需求錯配+供給瓶頸+資源傾斜汽車缺芯有望開始改善

1、內(nèi)容目錄 HYPERLINK l _TOC_250028 1、汽車缺芯矛盾凸顯，2021 年汽車行業(yè)將受到較大沖擊 4 HYPERLINK l _TOC_250027 2、汽車芯片行業(yè)規(guī)模穩(wěn)步增長，MCU 最為緊缺 5 HYPERLINK l _TOC_250026 汽車芯片產(chǎn)業(yè)鏈 5 HYPERLINK l _TOC_250025 汽車芯片市場規(guī)模穩(wěn)步攀升 6 HYPERLINK l _TOC_250024 汽車芯片種類多樣，MCU 最為緊缺 6 HYPERLINK l _TOC_250023 汽車半導(dǎo)體分類 6 HYPERLINK l _TOC_250022 MCU 缺貨最為嚴(yán)重 7 HY

2、PERLINK l _TOC_250021 3、供需不平衡導(dǎo)致汽車缺芯嚴(yán)重 7 HYPERLINK l _TOC_250020 需求端：汽車“新四化”+疫情影響，汽車芯片需求旺盛 8 HYPERLINK l _TOC_250019 全球電動車銷量及滲透率快速提升 8 HYPERLINK l _TOC_250018 汽車“新四化”推動單車芯片量價齊升 8 HYPERLINK l _TOC_250017 疫情爆發(fā)車廠砍單，疫情緩解產(chǎn)能難以及時恢復(fù) 10 HYPERLINK l _TOC_250016 遠(yuǎn)程辦公/教育+華為受制裁刺激消費(fèi)電子需求爆發(fā)，搶占產(chǎn)能 10 HYPERLINK l _TOC_

3、250015 供給端：高壁壘+產(chǎn)能供給瓶頸+天災(zāi)人禍，汽車芯片供給不足 11 HYPERLINK l _TOC_250014 汽車芯片要求高，其他供應(yīng)商短期難以打入車企供應(yīng)鏈 11 HYPERLINK l _TOC_250013 歐美日廠商技術(shù)領(lǐng)先，壟斷市場 13 HYPERLINK l _TOC_250012 MCU 廠商將 IDM 轉(zhuǎn)為 Fab-lite 模式，產(chǎn)能過度集中于臺積電 13 HYPERLINK l _TOC_250011 8 英寸晶圓+Foundry 廠產(chǎn)能供給不足，汽車芯片供給端出現(xiàn)瓶頸 14 HYPERLINK l _TOC_250010 芯片廠產(chǎn)能亦受到各類天災(zāi)人禍影響

4、 16 HYPERLINK l _TOC_250009 4、產(chǎn)能傾斜+擴(kuò)產(chǎn)，汽車缺芯有望于 2021Q2 改善，2021Q4 恢復(fù)至疫情前水平 16 HYPERLINK l _TOC_250008 臺積電產(chǎn)能向汽車傾斜 16 HYPERLINK l _TOC_250007 汽車芯片供應(yīng)商亦在擴(kuò)產(chǎn) 16 HYPERLINK l _TOC_250006 汽車缺芯有望在 2021Q2 得到改善，2021Q4 恢復(fù)至疫情爆發(fā)前水平 16 HYPERLINK l _TOC_250005 5、投資建議 17 HYPERLINK l _TOC_250004 投資觀點(diǎn) 17 HYPERLINK l _TOC_

5、250003 建議關(guān)注 17 HYPERLINK l _TOC_250002 5.2.1 兆易創(chuàng)新（603986.SH）： 17 HYPERLINK l _TOC_250001 5.2.2 斯達(dá)半導(dǎo)（603290.SH）： 18 HYPERLINK l _TOC_250000 6、風(fēng)險提示 18圖表目錄圖表 1：2021Q1 車企減產(chǎn)、停產(chǎn)計劃 4圖表 2：汽車半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈 6圖表 3：汽車半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈廠商 6圖表 4：全球汽車半導(dǎo)體規(guī)模（億美元） 6圖表 5：中國汽車半導(dǎo)體規(guī)模（億美元） 6圖表 6：汽車芯片分類 7圖表 7：傳統(tǒng)燃油汽車各類芯片占比 7圖表 8：純電動汽車各類芯片占比 7圖

6、表 9：全球乘用車銷量（萬輛） 8圖表 10：中國乘用車銷量（萬輛） 8圖表 11：汽車半導(dǎo)體含量驅(qū)動因素 9圖表 12：汽車半導(dǎo)體含量（美元/輛） 9圖表 13：汽車 MCU 數(shù)量（個/輛） 9圖表 14：不同自動駕駛級別汽車傳感器芯片數(shù)量（個/輛） 9圖表 15：2012-2022 年中國汽車芯片平均數(shù)量（顆/輛） 10圖表 16：2019-2022 年中國汽車芯片平均金額（美元/輛） 10圖表 17：全球汽車銷量（萬輛） 10圖表 18：集成電路核心產(chǎn)業(yè)鏈 10圖表 19：全球筆記本電腦出貨量（百萬臺） 11圖表 20：全球平板電腦出貨量（百萬臺） 11圖表 21：全球芯片采購金額前十大

