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    汽車芯片市場(chǎng)要下跌?

    2023年11月09日 15:17:51   來(lái)源:半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)縱橫

      10月31日,車用芯片大廠安森美半導(dǎo)體(Onsemi)宣布裁員近900人,這一消息在業(yè)界引起了波瀾。在全球市場(chǎng)一片低迷的大環(huán)境下,汽車及相關(guān)芯片市場(chǎng)還算是不錯(cuò)的,安森美的大規(guī)模裁員來(lái)的有些突然。

      據(jù)悉,安森美今年已經(jīng)解雇了1360名員工,預(yù)計(jì)營(yíng)收為19.5億-20.5億美元,低于預(yù)期的 21.8億美元,預(yù)計(jì)第四季度業(yè)績(jī)也是不溫不火。

      安森美首席執(zhí)行官Hassane El-Khoury說(shuō):“我們開(kāi)始看到一些疲軟的情況,歐洲一級(jí)客戶正在處理庫(kù)存,并且由于高利率,汽車需求的風(fēng)險(xiǎn)不斷增加。”

      El-Khoury還表示,該公司仍看好電動(dòng)汽車市場(chǎng)需求增長(zhǎng),但速度會(huì)放緩。此次裁員,是該公司戰(zhàn)略轉(zhuǎn)變的一部分,旨在制造利潤(rùn)更高的芯片,并通過(guò)外包其它芯片來(lái)降低成本。

      汽車芯片市場(chǎng)短期振蕩

      從2020年11月開(kāi)始,全球汽車芯片全面缺貨,一直到2023年初,依然如此,當(dāng)人們依然看好未來(lái)的汽車芯片市場(chǎng)時(shí),今年4月,摩根士丹利(大摩)則發(fā)出了預(yù)警,汽車芯片市場(chǎng)下行風(fēng)險(xiǎn)大增,特別是車用MOSFET需求疲軟,而且,車用電源管理IC廠商逐漸喪失定價(jià)能力。當(dāng)時(shí),臺(tái)積電表示,汽車芯片需求雖穩(wěn)健,但下半年將轉(zhuǎn)弱,力積電也表示,車用MOSFET和IGBT需求在下滑。

      與其它應(yīng)用市場(chǎng)相比,特別是手機(jī)和PC市場(chǎng),汽車芯片市場(chǎng)在2023年會(huì)呈現(xiàn)出健康增長(zhǎng)狀態(tài),下圖所示為Semiconductor Intelligence(SI)給出的手機(jī)、PC和汽車整機(jī)市場(chǎng)的統(tǒng)計(jì)和預(yù)測(cè)情況,估計(jì)2023年汽車芯片市場(chǎng)將增長(zhǎng)14%。

      從上圖可以看出,2023年,汽車市場(chǎng)的增長(zhǎng)率是在緩慢下降的,當(dāng)然,汽車整體市場(chǎng)依然是上升態(tài)勢(shì),但經(jīng)過(guò)2021和2022兩年的瘋狂增長(zhǎng)之后,短期出現(xiàn)增長(zhǎng)率收窄也是正常現(xiàn)象,這必然會(huì)影響到產(chǎn)業(yè)鏈上游的芯片業(yè),到了年底,這種狀況完全傳導(dǎo)至汽車芯片環(huán)節(jié)。這一統(tǒng)計(jì)與前文安森美首席執(zhí)行官所說(shuō)的“我們開(kāi)始看到一些疲軟的情況“是吻合的。

      長(zhǎng)期向好

      短期振蕩不會(huì)改變長(zhǎng)期上升態(tài)勢(shì)。特別是汽車的電動(dòng)化、網(wǎng)聯(lián)化、智能化將推動(dòng)汽車電子化進(jìn)入新的發(fā)展階段。相比于傳統(tǒng)燃油車,新能源汽車增加了電池、電機(jī)、電控這“三電”系統(tǒng),從而帶動(dòng)相關(guān)半導(dǎo)體器件需求顯著增長(zhǎng),據(jù)Strategy Analytics統(tǒng)計(jì),電動(dòng)車平均單車半導(dǎo)體價(jià)值已達(dá)到1000美元,比傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)車提升了一倍,其中,價(jià)值量提升最多的是功率器件,到2027年,預(yù)計(jì)純電動(dòng)車的單車半導(dǎo)體價(jià)值將達(dá)到1500美元。除了功率器件,模擬、邏輯、MCU等芯片也是重要增長(zhǎng)點(diǎn)。

