從2020年底開始，缺芯問題就成為汽車行業(yè)的最大挑戰(zhàn)。去年1月以來，沒有因此被迫停產(chǎn)或減產(chǎn)的整車廠寥寥無幾。芯片短缺不僅導(dǎo)致汽車行業(yè)產(chǎn)出減少，消費(fèi)者購車成本增加，還影響到了依賴貨運(yùn)卡車的運(yùn)輸行業(yè)，繼而影響到全球物流成本，甚至還干擾了眾多開發(fā)自動駕駛乘用車或者卡車的科技企業(yè)，汽車行業(yè)缺芯危機(jī)成為全球供應(yīng)鏈乃至疫情中維持世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展的焦點(diǎn)。因此，了解這場汽車芯片短缺的來龍去脈，缺芯危機(jī)何時緩解以及該怎么解決，是業(yè)內(nèi)人士以及半導(dǎo)體和汽車產(chǎn)業(yè)相關(guān)人員的必修一課。

“芯片短缺”是2021年最引人關(guān)注的主題之一，無論是財(cái)經(jīng)媒體的年度總結(jié)，或是券商研究所的明年展望，話題均離不開這個在過去一年間內(nèi)，讓所有產(chǎn)業(yè)參與者和行業(yè)觀察家撓破頭皮的“人類智慧的結(jié)晶”。

不止于宏觀敘事，芯片短缺也影響著我們每個人的日常生活。市場研究機(jī)構(gòu)Susquehanna International Group的數(shù)據(jù)顯示，全球芯片交貨期從2020年初開始持續(xù)上行，最新已達(dá)到22.3周。在生活中，我們能感知到的或許是最新款iPhone13推遲發(fā)貨，因?yàn)樘O果削減了1000萬臺產(chǎn)量;又或許是特斯拉新車暫時先不裝USB口，原因同樣還是買不到對應(yīng)的芯片。

在見諸報(bào)端的分析中，芯片短缺是近兩年蔓延全球的供應(yīng)鏈亂象的一部分，原因包括“產(chǎn)能短缺”、“需求爆發(fā)”、“供應(yīng)鏈?zhǔn)茏琛钡瓤陀^因素，也包括各種離奇的火災(zāi)、暴風(fēng)雪、罷工等意外事件。但要抓住重點(diǎn)，我們應(yīng)回歸最傳統(tǒng)的“供給-需求”行業(yè)分析框架，看看是怎樣的供求錯配，最終導(dǎo)致全球“缺芯”的局面。

走入2021年，伴隨著3C電子產(chǎn)品出貨量的增加，全球顯示驅(qū)動芯片市場也走向了爆發(fā)式增長。根據(jù)CINNOResearch數(shù)據(jù)，2021年全球顯示驅(qū)動芯片市場規(guī)模預(yù)計(jì)增至138億美元，增長率將達(dá)到56.8%為近年來的最高峰，也為全球集成電路芯片市場中成長力度最大的細(xì)分產(chǎn)業(yè)之一。從2010年開始國產(chǎn)顯示屏幕、顯示芯片也迎來了史無前例的時代機(jī)遇——顯示屏產(chǎn)業(yè)從日本和韓國興起后，產(chǎn)能已經(jīng)逐步轉(zhuǎn)移到中國大陸。當(dāng)前，全球接近60%的屏幕在中國大陸生產(chǎn)。屏幕產(chǎn)能的提升帶動著供應(yīng)鏈上游的顯示芯片產(chǎn)業(yè)需求量大幅提升。數(shù)據(jù)顯示，2021年顯示驅(qū)動芯片的總需求增長至84億顆。過去的很長一段時間，中國國內(nèi)顯示驅(qū)動芯片這一核心零部件環(huán)節(jié)高度依賴進(jìn)口，長期被日韓、臺灣、美國企業(yè)壟斷，每年國內(nèi)顯示芯片的采購額高達(dá)約60億美金。

緩解受制于人的被動局面，尋求國產(chǎn)替代需求使得顯示驅(qū)動芯片國產(chǎn)化的生意火熱。一批國產(chǎn)顯示驅(qū)動芯片設(shè)計(jì)廠商涌現(xiàn)，希望補(bǔ)齊中國在顯示驅(qū)動芯片的短板。 2020年，一家名為晶瞻科技的企業(yè)成立于日本，天使輪融資后將總部設(shè)在北京，主要研發(fā)高端顯示芯片。2020年，晶瞻科技在筆記本和平板領(lǐng)域研發(fā)出全球首款將時序控制和驅(qū)動集成在同一顆并采用分布式架構(gòu)的TED芯片。該芯片核心技術(shù)和IP 全部自研并能作到端到端國產(chǎn)化供應(yīng)鏈研發(fā)。目前，晶瞻科技正在致力于獨(dú)立自主設(shè)計(jì)國產(chǎn)高端筆記本時序控制芯片，希望借助端到端國產(chǎn)化供應(yīng)鏈突圍顯示芯片市場。 其資方天鷹資本也對這一創(chuàng)始團(tuán)隊(duì)給過極高的評價(jià)。天鷹資本認(rèn)為，該團(tuán)隊(duì)開創(chuàng)了部分代表性高端顯示驅(qū)動芯片全球先河，是國內(nèi)極少數(shù)能在高端芯片領(lǐng)域開辟空間，引領(lǐng)行業(yè)發(fā)展的企業(yè)。在爆火的芯片熱潮下，顯示屏幕和芯片行業(yè)格局及發(fā)展歷程是什么?全球顯示芯片的入局門檻和競爭賽點(diǎn)是什么?顯示芯片國產(chǎn)化迎來了哪些挑戰(zhàn)和機(jī)遇?