7、廠商（億美元） 11圖表 22：車規(guī)級芯片與消費(fèi)級、工業(yè)級芯片對比 12圖表 23：車規(guī)級芯片開發(fā)周期長 12圖表 24：2019 年全球汽車芯片行業(yè)格局 13圖表 25：2019 年各國家汽車芯片企業(yè)格局 13圖表 26：MCU 廠商外包產(chǎn)能給臺積電統(tǒng)計 13圖表 27：臺積電分業(yè)務(wù)營收占比情況 14圖表 28：全球不同尺寸晶圓占比 14圖表 29：2020 年 8 英寸晶圓下游應(yīng)用占比 15圖表 30：2020 年 12 英寸晶圓下游應(yīng)用占比 15圖表 31：臺積電 2019-2021Q1 各工藝制程營收占比 15圖表 32：汽車半導(dǎo)體行業(yè)意外事件 16圖表 33：臺積電汽車業(yè)務(wù)收入季度環(huán)

8、比增速 17圖表 34：臺積電針對車用晶片產(chǎn)能傾斜聲明 171、汽車缺芯矛盾凸顯，2021 年汽車行業(yè)將受到較大沖擊2021 年以來，隨著疫情影響逐步得到控制，整個電子行業(yè)景氣度有望提升，受益于手機(jī)、筆電、平板、汽車等下游終端需求改善，將帶動半導(dǎo)體、面板、被動元器件等上游供應(yīng)鏈復(fù)蘇。自 2020 年下半年開始，汽車行業(yè)需求開始回暖，但是受困于短期晶圓代工廠難以調(diào)配產(chǎn)能，汽車缺芯問題開始突顯，在 2020Q1，眾多車企紛紛宣布臨時性停產(chǎn)或者減產(chǎn)，202 1 年汽車行業(yè)將受到較大沖擊。由于疫情影響，車企砍單、消費(fèi)電子需求旺盛，同時供給端產(chǎn)能不足，汽車行業(yè)芯片短缺成為限制行業(yè)發(fā)展的主要短板，2021

9、Q1 起，大眾、奔馳、豐田、通用、奧迪等多家車企工廠紛紛宣布削減工時、減少產(chǎn)量甚至?xí)和Ｉa(chǎn)，導(dǎo)致 2021 年全球汽車產(chǎn)量及收入都將受到較大影響，幾乎沖擊了全行業(yè)。日產(chǎn)的日本神奈川縣追浜工廠和湘南工廠因?yàn)榈卣鹪斐闪悴考?yīng)中斷導(dǎo)致 2 月份停產(chǎn)，本田的英國Swindon 制造工廠因?yàn)槌鍪蹖⒂?2021 年 7 月停止運(yùn)營，因芯片短缺受到影響的車企包括大眾的沃爾夫斯堡工廠和埃母登工廠、蔚來的中國安徽合肥江淮蔚來制造工廠、豐田的美國德克薩斯州圣安東尼奧工廠、福特的德國薩爾路易工廠和美國肯塔基州路易斯維爾組裝工廠，因新冠疫情惡化受到影響的車企包括奔馳的巴西圣保羅州和馬托格羅索州工廠、日產(chǎn)的巴西里約州

10、工廠、豐田的巴西圣保羅州工廠等。受芯片短缺影響，Bernstein Research 預(yù)計，2021 年全球汽車產(chǎn)量將減少 200-450 萬輛。AlixPartners 預(yù)計，2021 年全球汽車行業(yè)的收入將減少 606 億美元。圖表 1：2021Q1 車企減產(chǎn)、停產(chǎn)計劃車企涉及工廠詳情原因大眾沃爾夫斯堡工廠埃母登工廠1 月 4-18 日放假，削減工時1 月 18-29 日縮短工時缺汽車芯片巴西圣保羅州、巴拉那州 4 家工廠3 月 24 日-4 月 4 日停產(chǎn)新冠疫情惡化西雅特西班牙馬托雷爾工廠減產(chǎn) 1.8 萬輛缺汽車芯片奔馳巴西圣保羅州和馬托格羅索州 2 家工廠3 月 26 日-4 月 5

11、 日停產(chǎn)新冠疫情惡化日本神奈川縣奧帕馬工廠1 月產(chǎn)量從 1.5 萬輛減至 5 千輛缺汽車芯片日產(chǎn)巴西里約州工廠3 月 26 日-4 月 9 日停產(chǎn)新冠疫情惡化日本神奈川縣追浜工廠和湘南工廠2 月 22 日-23 日停產(chǎn)地震造成零部件供應(yīng)中斷蔚來中國安徽合肥江淮蔚來制造工廠3 月 29 日-4 月 2 日停產(chǎn)缺汽車芯片巴西圣保羅州四個廠區(qū)3 月 29 日-4 月 5 日停產(chǎn)新冠疫情惡化豐田美國德克薩斯州圣安東尼奧工廠1 月削減 40%產(chǎn)量缺汽車芯片英國 Sw indon 制造工廠2021 年 7 月停止運(yùn)營工廠出售本田日本三縣鈴木市工廠減產(chǎn)約 4 千輛汽車英國斯文頓工廠1 月 18-21 日停產(chǎn)