      就即將到來(lái)的2024年而言,汽車相關(guān)芯片元器件的訂單就很多,特別是功率器件。大摩從供應(yīng)鏈了解到,電源解決方案供應(yīng)商認(rèn)為,汽車制造商仍在與IGBT供應(yīng)商簽署2024年的合作備忘錄(MOU),因?yàn)殡娍啬K所需的IGBT仍然穩(wěn)定,部分客戶要求2024年IGBT供應(yīng)量比目前增加30%-50%。

      汽車芯片大廠擴(kuò)產(chǎn)

      由于未來(lái)幾年市場(chǎng)需求預(yù)期良好,從2022到2023上半年,全球各大汽車芯片廠商都在擴(kuò)產(chǎn),有的在原有工廠擴(kuò)充產(chǎn)能,有的則興建新的晶圓廠,典型代表是英飛凌、Wolfspeed、意法半導(dǎo)體(STM)、瑞薩電子、德州儀器(TI)、Rapidus等。

      全球汽車芯片市場(chǎng)中,英飛凌是龍頭,瑞薩電子、TI分居第三、四位,這三家廠商還都是IDM,不過(guò),前些年,由于市場(chǎng)需求強(qiáng)烈,自家產(chǎn)能緊張,它們的汽車模擬IC、MCU等產(chǎn)品,有很大一部分交給臺(tái)積電、聯(lián)電等晶圓代工廠生產(chǎn)。不過(guò),近幾年各大晶圓代工廠的產(chǎn)能非常緊張,在市場(chǎng)需求長(zhǎng)期上漲的情況下,汽車芯片IDM大廠就得靠自己了,擴(kuò)充產(chǎn)能順理成章。

      英飛凌在德勒斯登的新晶圓廠建設(shè)方案已獲德國(guó)經(jīng)濟(jì)部批準(zhǔn),這座新廠將耗資50億歐元(53.5億美元),是英飛凌有史以來(lái)*的單一投資案。

      TI計(jì)劃投資110億美元在美國(guó)猶他州理海市(Lehi)現(xiàn)有晶圓廠旁興建第二座12英寸廠。 新建工程在2023下半年開(kāi)始,最快2026年投產(chǎn)。

      瑞薩電子為降低未來(lái)對(duì)車廠和其它重要客戶的供應(yīng)鏈中斷風(fēng)險(xiǎn),考慮擴(kuò)大日本以外地區(qū)的芯片產(chǎn)能。

      還是要特別提一下碳化硅(SiC),它在汽車電控模塊中的應(yīng)用發(fā)展空間越來(lái)越大,主要用于驅(qū)動(dòng)和控制電機(jī)的逆變器、 DC/DC轉(zhuǎn)換、車載充電器OBC和快速充電樁。與硅基IGBT相比,SiC MOSFET的產(chǎn)品尺寸、重量、能耗都大幅減小,可以有效提升新能源汽車電池的電能轉(zhuǎn)化效率,從而提高續(xù)航能力,同時(shí)還可以優(yōu)化電機(jī)控制器的結(jié)構(gòu),節(jié)省成本,實(shí)現(xiàn)小型化、輕量化。

      因此,SiC MOSFET大廠Wolfspeed,英飛凌和意法半導(dǎo)體等,相關(guān)訂單不斷增加,產(chǎn)能擴(kuò)產(chǎn)步伐也在加快。以意法半導(dǎo)體為例,該公司一直在增加SiC項(xiàng)目的數(shù)量,在其汽車和工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域的110個(gè)項(xiàng)目中,汽車占比達(dá)到60%。

      面對(duì)巨量的市場(chǎng)規(guī)模和發(fā)展?jié)摿ΓA代工廠也很看重汽車芯片代工業(yè)務(wù)的發(fā)展空間,大廠都在積極拓展,聯(lián)電就是代表企業(yè)。

