近期,供不应求近两年的芯片再次成为市场关注的焦点。
8月9日,美国总统拜登签署了《2022年芯片与科学法案》,将提供527亿美元补贴美国半导体产业。然而,在英伟达、美光科技等芯片公司财报预警和行业不景气的预期下,该法案并没有刺激美国芯片股的市场表现。当日,美国芯片股集体暴跌。
三天后的8月12日,美国商务部宣布,出于国家安全考虑,将3纳米及以下芯片设计的EDA软件和可耐高温高压的第四代半导体材料氧化镓、金刚石等四项技术纳入新的出口管制。
EDA软件的限制被视为美国封杀中国先进工艺芯片的体现,而氧化镓和金刚石衬底是第四代半导体材料,包括800V快充技术在内的功率器件需要氧化镓才能被新型动力汽车公司量产。
另一方面,在全球最大的需求方中国市场,一些此前暴涨的车规级芯片从6月份开始价格“跳水”,到7月底,市场价格跌幅超过80%。
在2022年的芯片与科学法案中,明确禁止受益公司在10年内在中国扩大28纳米以上先进芯片的生产和投资。28 nm是传统工艺和先进工艺的分界线。在高端智能电动车中,7 nm和16 nm的先进工艺芯片已经广泛应用于智能驾驶舱和智能驾驶。
现在市场需要回答的是,芯片荒真的缓解了吗?在已经开始爆发的中国新能源汽车市场,车企还缺芯吗?美国芯片法案和出口禁令对国内电动车行业会有什么影响?
汽车仪表芯片价格大幅下跌的背后
意法半导体的L9369-TR是博世ESP(电子稳定程序)系统的核心芯片。7月底,这款芯片的价格还不到700元。自去年9月以来,其价格长期处于3500元的高位。博世在ESP系统的国内市场份额约为70%。
“L9369-TR是一款非常特殊的汽车控制芯片,去年现货市场一度涨到5000元。主要原因是ST的封装和测试多在马来西亚。去年8月,马来西亚遭遇疫情,L9369的生产线遭遇毁灭性停产。除了L9369,还有L9301-TR等类似型号的芯片,之前都比较便宜,但后来都涨了上千倍,因为都是在马来西亚疫情缓解,ST产能恢复之后,这些芯片的供应才慢慢缓解,人为囤积的现象也减少了。”北京某车企采购负责人向第一电动解释L9369-TR的价格变化。
有芯片供应商表示,2022年以来芯片价格一直在波动,尤其是5月份以后,部分芯片突然疯狂降价。除了L9369-TR,7月底ST拥有的STM32F103C8T6芯片价格在20元左右,而之前这款芯片的价格一直维持在200元左右。
芯片的交付周期也提前了。上述购车负责人表示,去年很多芯片厂的发货周期是52周,有的甚至达到700天。今年基本在26周左右。部分货源充足、代理商库存高的芯片可以提前发货。“现在有代理商催我们去提货。”她说。
在消费电子市场,今年二季度以来,行业内削减订单的消息层出不穷,各类芯片价格下跌。据悉,2022年下半年消费电子需求前景普遍悲观。
上述购车负责人认为,去年的疫情导致很多人待在家里,购买了大量的消费电子产品,而晶圆厂原本预测的消费需求会比较疲软。在此背景下,消费芯片普遍上涨,但这是短期的供需失衡。平板、电脑、手机提前消费后,今年市场需求开始下降,但晶圆厂看到去年市场疯狂涨价,安排了足够的产能。供求关系转向供过于求,导致价格下跌。这是消费者。
中国信息通信研究院发布的数据显示,上半年,中国智能手机出货量同比下降21.7%,至1.34亿部。咨询公司Konas在一份报告中表示,预计全年出货量将大幅低于3亿部,为2012年以来的最差表现。根据市场研究机构Gartner的数据,2022年第二季度,全球PC出货量同比下降12.6%,为9年来最大降幅。
芯片市场的变化也直接拖累了一些新上市芯片公司的二级市场表现。中科蓝讯、韦杰创新、奥捷科技等接连上演了上市就破的局面。这条赛道的估值在变吗?