12、缺汽車芯片德國內(nèi)卡蘇姆和因戈?duì)柺┧毓S1 月 18-29 日縮減工時缺汽車芯片奧迪1 月 18-29 日，周一至周五一班制；2 月墨西哥 San Jose Chiapa 工廠1-12 日，周三至周五兩班制缺汽車芯片德國不萊梅工廠減產(chǎn)并于 2 月初關(guān)閉幾天戴姆勒匈牙利凱奇凱梅特工廠削減產(chǎn)量缺汽車芯片德國拉施塔特緊湊型工廠削減工時斯巴魯日本群馬縣 2 家整車工廠、1 家發(fā)動機(jī)及傳動系統(tǒng)工廠1 月 15-16 日（減產(chǎn)數(shù)千輛汽車）缺汽車芯片美國印第安納工廠1 月減產(chǎn)數(shù)千輛汽車韓國通用分公司2 月上旬開始產(chǎn)能減半美國堪薩斯州 Fairfax 工廠加拿大安大略省 Ingersoll 工廠停產(chǎn)時間至少延

13、長至 4 月中旬墨西哥圣路易斯波托西州工廠2 月 8 日-4 月 5 日停產(chǎn)通用巴西格拉瓦泰工廠原定 3 月 1-20 日停產(chǎn)，后推遲停產(chǎn)至 6 月美國肯塔基州鮑靈格林組裝廠3 月 1-5 日停產(chǎn)美國密蘇里州溫茲維爾裝配廠3 月 29 日-4 月 5 日停產(chǎn)停產(chǎn)時間為 3 月 15 日至 3 月底，缺汽車芯片美國密歇根州蘭辛 Grand River Assembly 裝配廠后再延長兩周FCA福特墨西哥托盧卡工廠工廠推遲至 1 月底重啟加拿大安大略省布蘭普頓暫停生產(chǎn)美國肯塔基州路易斯維爾組裝工廠1 月 11-17 日、1 月 25 日起兩周德國薩爾路易工廠1 月 18 日-2 月 19 日停產(chǎn)缺

14、汽車芯片缺汽車芯片資料來源：國際電子商情，五礦證券研究所2、汽車芯片行業(yè)規(guī)模穩(wěn)步增長，MCU 最為緊缺汽車芯片產(chǎn)業(yè)鏈汽車半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈可分為上游制造，中游芯片，下游應(yīng)用。其中，上游制造包括基礎(chǔ)材料、制造設(shè)備、芯片設(shè)計、晶圓代工和封裝測試，中游芯片包括 GPU、FPGA 、MCU、DS P 等，下游應(yīng)用包括車載系統(tǒng)、儀器以及整車制造等。分廠商來看，上游包括半導(dǎo)體材料、設(shè)備商，F(xiàn)oundry 廠，封測廠等，比如信越、滬硅產(chǎn)業(yè)、南大光電、AMAT、ASML、北方華創(chuàng)、臺積電、聯(lián)電、中芯國際、日月光、長電科技、通富微電等；中游則包括GPU、FPGA、ASIC、MCU、DSP 等各類芯片設(shè)計及制造廠商，比

15、如英偉達(dá)、AMD、英飛凌、瑞薩、NXP、飛思卡爾等；下游則包括中控儀表、雷達(dá)制造、車聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)、輔助駕駛、整車制造等廠商，比如日本精機(jī)、博世、麥格納、鴻泉物聯(lián)、中天安馳、大眾、豐田、福特、通用、特斯拉等。圖表 2：汽車半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈圖表 3：汽車半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈廠商資料來源：前瞻產(chǎn)業(yè)研究院，五礦證券研究所資料來源：前瞻產(chǎn)業(yè)研究院，五礦證券研究所汽車芯片市場規(guī)模穩(wěn)步攀升全球汽車半導(dǎo)體方面，根據(jù) Gartner 數(shù)據(jù)，2012 年以來，全球汽車半導(dǎo)體規(guī)模整體呈上升趨勢，自 2013 年 195 億美元低點(diǎn)之后，之后便穩(wěn)步攀升，到 2018 年全球汽車半導(dǎo)體規(guī)模到達(dá) 420 億美元，創(chuàng)歷史新高，2019 年

16、全球汽車半導(dǎo)體規(guī)模為 410 億美元。IHS Markit 預(yù)測到 2026 年，全球汽車半導(dǎo)體市場規(guī)模將達(dá)到 676 億美元。中國汽車半導(dǎo)體方面，根據(jù) Gartner 與北京市半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會數(shù)據(jù)，2012 年以來，中國汽車半導(dǎo)體規(guī)模逐年增長，2012 年中國汽車半導(dǎo)體規(guī)模為 39.7 美元，到 2019 年全國汽車半導(dǎo)體規(guī)模已達(dá)到歷史最高點(diǎn)，為 87.8 億美元。圖表 4：全球汽車半導(dǎo)體規(guī)模（億美元）圖表 5：中國汽車半導(dǎo)體規(guī)模（億美元）資料來源：Gartner，五礦證券研究所資料來源：Gartner，北京市半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會， 五礦證券研究所汽車芯片種類多樣，MCU 最為緊缺汽車半導(dǎo)體分類車規(guī)