      除了中國(guó)臺(tái)灣,聯(lián)電還在島外積極拓展產(chǎn)能。2022年4月,聯(lián)電宣布與日本電裝(Denso)合作,雙方將共同在聯(lián)電日本USJC廠內(nèi)建設(shè)*條12英寸晶圓IGBT生產(chǎn)線。在IGBT生產(chǎn)方面,多采用8英寸晶圓產(chǎn)線,12英寸的還屬于較為新鮮的事物,不過(guò),近幾年,越來(lái)越多的廠商都開(kāi)始建設(shè)12英寸晶圓IGBT生產(chǎn)線,它可以在很大程度上解決8英寸成熟制程產(chǎn)能不足問(wèn)題。

      汽車芯片供需動(dòng)態(tài)

      在短期振蕩,長(zhǎng)期向好的形勢(shì)下,近期,各大汽車芯片廠商的出貨情況如何呢?下面就來(lái)看一下10月份的數(shù)據(jù)。

      首先看一下剛剛宣布裁員的安森美,該公司10月的汽車芯片交期仍然較長(zhǎng),保持在40-50 周。

      10月,TI公司汽車類芯片仍缺貨;ADI的汽車芯片需求持續(xù)增長(zhǎng),目前大多數(shù)芯片仍缺貨;NXP的部分汽車芯片庫(kù)存消耗接近尾聲,汽車MCU/MPU等高端器件在第三季度的整體貨期處于持續(xù)改善狀態(tài);意法半導(dǎo)體第三季度營(yíng)收44.3億美元,同比上漲2.55%,環(huán)比上漲2.31%,營(yíng)收表現(xiàn)主要受到汽車業(yè)務(wù)持續(xù)增長(zhǎng)的推動(dòng),但部分被消費(fèi)類電子產(chǎn)品收入下降抵消;瑞薩電子最新一季的銷售額為3,794億日元,同比下滑2.1%,環(huán)比上漲2.9%,汽車業(yè)務(wù)銷售額同比增長(zhǎng)11.7%,推動(dòng)了整體業(yè)績(jī)的增長(zhǎng);博通公司需求與前幾個(gè)月相似,詢價(jià)稍多,但成單率依然非常低,汽車芯片價(jià)格大跳水,從幾十美金回歸到幾個(gè)美金,成交量逐漸降低。

      總體來(lái)看,這些汽車芯片大廠的相關(guān)業(yè)務(wù)營(yíng)收比較好,個(gè)別廠商較差,但相比于其它應(yīng)用類芯片,汽車芯片營(yíng)收情況好的很凸出?梢(jiàn),目前的汽車芯片市場(chǎng),整體依然向好,雖然增長(zhǎng)率有所下降,但增長(zhǎng)沒(méi)有停。

      新技術(shù)驅(qū)動(dòng)汽車芯片市場(chǎng)發(fā)展

      汽車芯片市場(chǎng)長(zhǎng)期向好,市場(chǎng)會(huì)對(duì)具體應(yīng)用提出更多需求,這樣,各種新技術(shù)也會(huì)越來(lái)越多地應(yīng)用到汽車芯片和系統(tǒng)當(dāng)中,這也是保持該市場(chǎng)長(zhǎng)期穩(wěn)定發(fā)展的重要元素。相關(guān)新技術(shù)很多,這里舉幾個(gè)例子,包括Chiplet(小芯片),*進(jìn)制程工藝,以及軟件定義汽車。

      Chiplet

      Chiplet技術(shù)將不同功能的Die裸片組成一個(gè)完整芯片,與傳統(tǒng)SoC相比,其靈活性非常高,可采用不同制程工藝,當(dāng)需要7nm及更先進(jìn)工藝時(shí),Chiplet可顯著降低成本,并提升良率。

      由于不同汽車產(chǎn)品定位存在差異,對(duì)芯片效能要求各不相同,但市面上能獲得的芯片,都是標(biāo)準(zhǔn)化產(chǎn)品,車廠只能在功能定義、軟件算法層面進(jìn)行差異化修改。對(duì)于汽車行業(yè)來(lái)說(shuō),Chiplet是定制化汽車芯片的一種新途徑,這種方式可以讓車廠拿回架構(gòu)控制權(quán),并決定運(yùn)算平臺(tái)如何擴(kuò)展。

