躺在赚钱“风口”的汽车芯片，背后却是“五味杂陈”

芯片短缺，让汽车行业经历了“痛并快乐着”的2021年。同时，更多的资本也在蜂拥而入。

一方面，终端市场需求仍然持续回升，尤其是纯电动市场需求出现爆发，带动芯片需求激增，但供应持续短缺；另一方面，集中式整车电子架构正在加速落地，业界希望借此通过对传统分布式ECU的整合，减少单车芯片数量的需求。

而就汽车芯片行业投资来说，基础逻辑是整车搭载芯片的总价值在提升。

不过，风险也非常清晰：一是行业参与者数量正在呈指数级增长，市场存在“离散化”的可能；二是市场假设的单车搭载芯片数量增加和芯片（物理层面）集成化带来的矛盾。

同时，关于本轮汽车芯片短缺潮何时消褪，行业内也有不同的声音。

一方面，2022年上半年全球汽车芯片短缺不会出现根本性的好转，已经是达成的基本共识。另一方面，部分汽车制造商提出，到2022年底，情况会出现改善。但芯片厂商相对谨慎。

在去年11月底的2021年（第五届）高工智能汽车年会上，多家国内外芯片厂商相关负责人都表达了相似的观点，“汽车行业芯片短缺持续到2022年底是大概率事件。”

“工厂建设缓慢、前期投资成本高昂、供应链复杂，这些都是与汽车制造商习惯的大规模生产装配线相比，完全不同的地方。”芯片行业人士认为，汽车芯片的价格从几十美分到上百美元不等，如果不考虑短缺，单车芯片总成本的上升和汽车制造商的压价是无法解决的矛盾。

一些行业人士坦言，“没有比汽车行业更擅长破坏供应链利润价值的行业了”，价格战，一切都会从供需平衡开始“萌芽”，然后，大家就会忘却曾经的“患难与共”。

在高工智能汽车研究院看来，随着电动化转型的加速，整车成本仍然需要进行大幅度的降低。而汽车制造商又必须在保持利润率的同时压低供应链成本来吸引终端用户。

一、

以信号处理、MCU等用量较多的旧工艺汽车芯片为例，由于过去一年多的芯片短缺潮带动了这些厂商的业务净利润率快速上升，而越来越多涌入的芯片设计（Fabless）公司造成了“虚假繁荣”，也加剧了“后短缺”时代的竞争。

Elmos，是全球主要的汽车超声波、安全气囊、车身控制等传感器芯片供应商。按照该公司给出的介绍，目前全球每一辆新车平均使用了6颗Elmos的芯片。

按照赛微电子提出的对Elmos的汽车芯片制造产线相关资产收购公告显示，后者2020年的营收为2.33亿欧元，净利润为647.2万欧元，净利率仅为2.78%。

而截至去年三季度末，Elmos的2021年1-9月营收达到2.68亿欧元，净利润增至2571万欧元，净利率激增至10.86%。不过一直以来研发投入的落后，让Elmos很难与汽车巨头进行正面竞争，原因是后者会通过价格竞争抢夺市场份额。

类似的还有包括NXP、TI等在内的传统汽车芯片巨头。数据显示，TI从2020年底开始，已经连续多个季度净利润率在40%以上，而2016-2020年间的净利润率一直维持在30%左右。

NXP在2018年净利润率达到23.47%之后，一直处于断崖式下行周期。2020年该公司净利润率仅为0.6%，不过过去一年汽车芯片供应的短缺帮助公司渡过难关，到去年三季度末净利润率已经回升至18.14%。

NXP公司对于接下来的市场增长保持了乐观的判断。

该公司预计到2024年，销售额将达到150亿美元，其中大部分增长来自智能电动汽车。更多芯片正在进入汽车领域，从传感器、网关到联网应用。比如，NXP在汽车毫米波雷达芯片市场占有44%的份额，销售额约6亿美元。“预计2024年雷达芯片的销售额将达到10亿美元。”

比如，NXP面向下一代车辆网关和域架构的S32G系列芯片，目前已经进入到量产阶段。后续，服务型网关、域控制和ADAS/AD安全控制器都是典型的增量应用市场。

但资本市场并不买账，原因是汽车芯片市场面临“碎片化”的风险，而增量市场需求的增长将一直与芯片供应商数量的增加形成“长期博弈”。

尤其是，在经历了可怕的芯片短缺潮之后，汽车制造商都在寻求不同的保供策略，比如，不再依赖单家芯片供应商，直接投资芯片初创公司，以及通过软件重设计来快速兼容不同品牌芯片。

而汽车芯片初创公司的快速突围，也带来整个市场格局的巨大不确定性。比如，芯驰科技推出的多域互联整车网关芯片（G9芯片），填补了智能汽车核心中央网关芯片领域的国内空白。

此前，芯驰科技已经与一汽集团研发总院合作打造“龙驰”中央网关平台，基于G9X中央网关芯片进行开发，未来将覆盖红旗SUV、智能小巴等车型。同时，在智能驾驶、智能座舱、高性能MCU等多条赛道上，该公司也已经获得百万片/年订单，覆盖合资车企、自主品牌以及Tier 1。