17、級芯片可分為MCU、功率器件、傳感器和其他芯片。其中功率器件包括IGB T 和MOSFE T等，傳感器包括CIS 和加速傳感器等，其他車規(guī)級芯片包括存儲芯片、電源管理芯片、射頻器件、GPU/ASIC/FPGA/AI 芯片等。圖表 6：汽車芯片分類資料來源：電子發(fā)燒友，五礦證券研究所MCU 缺貨最為嚴(yán)重根據(jù)Strategy Analytics 數(shù)據(jù)，在傳統(tǒng)燃油車中，MCU 價值占比最高，達(dá)到 23% ；其次為功率半導(dǎo)體，達(dá)到 21%；傳感器排名第三，占比為 13%。而在純電動車型中，功率半導(dǎo)體使用量大幅提升，占比最高，達(dá)到 55%，其次為MCU，達(dá)到 11%；傳感器占比為 7%。MCU（微控制單

18、元）可以控制汽車動力、娛樂、空調(diào)系統(tǒng)等，單車中需求量較大，其中傳統(tǒng)汽車平均單車用量達(dá)到 70 顆以上，而智能汽車單車用量有望超過 300 顆。本次汽車行業(yè)缺芯情況嚴(yán)重，但主要是應(yīng)用于 ESP（電子穩(wěn)定控制系統(tǒng)）和 ECU（電子控制模塊）中的 M CU芯片最為短缺。圖表 7：傳統(tǒng)燃油汽車各類芯片占比圖表 8：純電動汽車各類芯片占比資料來源：Strategy Analy tics，五礦證券研究所資料來源：Strategy Analy tics，五礦證券研究所3、供需不平衡導(dǎo)致汽車缺芯嚴(yán)重我們認(rèn)為，汽車芯片短缺，根本原因是由于半導(dǎo)體芯片的供需失衡。需求端方面，新能源汽車的迅速增長和汽車“新四化”推動

19、了汽車半導(dǎo)體芯片的整體和單車需求，受疫情影響，車企砍單的同時筆電、平板需求大漲以及手機(jī)廠商囤貨，導(dǎo)致芯片產(chǎn)能被搶占。供給端方面，車規(guī)級芯片生產(chǎn)要求高，開發(fā)周期長，技術(shù)大多被西方廠商壟斷，MCU 生產(chǎn)也主要由臺積電一家廠商代工，8 英寸晶圓廠擴(kuò)產(chǎn)意愿不強(qiáng)，F(xiàn)oundry 主要以 12 英寸擴(kuò)產(chǎn)為主，主要供給手機(jī)芯片等高端制程，再加上 2020 年以來的天災(zāi)人禍較多，導(dǎo)致 2021 年的車規(guī)級芯片供給疲軟。以上原因造成汽車芯片供需不匹配，最終導(dǎo)致汽車缺芯的現(xiàn)狀。需求端：汽車“新四化”+疫情影響，汽車芯片需求旺盛全球新能源汽車銷量的顯著增長驅(qū)動了汽車半導(dǎo)體的發(fā)展，汽車產(chǎn)業(yè)“新四化”趨勢推動汽車從傳統(tǒng)

20、的出行工具發(fā)展成新一代智能終端，帶動了汽車單車芯片量價齊升。然而由于 20 20年疫情爆發(fā)，車廠大幅砍單，導(dǎo)致芯片產(chǎn)能跟不上需求，難以及時恢復(fù)，加之疫情期間遠(yuǎn)程辦公教育對電子產(chǎn)品需求暴增，手機(jī)廠商緊急囤貨芯片，芯片的產(chǎn)能又被搶占，導(dǎo)致半導(dǎo)體芯片的需求發(fā)生錯配。全球電動車銷量及滲透率快速提升全球正在經(jīng)歷從傳統(tǒng)燃油車向新能源車的轉(zhuǎn)換。根據(jù) Canalys 數(shù)據(jù)，2020 年全球乘用車銷量達(dá)到 6675 萬輛，同比下滑 14%，而電動汽車銷量卻同比增長 39% 至 310 萬輛，Canalys預(yù)計到 2021 年，全球電動汽車銷量將超過 500 萬輛。2028 年全球乘用車的銷量將增加到 7486

21、萬輛，電動汽車的銷量將增加到 3000 萬輛；到 2030 年全球乘用車銷量將達(dá)到 72 83萬輛，全球電動汽車將占全球乘用車總銷量的近一半。中國仍是全球最大的汽車市場。根據(jù) Canalys 數(shù)據(jù)，2020 年中國乘用車銷量 2013 萬輛，占全球汽車總銷量的 30%以上，2021 年中國乘用車將達(dá)到 2124 萬輛，2030 年中國乘用車將達(dá)到 2535 萬輛。電動車方面，2020 年中國銷量為 130 萬輛，占全球電動汽車銷量的 41%。Canalys 預(yù)測，2021 年中國電動汽車銷量將達(dá)到 190 萬輛，同比增長 51%。圖表 9：全球乘用車銷量（萬輛）圖表 10：中國乘用車銷量（萬輛

22、）資料來源：Canaly s，五礦證券研究所資料來源：Canaly s，五礦證券研究所汽車“新四化”推動單車芯片量價齊升汽車產(chǎn)業(yè)正朝著“新四化”方向發(fā)展，即電動化，智能化，網(wǎng)聯(lián)化和共享化。隨著“新四化”逐漸普及，市場對汽車的電動化、智能化和舒適性提出更高要求，推動汽車從傳統(tǒng)出行工具發(fā)展成為新一代智能終端，而其中諸多功能的實(shí)現(xiàn)都將基于汽車半導(dǎo)體，我們認(rèn)為， 這將給汽車半導(dǎo)體市場帶來前所未有的發(fā)展契機(jī)，帶動單車半導(dǎo)體量價齊升。根據(jù)英飛凌數(shù)據(jù)， 2015-2019 年，ICE 單車半導(dǎo)體價值量從 338 美元提升至 417 美元，F(xiàn)HEV/PHEV 和 BEV 車型半導(dǎo)體含量則分別高達(dá) 785/77