长期关注半导体等硬科技领域的云久资本执行董事沈对第一电气表示,投资者需要冷静下来,静观上市破发。交易所发行价的定价机制在不同时期是不一样的,一直根据市场情况进行优化调整,导致发行价未必真实反映市场价格,而破发和暴涨只是发行价对真实价格的回归。从破发的角度去观察一个企业的投资价值和市场变化,太片面了。事实上,目前上市芯片公司股价走势稳定,资本回报率良好。
在供应方面,7月中旬,英特尔通知客户,将从10月份开始提高大多数芯片产品的价格。自5月以来,许多芯片制造商,如TSMC和三星,也透露他们将在下半年或明年开始5%-20%的价格调整计划。
国家新能源汽车技术创新中心总经理、中国汽车芯片产业创新战略联盟秘书长袁认为,晶圆厂涨价有几个方面的考虑:第一是原材料的影响,比如俄乌冲突导致运输成本增加;二是对未来不确定性的担忧;第三,在全球芯片产能没有明显提升的前提下,晶圆厂判断整个市场的需求不会有太大变化,而智能新能源汽车的需求在上升,导致汽车工业产品和物联网的芯片需求越来越大。
沈也表示,考虑到原材料价格的上涨,晶圆厂的价格区间还是在正常范围内,之前的暴涨更多是在渠道端,而不是工厂端。但随着供应量的增加和产能的恢复,芯片价格将趋于稳定,之前暴涨的局面很难再现。
结构核心缺失难以缓解。
数据显示,按照芯片的最终用途,通信占31.5%,PC/平板占29.5%,工业/国防占13.9%,消费电子占13.5%,汽车电子占11.6%。
虽然个别高价芯片价格有所下降,但作为不同于消费电子的晶圆线产品,汽车芯片市场的整体价格曲线不同于消费电子,正在形成芯片市场的“一体两面”。
上述购车负责人表示:“去年我们经常去现货市场寻找价格翻了很多倍的产品,不然生产线就断了。但在今年的前几个月,我们已经按照52周的交货日期下了所有的年度订单。”
对于今年的车规芯片价格走势,她认为应该分门别类,很难一概而论。“相比年初的SOC级汽车芯片如高通的8155芯片、英伟达的AI芯片,这类高精芯片在采购成本上变化不大,甚至有些芯片价格还在往上走,因为除了TSMC,没有其他晶圆厂可以代工这类芯片,具有垄断优势;内存芯片,从去年到现在,可以看到价格在往下走,但是三星和美光据说在收紧产能,所以明年的价格很难预测,内存芯片占了很大比例的域控成本;目前功率芯片供不应求,因为电器太多。一辆新能源汽车需要几十个功率芯片,场效应晶体管(MOS晶体管)等相关开关的价格也很高。”
在6月25日的一个行业论坛上,博世中国区总裁陈宇东表示,目前其芯片产品平均只能满足汽车厂商31%的需求。预计下半年供应率将提升至50%至60%,但缺芯仍将是主题。有车企集团表示,芯片是整体采购,目前分发给各个工厂的芯片还是不够。
汽车行业数据预测公司AutoForecast Solutions的数据显示,截至8月14日,由于芯片短缺,今年全球汽车市场累计减产约299.73万辆。该机构预测,到今年年底,全球汽车市场的累计减产将攀升至383.62万辆。据AFS统计,2021年,由于芯片短缺,全球汽车市场累计产量减少约1020万辆,仅中国就减少198.2万辆。
殷诚对第一电气表示,目前供应量较大的车规芯片相对稳定,价格趋于正常,但仍有一些芯片价格较高,一些曾经几十元的芯片仍维持几百元甚至更高的价格。"几天前,我们到处寻找一种相对罕见的汽车仪表芯片."他认为,芯片整体价格还没有完全回到正常水平,但部分芯片已经从前期峰值回落。