5月5日，晶瞻科技CEO吉禮明做客「科創(chuàng)最前線會客廳」，就上述問題進(jìn)行了進(jìn)一步解析。以下內(nèi)容基于晶瞻科技CEO吉禮明的訪談?wù)恚煽苿?chuàng)最前線&投資人說編輯。顯示屏幕是顯示芯片最重要的載體，顯示芯片市場的發(fā)展規(guī)律、產(chǎn)業(yè)規(guī)律跟顯示屏幕密不可分。顯示驅(qū)動芯片，嚴(yán)格意義上來講是兩類芯片：一是時序控制芯片 Tcon ，一個是驅(qū)動芯片Driver。Tcon可以類比為人類的大腦，Driver可以類比為人的四肢，兩類芯片在不同的應(yīng)用領(lǐng)域下的產(chǎn)品形態(tài)各不相同。大屏領(lǐng)域，如筆記本屏幕，顯示器屏幕、電視屏幕，Tcon和Driver芯片采用分離式架構(gòu)，即一個屏幕是由一個Tcon芯片搭配若干個Driver芯片。中屏領(lǐng)域，如平板、車用屏幕面，Tcon和Driver芯片是整合型的。通常叫TED芯片。小屏領(lǐng)域，即手機(jī)、穿戴產(chǎn)品，這類產(chǎn)品很小，大多只能用一顆芯片，這要求芯片集成度更高，我們通常稱作DDIC或者TDDI 。

顯示驅(qū)動芯片發(fā)展跟屏幕廠緊密相連，這一類芯片的市場規(guī)模全球每年是120億美金，出貨量接近90億顆。顯示屏產(chǎn)業(yè)最早從東亞地區(qū)開始發(fā)展，從日本和韓國興起，到中國臺灣再到中國大陸。當(dāng)下顯示屏的主要產(chǎn)能已經(jīng)逐步轉(zhuǎn)移到中國大陸，目前全球超過50%的面板產(chǎn)能在中國大陸，預(yù)計(jì)到2025 全球60%~70%的面板產(chǎn)能會在中國大陸。

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集微網(wǎng)消息，“從整個芯片行業(yè)來講，我認(rèn)為疫情以來，汽車芯片短缺行情還沒到真正得到緩解的時候?！痹谡劶靶乱惠喼鳈C(jī)廠因芯片短缺減產(chǎn)、停產(chǎn)的原因時，芯擎科技董事兼CEO汪凱博士如是表示。

自1月以來，已有多家主機(jī)廠面臨新一輪缺芯困境，其中，美國福特、通用兩大傳統(tǒng)車企率先發(fā)出嚴(yán)重減產(chǎn)、停產(chǎn)預(yù)警，豐田位于北美的工廠也陷入停產(chǎn)困境，預(yù)計(jì)其3月份仍將繼續(xù)減產(chǎn)10萬輛汽車，而造成這些車企減產(chǎn)、停產(chǎn)的原因，均指向了芯片短缺。

事實(shí)上，進(jìn)入2022年以來，汽車缺芯仍在持續(xù)，根據(jù)權(quán)威預(yù)測機(jī)構(gòu)AFS最新報(bào)告，受芯片短缺影響，截至2月14日，全球累計(jì)減產(chǎn)汽車超過了52.7萬輛，遠(yuǎn)超此前預(yù)期的37萬輛。

芯片短缺并沒有真正得到緩解

自去年3季度開始，行業(yè)主流觀點(diǎn)認(rèn)為，汽車芯片的短缺行情開始逐步緩解。歷經(jīng)2個季度的過渡期，汽車行業(yè)的缺芯行情本應(yīng)向積極方向發(fā)展，不過從今年1月份各國的汽車銷量看，事實(shí)似乎并非如此。

根據(jù)MarkLines統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，截至目前，1月汽車銷量同比微增的僅有中國(0.9%)等少數(shù)國家和地區(qū)，而其他國家和地區(qū)，包括巴西(-26.1%)、韓國(-19.2%)、法國(-18.6%)、美國(-9.8%)、日本(-14.2%)、以色列(-23%)、中國臺灣(-17.9%)等在內(nèi)均同比呈下降趨勢，且不少國家同比下滑幅度超過兩位數(shù)。

更讓人不解的是，中國農(nóng)歷春節(jié)前后，有多家國際主機(jī)廠爆出因汽車芯片短缺而減產(chǎn)、停產(chǎn)的情況，特別是北美地區(qū)，福特、通用、豐田位于北美的工廠，減產(chǎn)、停產(chǎn)計(jì)劃甚至已經(jīng)安排到4月份，他們正常的汽車生產(chǎn)受到了嚴(yán)重挑戰(zhàn)。其中，豐田年度汽車產(chǎn)量也從900萬輛下調(diào)到850萬輛。