23、5 美元，新四化帶來了全新的增量機(jī)會。圖表 11：汽車半導(dǎo)體含量驅(qū)動因素圖表 12：汽車半導(dǎo)體含量（美元/輛）資料來源：Inf ineon，五礦證券研究所資料來源：Inf ineon，五礦證券研究所單車 MCU 及傳感器數(shù)量逐漸增加。根據(jù)賽迪顧問數(shù)據(jù)，MCU 方面，1996 年 MCU 數(shù)量僅為 6 個/輛，到 2008 年汽車使用量增至 100 個/輛。隨汽車智能化加速發(fā)展，MCU 數(shù)量也成倍增加，到 2020 年使用量大約為 250 個/輛。傳感器方面，目前單車攝像頭平均搭載量為 1- 2 顆，智能駕駛 L2 級別為 2-6 顆，L3 級別單車將搭載 8 顆以上攝像頭，L5 級別則有望接近

24、20 顆。圖表 13：汽車 MCU 數(shù)量（個/輛）圖表 14：不同自動駕駛級別汽車傳感器芯片數(shù)量（個/輛）資料來源：賽迪顧問，五礦證券研究所資料來源：汽車人，五礦證券研究所根據(jù)中國汽車工業(yè)協(xié)會數(shù)據(jù)，現(xiàn)代化汽車的車載芯片數(shù)量越來越多，并且新能源汽車的芯片使用量要普遍高于傳統(tǒng)燃油汽車。2017 年中國傳統(tǒng)燃油汽車芯片使用量為 580 顆/ 輛，而新能源汽車平均芯片數(shù)量為 813 顆/輛，中國汽車工業(yè)協(xié)會預(yù)計到 2022 年，中國傳統(tǒng)燃油汽車的芯片使用數(shù)量為 934 顆/輛，中國新能源汽車平均芯片數(shù)量將高達(dá) 1459 顆/輛。汽車芯片平均金額也在逐年提升。根據(jù)中國汽車芯片產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟數(shù)據(jù)，201

25、9 年中國汽車芯片的價值量約為 400 美元/輛，2022 年將達(dá)到 600 美元/輛。圖表 15：2012-2022 年中國汽車芯片平均數(shù)量（顆/輛）圖表 16：2019-2022 年中國汽車芯片平均金額（美元/輛）資料來源：中國汽車工業(yè)協(xié)會，五礦證券研究所資料來源：中國汽車芯片產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟，五礦證券研究所疫情爆發(fā)車廠砍單，疫情緩解產(chǎn)能難以及時恢復(fù)疫情爆發(fā)車企砍單。2020 年初疫情爆發(fā)，汽車銷量受到?jīng)_擊，根據(jù) LMC Automotive 數(shù)據(jù)， 2020 年 4 月為最低點(diǎn)，銷量僅為 397 萬輛，因此車企普遍預(yù)測 2020 年汽車整體銷量較差，對上游供應(yīng)鏈進(jìn)行了砍單。而由于中國等國

26、家疫情控制非常得力， 2020 年全球乘用車銷量 6675 萬輛，實(shí)際上只下滑了 14%，其中新能源車不降反增，同比增長 39%。產(chǎn)能調(diào)配短期難以實(shí)現(xiàn)。芯片代工廠為了保證稼動率，當(dāng)汽車行業(yè)砍單時，就將產(chǎn)能排給手機(jī)、筆電和平板等消費(fèi)電子類產(chǎn)品，等到 2020Q3 汽車廠發(fā)現(xiàn)銷量回暖，再要增加產(chǎn)能時，根據(jù)半導(dǎo)體工廠生產(chǎn)周期，一般要經(jīng)過 4-6 個月才能恢復(fù)，因此短期內(nèi)汽車芯片難以得到及時供應(yīng)。圖表 17：全球汽車銷量（萬輛）圖表 18：集成電路核心產(chǎn)業(yè)鏈資料來源：LMC Automotiv e，五礦證券研究所資料來源：中芯國際，五礦證券研究所遠(yuǎn)程辦公/教育+華為受制裁刺激消費(fèi)電子需求爆發(fā)，搶占產(chǎn)能

27、疫情推動筆電、平板需求爆發(fā)。新冠疫情爆發(fā)后，遠(yuǎn)程辦公、教育需求大增，從而導(dǎo)致筆電、平板需求量顯著提升。TrendForce 數(shù)據(jù)顯示，2020 年全球筆記本電腦出貨量達(dá)到 2. 01 億臺，同比增長 22.5%。IDC 數(shù)據(jù)顯示，2020 年全球平板電腦出貨量 1.64 億臺，同比增長 13.6%。增速均為近年來之最。圖表 19：全球筆記本電腦出貨量（百萬臺）圖表 20：全球平板電腦出貨量（百萬臺）資料來源：IDC，TrendForce，五礦證券研究所資料來源：IDC，五礦證券研究所手機(jī)廠商大量囤貨。2020 年華為遭遇美國制裁，為盡可能保證手機(jī)供應(yīng)，開始緊急囤貨芯片。其他手機(jī)廠商一方面擔(dān)心自