在袁看来,的制造业链条已经稳定下来。同时,虽然今年新能源汽车销量有所增长,但行业整体产销变化不大,市场需求较为平淡。他判断,如果未来不出现疫情、工厂停工等异常变化,市场价格会逐渐回归正常水平,但不排除某一种芯片的需求会大幅下降,比如发动机的控制芯片等传统燃油车芯片。考虑到近期部分晶圆厂宣布涨价,汽车芯片价格不会下降太多,甚至可能小幅上涨。“新能源汽车的价格不会降太多,因为芯片不会体现在整车价格上,对整车价格不会产生明显影响。”
上述车企采购负责人认为,消费芯片的市场变化特点是“大荒继之以大淤”。下半年大部分汽车芯片的价格应该会稳定下来,缺芯会以结构性的形式表现出来,“比如通讯芯片,因为用的越来越多,还有一些开关之类的MOS管。因为价格太便宜,芯片工厂不愿意投入更多的产能来生产这类产品。自动驾驶MCU也会有欠缺,像英飞凌的Aurix系列。每个ADAS域控制中都会有一个MCU,几乎没有其他东西可以替代。中国ADAS渗透率占新车渗透率的比重越来越高,但晶圆厂的调度逻辑是基于IHS MARKIT等一些国际咨询公司的报告,报告中的预测相对保守,导致预测与实际需求存在差距。明年和2024年这类产品会更稀缺。”
7月28日,高通发布了2022财年第三季度财报。财报显示,高通第三季度收入109.3亿美元,同比增长37%,净利润37.3亿美元,同比增长84%。其中汽车芯片收入3.5亿美元,同比增长38%,增速创历史新高。高通总裁兼首席执行官安萌表示,汽车业务的收入将在下个季度超过这一水平。
7月中旬,中信证券研报将2022年国内新能源汽车销量预期从550万辆上调至600万辆。
沈表示,随着新能源汽车销量的快速增长,对传统MCU芯片以及智能激光雷达和智能传感器芯片的需求持续增长。国产化也在加速这种需求,电动车对芯片的需求将是长期趋势。但在一些低端芯片市场,由于公司数量多,未来竞争激烈,容易陷入价格战。
高端车之痛:“选择相信”还是“选择看见”
今年5月,Xpeng Motors创始人何在微博上发布了一段“急缺芯片”的视频,称缺货最多的芯片是“价格最低的大部分专有芯片”。蔚来汽车董事长李斌在6月份表示,很难预测哪些芯片将会供不应求。蔚来汽车将定期更新其“风险芯片清单”,以避免生产所需芯片的任何短缺。2021年10月,李受马来西亚疫情影响,毫米波雷达芯片严重短缺,部分型号被迫“缺配”交付。今年5月,理想被曝成立了自己的芯片公司:四川理想智动科技有限公司,业务范围包括IC芯片设计等。
新动力“韦小立”的困境,折射出国内高端新能源汽车对芯片的诉求。据介绍,传统燃油车的芯片约500款,低端电动车约1000款,稍高端电动车约2000款。目前至少需要5000辆更高端的智能电动车。
据内部人士透露,现在车企都在紧锣密鼓地推出新品上市,都希望采用运算能力更强的芯片。而芯片厂并没有准备足够的产能,会导致新产品交付太晚爬不上产量的情况。
“需求方不弱的时候,供给方不给筹码。你怎么制造汽车?”上述采购车企负责人直言,正在高端电动车上下功夫。“你看见他们是因为你相信他们,还是你相信他们是因为你看见他们?晶圆厂给你芯片只是因为看到你的数量,而你现在没有。你必须让人们看到它们,因为他们相信它们。这对中国智能电动汽车公司来说是一个特殊的挑战。”
毕马威题为《汽车半导体——加速进入新ICE时代》的报告结论显示,到2040年,汽车半导体的市场规模将达到2500亿美元,这一切都是基于电动和豪华车的快速发展。