在高工智能汽车研究院看来，疫情的持续不确定性，让整个汽车芯片产业出现了两极分化。一方面，传统芯片巨头更多的精力集中在如何满足客户需求，并最大程度获取市场红利。另一方面，初创公司获得了产品研发到量产的更长机会窗口期。

众所周知，芯片制造是一项耗时的精密工程。“这取决于芯片的复杂性。从概念到实际生产，可能需要15到18个月的时间，即便是不那么复杂的芯片，也需要8-12个月的时间。”而在过去一年多时间，这个窗口期被无限拉长。

二、

一直以来，摩尔的微型化定律似乎从未在汽车工业“生效”。

从电子刹车系统到安全气囊控制单元，很多芯片都依赖于过时的工艺技术，大部分已经超过了10年时间。简单、安全、可靠、低成本是过去传统汽车行业对芯片尤其是MCU的要求。

而对于晶圆代工厂来说，恰恰相反。

来自台积电的去年三季度财报数据显示，5纳米制程出货占销售金额的18%；7纳米制程占到34%。总体而言，先进制程（包含7纳米及更先进制程）的营收达到整体销售金额的52%，而这些先进工艺的利润颇丰。

另一组数据来自瑞萨科技。过去几年时间，非汽车业务占该公司一半以上的收入和三分之二的利润。而近年来，该公司一直在积极向汽车芯片以外的领域多元化发展，四年内完成了三笔数十亿美元的收购。

传统汽车芯片市场稳定但利润率较低，“由于一颗成本仅为50美分的芯片，我们无法制造出一辆售价5万美元的汽车，”大众集团采购主管Murat Aksel颇为无奈。

如今，汽车智能化带来的SoC领域正在跟上传统消费类半导体的摩尔定律。高通、英伟达等汽车芯片新龙头，已经将7nm、5nm等先进工艺带入汽车行业。而本轮芯片短缺潮的焦点——MCU仍然步履蹒跚。

“今天的应用需要灵活的处理解决方案，以便在处理性能、功耗、内存和可编程阵列的集成、底层半导体技术和其他方面找到最佳的折衷方案。”这被视为汽车MCU可能发生变革的前兆。

在一些半导体厂商看来，“在CPU和MCU（应用和控制处理器）之间现有的界限正在被打破。比如，此前NXP在工业领域推出的跨界处理器。此外，新一代嵌入式存储技术，也将帮助MCU突破28nm工艺的天花板。”

有消息称，三星电子已获得意法半导体代工订单，为苹果公司的下一代iPhone生产MCU，采用16nm制程。与此同时，三星电子正在准备启动28nm汽车级MCU的投产，由韩国半导体设计公司Telechips参与研发设计。

更大的消息来自现代汽车和三星电子在汽车半导体领域的合作。公开信息显示，两家公司未来将计划联合开发10nm汽车级AP处理器，这种集成芯片将可能取代目前刹车、安全气囊、车身控制等多个部件所需的MCU。

而本轮芯片投资热潮的焦点之一，正是MCU。

根据某上市公司的公告数据，目前国内部分厂商已实现量产出货（例如比亚迪半导体、 杰发科技、赛腾微），部分厂商在研发/认证/投放过程中（例如兆易创新、国芯科技等）；应用领域方面，大部分集中在车灯、车窗、座椅、空调等低端应用领域。

同时，瞄准关键安全功能的MCU产品，大部分仍处于对标传统芯片巨头产品的阶段。而后者大部分已经在瞄准未来汽车跨域高性能MCU的研发，将多个应用集成到单个芯片，集成虚拟化功能，允许多个要求ISO26262 ASIL D功能安全级别的软件系统独立运行。

此外，在关键的IP核部分，进入车规级MCU赛道的公司，大部分选择的都是ARM，仅有极少部分选择RISC-V。“仿制路线，最后的结果只能是纯粹的价格战。”

从高工智能汽车研究院跟踪数据显示，过去一年时间已经有数家传统汽车MCU玩家启动扩产计划，比如，瑞萨每月的高端MCU将扩产1.5倍，低端MCU也将增加70%左右的产能。

另一股潜在竞争势力来自于传统汽车Tier1、车规级SoC厂商。比如，韩国LG电子也正在计划开发车用MCU，从而确保自身稳定的内部供应链体系。比如，芯驰科技、芯擎科技等车规级SoC新进入者，也都在同步开发车规级MCU。

这对刚刚准备进军车规级MCU的厂商来说，不是好消息。相比于大算力SoC赛道的价格下行常态，车规级MCU泡沫已经出现。

比如，芯海科技（688595）是挤进本轮车规级MCU投资浪潮的几十家公司之一，在募投项目风险提示部分，该公司表示，汽车MCU芯片业务尚处于研发阶段，相关技术团队刚组建，与目前从事汽车MCU芯片业务的公司相比存在较大差距，募投项目实施以及未来市场开拓存在不及预期的较大风险。

同时，汽车MCU芯片需要先导入一级供应商产品设计，并待一级供应商产品整体通过终端汽车厂商相关认证后方可量产并取得订单。如果相关认证进展不顺利、下游潜在客户需求不及预期，则可能导致市场开拓不及预期的较大风险。

高工智能汽车研究院认为，行业的“一窝蜂”现象必定会加速推动整合淘汰，对芯片行业来说更是如此。“在行业整合的过程中收购其他芯片制造商，一直是传统芯片巨头的惯用手段。”