28、身芯片供貨不足，另一方面考慮搶占華為因?yàn)樾酒笔顺龅氖袌?，因此也加大囤貨量。根?jù) Gartner 數(shù)據(jù)，2020 年全球各大手機(jī)廠商均大幅增加芯片采購金額，其中蘋果采購 536.2 億美元，排名第一，同比增長 24.0%；三星采購 364. 2 億美元，排名第二，同比增加 20.4%；華為采購 190. 9 億美元，排名第三，同比下滑 23. 5%；小米采購 87.9 億美元，排名第八，為歷年之最，同比增長 26.0%，增速最快。圖表 21：全球芯片采購金額前十大廠商（億美元）資料來源：Gartner，五礦證券研究所供給端：高壁壘+產(chǎn)能供給瓶頸+天災(zāi)人禍，汽車芯片供給不足相較于消費(fèi)芯片和一般

29、工業(yè)芯片，車規(guī)級芯片生產(chǎn)要求高，開發(fā)周期長，短期難以有供應(yīng)商替代；芯片技術(shù)大多被西方廠商壟斷，MCU 生產(chǎn)也主要由臺積電一家廠商代工；8 英寸晶圓廠擴(kuò)產(chǎn)意愿不強(qiáng)，同時 Foundry 廠主要以 12 英寸擴(kuò)產(chǎn)為主，產(chǎn)能向手機(jī)芯片等高端制程傾斜，再加上停電、地震、火災(zāi)等天災(zāi)人禍，導(dǎo)致全球汽車芯片供給出現(xiàn)瓶頸。汽車芯片要求高，其他供應(yīng)商短期難以打入車企供應(yīng)鏈相比消費(fèi)芯片和一般工業(yè)芯片，車規(guī)級芯片在溫度、濕度、出錯率、使用時間等方面要求更加嚴(yán)格，導(dǎo)致開發(fā)周期長、難度大。同時，由于涉及到人身安全，要求極高的安全性和可靠性。據(jù)地平線數(shù)據(jù)，相較于消費(fèi)級和工業(yè)級芯片，車規(guī)級芯片要求芯片能承受的溫度范圍為-4

30、0-155，出錯率嚴(yán)格控制在 0，使用時間長達(dá) 15 年，供貨時間更是長達(dá) 30 年。圖表 22：車規(guī)級芯片與消費(fèi)級、工業(yè)級芯片對比指標(biāo)要求消費(fèi)級工業(yè)級車規(guī)級溫度0-40-10-70-40-155濕度低根據(jù)使用環(huán)境而定0%-100%AEC-Q100驗(yàn)證JESD47(Chips)ISO16750(Modules)JESD47(Chips)ISO16750(Modules)ISO2626ISO/TS16949出錯率3%1%0使用時間1-3 年5-10 年15 年供貨時間2 年5 年30 年成本資料來源：地平線，五礦證券研究所線路板一體化設(shè)計； 價格低廉但維護(hù)費(fèi)用較高積木式結(jié)構(gòu)，每個電路均帶有自檢功

31、能；造價高但維護(hù)費(fèi)用低積木式結(jié)構(gòu)，每個電路均帶有自檢功能并增強(qiáng)散熱；造價高維護(hù)費(fèi)用也較高汽車行業(yè)對安全性、可靠性要求極高，因此芯片開發(fā)及認(rèn)證周期很長。通常開始 12- 18 個月進(jìn)行芯片設(shè)計流片，18-24 個月進(jìn)行車規(guī)級認(rèn)證系統(tǒng)開發(fā)，24-36 個月進(jìn)行車型導(dǎo)入測試，待一切順利通過后，方可量產(chǎn)部署，總體而言一般都需要 2-3 年的周期。由于汽車行業(yè)對上游供應(yīng)商的高標(biāo)準(zhǔn)要求，同時認(rèn)證周期長，所以其他供應(yīng)商很難進(jìn)入車規(guī)級芯片市場，以上原因?qū)е缕囆酒窬址€(wěn)定，其他供應(yīng)商短期難以打入車企供應(yīng)鏈， 一旦出現(xiàn)芯片短缺，那么在短期內(nèi)就難以實(shí)現(xiàn)供應(yīng)商替代。量產(chǎn)部署 迭代提升24-36 個月車型導(dǎo)入測試驗(yàn)證

32、18-24 個月車規(guī)級認(rèn)證系統(tǒng)開發(fā)方案項(xiàng)目競標(biāo)整車集成和功能開發(fā)測試驗(yàn)證12-18 個月 處理器設(shè)計流片AEC-Q100 功能安全 ASIL 系統(tǒng)軟件開發(fā)計算架構(gòu)設(shè)計 后端設(shè)計流片/驗(yàn)證圖表 23：車規(guī)級芯片開發(fā)周期長資料來源：地平線，五礦證券研究所歐美日廠商技術(shù)領(lǐng)先，壟斷市場汽車芯片廠商集中度高，據(jù)ICVTank 統(tǒng)計，在全球汽車電子市場占比份額中，恩智浦、英飛凌和瑞薩名列三強(qiáng)。總體來看，全球汽車芯片供應(yīng)商競爭格局較為集中，TOP 5 市占率近 5 0%， TOP8 市占率超過 60%。從市占率角度，歐美日企業(yè)領(lǐng)先優(yōu)勢巨大，合計占比 92% ，中國企業(yè)僅占 3%。圖表 24：2019 年全球