殷诚还表示,消费芯片在结构中的比例将会降低,而工业和汽车法规将会增加。未来几年,汽车仪表级集成电路和分布式器件的需求肯定会增加。在智能化、电气化的大趋势下,这两类芯片的总需求会明显增加。
沈表示,从投资人的角度来说,云九资本更关注一些高端的芯片公司,主要看团队的技术能力。“与欧美成熟的芯片企业相比,中国芯片企业仍处于百花齐放的市场,更专注于某一细分领域或某一类产品。随着未来从低端到高端的更替,市场会更加成熟,可能会出现大而强的企业,因为芯片是一个高度集中的行业,但至少需要五年时间。”
美国“芯片战争”阴谋
除了晶圆厂影响生产力的预测之外,先进制程芯片的生产力也受到外部因素的影响。
8月9日,拜登正式签署了《芯片与科学法案》。该立法除了给予美国芯片产业527亿美元补贴外,还规定10年内禁止受益企业在中国扩大28纳米以上先进芯片的生产和投资。虽然28nm芯片比世界上最先进的芯片落后几代,但仍广泛应用于汽车。
据了解,目前大部分车规芯片为14 nm和16 nm,部分AI芯片为28 nm,而智能驾驶舱的高通8155为7 nm,自动驾驶的英伟达Orin为7 nm或8 nm(三星)。
殷诚表示,14 nm和28 nm的芯片产品在国内可以量产,但不是车规技术,比传统的消费级和工业级要求更高。他预计最快明年就能在中国生产14纳米汽车芯片。目前国产芯片正在加速上车,各车企也在推进自主率,更多采用国产芯片。
TSMC目前在南京有16纳米和28纳米芯片制造厂。Shin-yin认为,芯片法案不会对晶圆厂的现有生产产生太大影响,而会对未来扩大生产产生很大影响。晶圆厂要搬迁生产线,成本巨大。
“晶圆厂将做出自己的选择,并看到美国的补贴价值不值得失去在中国扩大生产的可能性。”上述车企采购负责人表示。沈表示,芯片法案将在短期内产生一些影响,但长期产业趋势不会改变。因为中国拥有世界上最大的市场,尤其是新能源汽车的销量位居世界第一。
8月12日,美国商务部宣布,设计GAAFET结构集成电路所必需的EDA/ECAD软件;和金刚石镓氧化物为代表的超宽带隙半导体材料。
EDA电子设计自动化,属于芯片制造的上游产业,涵盖了集成电路设计、布线、验证、仿真的所有流程,被称为“芯片之母”。GAAFET晶体管技术比FinFET晶体管技术更先进。FinFET技术最高可以做到3 nm,GAAFET可以做到2 nm。
短期来看,这一管控措施对中国芯片产业的影响并不明显,因为国内芯片工艺大多停留在6 nm、7 nm的水平。三星已经在3纳米工艺中使用了GAAFET,TSMC将在2纳米工艺中引入GAAFET。然而,从长远来看,禁令将直接阻碍中国芯片产业向下一代更先进的工艺发展。中国本身没有可以用来设计3 nm及以下先进工艺芯片的EDA工具。中国领先的华大九天上市招股书披露,其数字电路仿真EDA工具技术支持5nm工艺。
一些行业观察家认为,美国希望mainland China没有工具来设计3纳米及以下的高端芯片,设计卡在5纳米,制造卡在7纳米。
“国内不缺优秀的芯片设计公司,但落地必须依靠晶圆厂。芯片法案是为了控制生产端,禁令不是为了放过先进的制造工艺。中国要往前走,其实就是生产环节,包括设备、材料等。即使从28nm开始,整个过程也可以独立控制。路漫漫其修远兮,但这是处理脱钩和自我完善的必由之路。”上述车企采购负责人感慨。
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