      先進(jìn)制程

      汽車芯片按功能可分為計(jì)算控制芯片、存儲(chǔ)芯片、功率器件、傳感器等幾大類,不同汽車芯片對(duì)制程工藝需求有較大差異,MCU主要依靠成熟制程,而智能座艙、自動(dòng)駕駛和AI等主控芯片出于性能和功耗考慮,需要先進(jìn)制程,高端自動(dòng)駕駛正在推動(dòng)汽車算力平臺(tái)向7nm及以下制程工藝延伸。下圖所示為主要汽車芯片的制程工藝。

      今年7月,臺(tái)積電歐洲總經(jīng)理Paul de Bot表示,長(zhǎng)期以來(lái),汽車芯片一直被認(rèn)為是制程技術(shù)落后者,幾乎成了成熟工藝代名詞,不過(guò),汽車芯片在2022年已經(jīng)開(kāi)始使用5nm工藝,而這距離5nm制程節(jié)點(diǎn)開(kāi)始量產(chǎn)僅兩年時(shí)間,發(fā)展速度很快。在此基礎(chǔ)上,臺(tái)積電計(jì)劃在2024年推出業(yè)界*款基于3nm制程的汽車芯片平臺(tái)N3AE,預(yù)計(jì)2025年可實(shí)現(xiàn)3nm汽車芯片的量產(chǎn)。

      在此趨勢(shì)下,高通、英偉達(dá)、聯(lián)發(fā)科等公司的高效能汽車芯片陸續(xù)問(wèn)世,其中,聯(lián)發(fā)科可能是*個(gè)嘗鮮的,該公司計(jì)劃推出采用3nm制程的天璣汽車平臺(tái)。汽車芯片公司的產(chǎn)品規(guī)劃表明,先進(jìn)制程汽車芯片開(kāi)始快速迭代。

      軟件定義汽車

      傳統(tǒng)燃油車是以硬件為中心,并由多個(gè)模組構(gòu)成(最多會(huì)超過(guò)200個(gè)),不利于持續(xù)拓展,未來(lái),汽車會(huì)用軟件定義功能,大幅減少硬件使用量,例如,以往整車3公里長(zhǎng)的線材,可以精簡(jiǎn)至1.5公里,模組也能減少至30個(gè)左右,這樣就大幅降低了硬件成本和汽車重量。另外,通過(guò)OTA(Over The Air)就可以遠(yuǎn)程更新信息或優(yōu)化控制系統(tǒng),非常便捷。

      所謂軟件定義汽車(SDV,Software Defined Vehicle),是指汽車大部分的操作,都能通過(guò)軟件進(jìn)行管理,依靠軟件創(chuàng)造全新車載體驗(yàn)和功能,并通過(guò)無(wú)線方式(OTA)進(jìn)行功能更新,并提供各種服務(wù)。

      展望未來(lái),汽車生態(tài)系統(tǒng)將會(huì)發(fā)生很大變化。以往,車廠訂出規(guī)格,由Tier1供應(yīng)商提供,在疫情之后,車廠希望縮短與供應(yīng)鏈的距離,改為由車廠主導(dǎo)供應(yīng)鏈,目前,越來(lái)越多的車廠與汽車芯片廠商直接溝通,有的還形成了長(zhǎng)期戰(zhàn)略合作伙伴關(guān)系,英偉達(dá)、意法半導(dǎo)體都在這樣做,與車廠合作開(kāi)發(fā)芯片,在這個(gè)過(guò)程中,車廠可以進(jìn)一步掌握軟件定義汽車技術(shù),同時(shí)深度參與汽車芯片研發(fā)和應(yīng)用規(guī)劃。預(yù)計(jì)SDV最快于2026~2027年普及,到2030年,所有中高端汽車都將采用SDV。

      對(duì)全文做一下總結(jié),2023年,特別是下半年,全球汽車芯片市場(chǎng)增長(zhǎng)放緩,這對(duì)部分廠商造成了一些短期影響,但從長(zhǎng)期發(fā)展來(lái)看,無(wú)論是市場(chǎng)規(guī)模,還是新技術(shù)應(yīng)用,汽車芯片都將保持良好的發(fā)展態(tài)勢(shì)。

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