33、汽車芯片行業(yè)格局圖表 25：2019 年各國家汽車芯片企業(yè)格局資料來源：ICVTank，五礦證券研究所資料來源：ICVTank，五礦證券研究所MCU 廠商將 IDM 轉(zhuǎn)為 Fab-lite 模式，產(chǎn)能過度集中于臺積電根據(jù) IHS Markit 數(shù)據(jù)，MCU 芯片集中度很高，前 7 大廠商合計占比 98%。其中瑞薩電子 30%，恩智浦 26%，英飛凌 14%，賽普拉斯 9%，德州儀器和微芯科技均為 7%，意法半導(dǎo)體 5%。圖表 26：MCU 廠商外包產(chǎn)能給臺積電統(tǒng)計汽車 MCU供應(yīng)商市場份額制程節(jié)點(diǎn)(納米）162840/4565110/130瑞薩電子30%恩智浦26%將 MCU 外包給臺積電英飛

34、凌14%外包給臺積電德州儀器7%將 MCU 外包給臺積電微芯科技7%多樣化工廠多樣化工廠意法半導(dǎo)體5%大部分自己生產(chǎn)，小部分外包（可能是臺積大部分自己生產(chǎn)，小部分外包（可能是臺電）積電）合計98%賽普拉斯9%2017 年將 MCU2016 年將 MCU外包給臺積電2012 年將 MCU外包給臺積電2005 年將 MCU外包給臺積電2016 年將 MCU外包給臺積電2013 年將 32 位2011 年將 MCU外包給臺積電將 MCU 外包給臺積電2016 年將 MCUMCU 外包給臺積電外包給臺積電資料來源：IHS Markit，五礦證券研究所根據(jù)IHS Markit 統(tǒng)計，大部分MCU 廠商都

35、把芯片生產(chǎn)外包給了臺積電、聯(lián)電等代工廠，目前臺積電MCU 產(chǎn)能全球汽車MCU 的 70，MCU 廠商把雞蛋放在了臺積電一個籃子里。即便如此，根據(jù)臺積電財報，2020Q1-2021Q1，汽車 IC 代工只占臺積電營收的 24% ，占比很低，因此，對于臺積電而言，汽車芯片重要性并不高，從收入貢獻(xiàn)角度，手機(jī)、高性能計算才是臺積電收入的主要來源，過去 5 個季度合計占比均在 79%以上，屬于臺積電核心業(yè)務(wù)，在各個行業(yè)需求旺盛，臺積電產(chǎn)能供給不足的情況下，汽車芯片并不是擴(kuò)產(chǎn)首選。圖表 27：臺積電分業(yè)務(wù)營收占比情況資料來源：TSMC，五礦證券研究所8 英寸晶圓+Foundry 廠產(chǎn)能供給不足，汽車芯片供

36、給端出現(xiàn)瓶頸全球晶圓以 12 英寸為主。全球量產(chǎn)晶圓尺寸包括 6 英寸、8 英寸、12 英寸等，其中 12 英寸應(yīng)用最為廣泛，8 英寸次之。根據(jù) SEMI 數(shù)據(jù)，12 英寸市場份額 64%，8 英寸市場份額 26%， 2011 年以來，8 英寸晶圓的市占率始終維持在 25-27%之間。圖表 28：全球不同尺寸晶圓占比資料來源：SEMI，五礦證券研究所汽車芯片主要用 8 英寸晶圓生產(chǎn)。12 英寸晶圓由于邊際成本低，多用于 28nm 及以下高端制程，8 英寸則主要用于 45nm 及以上成熟制程。根據(jù) SUMCO 數(shù)據(jù)，8 英寸晶圓下游應(yīng)用中，汽車占比第一為 33%，而在 12 英寸晶圓中，汽車僅占

37、 5%。從全球來看，汽車芯片主要由 8英寸晶圓生產(chǎn)。圖表 29：2020 年 8 英寸晶圓下游應(yīng)用占比圖表 30：2020 年 12 英寸晶圓下游應(yīng)用占比資料來源：SUMCO，五礦證券研究所資料來源：SUMCO，五礦證券研究所8 英寸晶圓廠擴(kuò)產(chǎn)意愿不強(qiáng)。從財務(wù)層面，目前 8 英寸晶圓廠都已基本折舊完畢，如果貿(mào)然投資建新廠，每年折舊會很大，如果將來需求不及預(yù)期，那么就可能面臨虧損；從設(shè)備供應(yīng)層面，設(shè)備商注意力都集中在 12 英寸晶圓廠的設(shè)備上，8 英寸晶圓廠的設(shè)備有限，二手設(shè)備昂貴又流通量少，導(dǎo)致 8 英寸晶圓新產(chǎn)能增長有限，產(chǎn)能供給不足。Foundry 廠擴(kuò)產(chǎn)以 12 英寸為主，高端制程優(yōu)先。

