智能汽车单车MCU用量已达300颗,但汽车芯片供应链仍存在多重断供风险,核心隐患在于成熟制程产能扩张不足、供给高度集中于少数代工厂,以及外部冲击可能引发的供给中断。这一风险并非短期现象,行业共识是缺芯状况会有所缓解,但不太可能彻底解决。
需求激增与供给瓶颈并存
从需求端看,汽车智能化与电动化正大幅推高单车MCU用量。普通传统燃油车单车MCU需求约70颗,豪华燃油车约150颗,而智能汽车的单车ECU及MCU用量可达300颗之多。电动车因电池管理系统等新增需求,对MCU的需求相比燃油车有显著提升。
供给端则面临结构性约束。MCU芯片普遍采用28-65nm成熟制程,通常由8英寸产线生产。随着芯片制程不断迭代,这些成熟制程产线长期面临被逐步取代的前景,导致晶圆厂此前普遍缺乏扩产意愿。当汽车需求复苏时,MCU等成熟制程芯片便陷入严重短缺。
产能集中与扩产乏力
汽车MCU的供给高度依赖少数晶圆代工厂。瑞萨、恩智浦等IDM厂商虽拥有自有晶圆厂,但大部分产品仍需代工生产,其中最主要的代工方就是台积电。例如,瑞萨自2005年起将110/130nm工艺外包给台积电,2012年起将40/45nm工艺外包;恩智浦自2016年起将40/45nm工艺外包给台积电,英飞凌的16nm、40/45nm及65nm工艺也均外包给台积电。
这种高度集中的代工格局意味着,一旦台积电等核心代工厂的成熟制程产能受限,整个汽车MCU供应链都会受到波及。事实上,面对缺货,厂商虽采取了购买二手8英寸设备扩产、重新分配产能等措施,但整体扩产并不积极。作为最大产能来源的台积电,在成熟制程方面近期没有新增投资,产能增长空间有限。
外部冲击加剧供给中断风险
自2020年9月之后,持续的缺货已充分暴露了汽车芯片供应链的脆弱性。疫情对全球供应链的冲击导致进口芯片供给严重不足,而地缘政治等外部因素也可能进一步加剧供给中断。这些风险叠加成熟制程扩产意愿不足的结构性问题,使得车载MCU的缺货状况在未来几年可能有所缓解,但难以彻底解决。
值得注意的是,缺芯也为国产MCU厂商打开了替代窗口。持续的供给不足使下游客户开始寻求本土替代,本土主机厂与国内芯片企业可进行互相扶持与战略合作。预计本土车载MCU企业最快将在2023年真正实现放量,代表性厂商包括国芯科技(车规级MCU已通过认证并投放市场)和兆易创新(已获部分重点车企导入)等。
常见问题
汽车MCU缺货会持续到什么时候?
行业共识是,至少在2025年之前,智能化对MCU用量的边际变化都在提升。供给方面,台积电在成熟制程近期没有新增投资,产能增长有限,因此缺货状况虽会缓解,但不会缓解太多或彻底解决。
汽车MCU市场由哪些厂商主导?
全球车用MCU市场竞争格局高度集中,瑞萨、恩智浦和英飞凌三家公司合计占据接近80%的市场份额,加上德州仪器、微芯、意法半导体,六家公司合计份额高达98%,国产厂商的存在感较弱。
国产MCU厂商的机会在哪里?
持续的缺芯和本土主机厂的崛起为国产厂商提供了窗口期。进口芯片供给不足促使下游寻求替代,而本土车企与国内芯片企业规模都相对较小,双方可互相扶持。预计本土车载MCU企业最快在2023年真正实现放量。