事實(shí)上，因汽車芯片短缺引發(fā)的減產(chǎn)、停產(chǎn)已在全球再次上演。近日，梅賽德斯-奔馳發(fā)言人也透露，因汽車芯片短缺，該公司已在德國市場暫停接受E級車的訂單，同時暫停在整個歐洲接受G級車的新訂單。

另據(jù)權(quán)威預(yù)測機(jī)構(gòu)AutoForecast Solutions(AFS)最新報(bào)告，截至2月14日，受芯片短缺影響，今年全球累計(jì)減產(chǎn)汽車已超過了52.7萬輛，遠(yuǎn)超此前預(yù)期的37萬輛。

從如上汽車產(chǎn)銷市場實(shí)際數(shù)據(jù)表明，缺芯情況并沒有如預(yù)期般迎來緩解，相反，缺芯情況在持續(xù)，甚至出現(xiàn)加劇的情況。

對此，芯擎科技董事兼CEO汪凱博士分析稱：“根據(jù)疫情情況以及汽車行業(yè)特性分析，從整個芯片行業(yè)來講，我認(rèn)為疫情以來，汽車芯片短缺行情還沒到真正得到緩解的時候?！?

汪凱博士解釋稱，2020年疫情蔓延全球，導(dǎo)致汽車消費(fèi)市場需求下降，并快速傳導(dǎo)到上游芯片行業(yè)，致使原本用于汽車芯片生產(chǎn)的產(chǎn)能被用于其他領(lǐng)域。

而后疫情時代，汽車消費(fèi)市場快速恢復(fù)，讓上游產(chǎn)業(yè)鏈沒有足夠的反應(yīng)時間，被疫情延后的汽車消費(fèi)需求疊加新的汽車消費(fèi)需求，導(dǎo)致消費(fèi)市場需求激增;而制造端因疫情減產(chǎn)后，產(chǎn)業(yè)鏈產(chǎn)能大幅下降。一增一降，使得需求端的增速不是3%~5%，可能變成數(shù)倍的增長。而產(chǎn)能的增加又是一個緩慢的過程，新增的需求只能不斷延后。

汽車芯片采用的前道工序工藝仍然為40納米以上的成熟工藝和傳統(tǒng)工藝，這兩者占到燃油車用汽車芯片95%。這些芯片產(chǎn)品主要包括汽車分布式電子架構(gòu)中用到的各類微處理器、電源芯片、數(shù)據(jù)鏈芯片和接口芯片等。智能電動汽車的出現(xiàn)使得先進(jìn)制程和尖端制程的芯片用量大增，但是考慮到當(dāng)前智能電動汽車的市占率，汽車產(chǎn)業(yè)對芯片的需求還是以成熟工藝和傳統(tǒng)工藝為主。

在生產(chǎn)端， 半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)能擴(kuò)充比較謹(jǐn)慎，年增長率只有6%左右。晶圓廠資本支出集中在40納米之下的先進(jìn)制程和尖端制程，并且為12寸產(chǎn)線，這部分的年復(fù)合增長率在2020-2022年達(dá)到26%。而對于汽車芯片所依賴的成熟制程和傳統(tǒng)制程晶圓生產(chǎn)線，半導(dǎo)體供應(yīng)商的擴(kuò)產(chǎn)更為保守，例如傳統(tǒng)制程的產(chǎn)能增長速度中只有2%。

對此英飛凌科技首席執(zhí)行官Reinhard Ploss解釋到，汽車行業(yè)習(xí)慣于用低價(jià)采購芯片，導(dǎo)致(半導(dǎo)體供應(yīng)商)沒有動力擴(kuò)大產(chǎn)能。安森美半導(dǎo)體首席執(zhí)行官 Hassan El-khory也有類似的表述，整車廠大多采用Just-in-Time準(zhǔn)時化管理模式，要求芯片供應(yīng)商被動的配合——半導(dǎo)體廠商花幾年時間，幾億到數(shù)十億美元建立的芯片產(chǎn)能，可能在生產(chǎn)前30天時間被整車廠取消訂單。因此，半導(dǎo)體廠商對產(chǎn)能的擴(kuò)充慎之又慎。

以筆者的經(jīng)歷為例，管理層不僅要求擴(kuò)產(chǎn)的投資回報(bào)率ROI在18個月之內(nèi)，并且要求產(chǎn)品線經(jīng)理對客戶需求預(yù)測的信心水準(zhǔn)(Confidence Level)在80%以上，否則寧愿放棄從客戶額外需求中可能獲得的收益。即使同意投入，也至少要每半年或每個季度審查客戶需求是否仍然存在。如果情況有變，需要立即施行應(yīng)急計(jì)劃，包括且不限于找到替代客戶、轉(zhuǎn)移產(chǎn)能至其他產(chǎn)品或產(chǎn)品線、取消擴(kuò)產(chǎn)計(jì)劃等。