38、12 寸晶圓面積約為 8 寸的 2.25 倍，最后產(chǎn)出也更高，所以 Foundry 廠更愿意擴(kuò)產(chǎn) 12 英寸，同時將產(chǎn)能向 16nm 及以下的高端制程傾斜。根據(jù)臺積電財報，2019-2021Q1，16nm 及以下制程營收占比分別為 50%、58%、63% ，高端制程占比穩(wěn)步提升。我們認(rèn)為，考慮到企業(yè)盈利及設(shè)備供應(yīng)等各種因素， 8 英寸晶圓廠和Foundry 廠對汽車芯片產(chǎn)能供給均存在瓶頸，汽車芯片供給端存在產(chǎn)能不足的問題。圖表 31：臺積電 2019-2021Q1 各工藝制程營收占比資料來源：TSMC，五礦證券研究所芯片廠產(chǎn)能亦受到各類天災(zāi)人禍影響從 2020 年底至今，芯片廠由于各種天災(zāi)人禍

39、，包括罷工、火災(zāi)、地震、暴風(fēng)雪、停電等，導(dǎo)致相關(guān)工廠臨時或長期停產(chǎn)，雖然有的影響很快恢復(fù)，但是在目前缺芯的背景下，無疑加重了本就吃緊的產(chǎn)能供給，給芯片供給恢復(fù)造成了一定阻礙。圖表 32：汽車半導(dǎo)體行業(yè)意外事件廠商事件時間AKM 晶圓廠日本工廠火災(zāi)2020.10三星德州暴風(fēng)雪2021.2NXP德州暴風(fēng)雪2021.2英飛凌德州暴風(fēng)雪2021.2臺積電臺灣干旱缺水2021.2NAKA 工廠日本工廠火災(zāi)2021.3臺積電臺灣工廠停電2021.4資料來源：IT 之家，電子發(fā)燒友， 五礦證券研究所4、產(chǎn)能傾斜+擴(kuò)產(chǎn)，汽車缺芯有望于 2021Q2 改善，2021Q4 恢復(fù)至疫情前水平臺積電產(chǎn)能向汽車傾斜8

40、寸線產(chǎn)能緊張問題暫時難以根本解決，但是 Foundry 廠已向汽車傾斜產(chǎn)能。1 月 28 日，臺積電在給第一財經(jīng)的聲明中表示“緩解車用晶片供應(yīng)挑戰(zhàn)對汽車產(chǎn)業(yè)造成的影響是公司的當(dāng)務(wù)之急。汽車產(chǎn)業(yè)供應(yīng)鏈既長又復(fù)雜，臺積公司已與客戶合作確認(rèn)其關(guān)鍵需求，正在加速生產(chǎn)相關(guān)車用產(chǎn)品。在臺積公司的產(chǎn)能因各領(lǐng)域的需求而滿載的同時，我們正重新調(diào)配產(chǎn)能供給以增加對全球汽車產(chǎn)業(yè)的支持?！贝送?，據(jù)臺媒聯(lián)合報報道，4 月 22 日，臺積電舉行臨時董事會，計劃斥資 28.87 億美元，擴(kuò)充南京廠 28nm 制程產(chǎn)能，規(guī)劃新增產(chǎn)能 4 萬片/ 月， 2021 年下半年開始量產(chǎn)，2023 年中達(dá)到滿產(chǎn)目標(biāo)。我們認(rèn)為，臺積電向

41、汽車芯片傾斜產(chǎn)能，將成為汽車行業(yè)缺芯走勢變化的風(fēng)向標(biāo)，隨著產(chǎn)能供給逐步提升，汽車芯片短缺問題將得到逐步改善。汽車芯片供應(yīng)商亦在擴(kuò)產(chǎn)除了 Foundry 廠傾斜產(chǎn)能，汽車芯片供應(yīng)商也有擴(kuò)產(chǎn)。博世在德國德累斯頓的新增 1 2 英寸 晶圓廠產(chǎn)能，將用于物聯(lián)網(wǎng)及汽車應(yīng)用，預(yù)計該廠 2021 年末投產(chǎn)。2021 年 2 月，英飛凌宣 布將在奧地利新建 12 英寸晶圓廠，用于生產(chǎn)汽車芯片，該工廠預(yù)計將于 2021Q3 動工，公 司還計劃后續(xù)在德國也建一座與奧地利相同的工廠。隨著汽車芯片供應(yīng)商新增產(chǎn)能開始投產(chǎn)，稼動率逐步提升，將在一定程度緩解汽車芯片短缺的危機(jī)。汽車缺芯有望在 2021Q2 得到改善，2021Q4 恢復(fù)至疫情爆發(fā)前水平根據(jù)臺積電財報，2020Q4 開始，臺積電汽車業(yè)務(wù)環(huán)比大幅改善，說明全球在以中國為代表的部分國家及地區(qū)疫情得到有效控制后，全球汽車銷量從 2020Q3-Q4 開始逐步恢復(fù)，車企普遍于 2020Q3-Q4 開始加單。由于汽車芯片需提前 6 個月供應(yīng)，第一批加單的芯片有望在 2021Q1-Q2 開始釋放。我們預(yù)計，汽車缺芯有望在 2021Q2 開始得到改善，并且隨著芯片供給逐步緩解和恢復(fù)，20