺和可靠性等方面要求较高，而且还需要严格的测试，这些都需要时间。
不过好的一面是，虽然目前国内的芯片虽然与国外水平仍有差距，但也正逐步获得市场的认可，比如比亚迪、杰发科技等企业已经开始打入了产业链。
太多人在期待中国汽车芯片逆袭的那一天。
作者 | 张吉龙编辑 | 安心
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