本輪汽車半導(dǎo)體的供應(yīng)危機仍在持續(xù)，日本、歐洲、北美等市場的供需失衡，導(dǎo)致整車制造商的減產(chǎn)與停產(chǎn)事故頻發(fā)。中國汽車市場的快速反彈，并沒有從根本上消除半導(dǎo)體的供應(yīng)危機。地緣政治日趨緊張，半導(dǎo)體特別是車載半導(dǎo)體的供應(yīng)危機在加深，國產(chǎn)化替代的虛實有待于驗證。

　　日前，日本投行DBJ Research發(fā)布《車載半導(dǎo)體短缺的主要原因和穩(wěn)定采購的措施》的分析報告。從中國之外的角度，對汽車行業(yè)的半導(dǎo)體危機進行了解析。

　　以下是翻譯全文。

　　內(nèi)容概要：

　　1. 2020年底顯現(xiàn)的半導(dǎo)體短缺狀況至今仍在持續(xù)。由于經(jīng)濟放緩加上新冠疫情影響，車載半導(dǎo)體的需求急劇下降。在此后的汽車生產(chǎn)恢復(fù)階段，除了由于優(yōu)先滿足遠(yuǎn)程設(shè)備對半導(dǎo)體的強勁需求，災(zāi)害造成的供應(yīng)限制使短缺狀況進一步加劇。

　　2. 車載半導(dǎo)體長期短缺的主要原因之一是供應(yīng)鏈混亂。盡管2021年以來半導(dǎo)體供給量逐漸增加，但由于缺乏供需狀況信息，多重訂購成為常態(tài)，導(dǎo)致在供應(yīng)鏈上產(chǎn)生了貨物積壓。

　　3. 要解決這一問題，必須掌握必要的零部件和適當(dāng)?shù)牟少徚浚档每紤]多家整車制造商共同擁有零部件的方案。我們認(rèn)為由此實現(xiàn)的供應(yīng)鏈上的合作和信息共享，將有助于穩(wěn)定采購今后新需要的半導(dǎo)體。

　　報告全文：

　　2020年底開始出現(xiàn)的半導(dǎo)體短缺危機至今仍在持續(xù)，特別是車載半導(dǎo)體的采購更加困難，對整車制造商的生產(chǎn)和財務(wù)產(chǎn)生了負(fù)面影響。本文重新梳理了車載半導(dǎo)體短缺的來龍去脈，并在此基礎(chǔ)上認(rèn)為，目前半導(dǎo)體短缺的主要原因，是重復(fù)下單導(dǎo)致供應(yīng)鏈上的貨物擠壓造成的。同時，我們還研究了相關(guān)經(jīng)營者共同采取零部件信息共享等方案的可行性。

　　1. 車載半導(dǎo)體短缺的來龍去脈

　　導(dǎo)致車載半導(dǎo)體短缺的主要原因有三點：第一點是中美貿(mào)易摩擦。2017年美國總統(tǒng)特朗普上任以來，中美貿(mào)易摩擦愈演愈烈。拜登總統(tǒng)上任后，這種狀況仍在持續(xù)，特別是2020年12月，美方對中國實施10nm(納米，代表半導(dǎo)體工藝節(jié)點的單位)以下半導(dǎo)體制造設(shè)備出口限制，迫使終端用戶重新審視其供應(yīng)鏈。

　　有報道稱，在管制措施出臺后，中國大陸代工廠代工的28/40/65nm產(chǎn)品，被轉(zhuǎn)移至中國臺灣和美國代工生產(chǎn)，導(dǎo)致當(dāng)?shù)毓S開工率緊張。判斷產(chǎn)能緊張程度，90%的開工率是基準(zhǔn)線。2021年1-3月，小于45nm的尖端產(chǎn)品的代工廠開工率超過95%，大于45nm的代工開工率超過90%，當(dāng)時預(yù)計2021年10~12月之前可以全面開工(實際由于疫情并未按照既定的時間推進，小編注)。

　　第二點是，新冠疫情導(dǎo)致半導(dǎo)體的需求下降，迫使生產(chǎn)和銷售向汽車以外的用途轉(zhuǎn)移。由于中美對立，導(dǎo)致經(jīng)濟出現(xiàn)波動。自2018年開始，全球新車銷量下降，車載半導(dǎo)體的需求也在2020年開始出現(xiàn)下調(diào)。2020年3月出現(xiàn)的新冠疫情，使已經(jīng)處于下行態(tài)勢的汽車及車載半導(dǎo)體需求進一步下降。

　　另一方面，新冠疫情引發(fā)的遠(yuǎn)程支持需求和居家辦公、學(xué)習(xí)等的需求，使PC、智能手機、平板電腦等電子設(shè)備，以及電視、游戲等民生產(chǎn)品的需求量大增。受此影響，半導(dǎo)體制造商將車載半導(dǎo)體的產(chǎn)能，轉(zhuǎn)移到電子設(shè)備和民生產(chǎn)品上。因此，2020年下半年，在汽車行業(yè)試圖增加產(chǎn)量時，汽車半導(dǎo)體的產(chǎn)能出現(xiàn)不足難以滿足汽車行業(yè)的需求。

　　第三點是，在彼時接連發(fā)生的一系列災(zāi)害造成了生產(chǎn)限制。2020年10月，旭化成電子的延岡工廠發(fā)生火災(zāi)，最初認(rèn)為委托瑞薩電子和富士電機代工可以避免情況惡化，但2021年3月瑞薩電子子公司的那珂工廠也發(fā)生火災(zāi)。與此同時，恩智浦(NXP，荷蘭)、三星(Samsung，韓國)和英飛凌(Infenion，德國)等半導(dǎo)體制造商，在美國奧斯汀的工廠，由于創(chuàng)紀(jì)錄的寒流導(dǎo)致停電被迫暫時關(guān)閉。一連串的災(zāi)害變成致命傷害，使車載半導(dǎo)體出現(xiàn)了史無前例的嚴(yán)重短缺。

　　2. 車載半導(dǎo)體長期短缺的背景

　　2.1. 無法擴大產(chǎn)能

　　汽車上搭載了各類半導(dǎo)體產(chǎn)品，本文將其統(tǒng)稱為車載半導(dǎo)體?；?022年4-6月期間半導(dǎo)體制造商的庫存水平，可以推定半導(dǎo)體的短缺狀況整體上正在緩解。但是，短缺緩解的程度因器件而異。

　　許多研究機構(gòu)預(yù)測，模擬器件和MCU將繼續(xù)短缺。這些基于28nm以上成熟工藝的產(chǎn)品，在汽車和工業(yè)設(shè)備這一細(xì)分市場上需要生產(chǎn)多種產(chǎn)品，半導(dǎo)體制造商不愿為增加產(chǎn)能而進行投資(主要是利潤有限，小編注)。最尖端的5/3/2nm產(chǎn)品，則成為未來產(chǎn)能與利潤的重點。數(shù)據(jù)也說明，不同工藝節(jié)點的增產(chǎn)結(jié)構(gòu)，存在著顯著差異。

　　但即使要擴大投資，快速提升傳統(tǒng)制程半導(dǎo)體的產(chǎn)能，也很難采購到用于150-200mm生產(chǎn)的晶圓設(shè)備，因為在市場上流通的制造設(shè)備越來越偏向于支持300mm晶圓。與此同時，因美國的禁運措施而無法進入尖端工藝半導(dǎo)體的中國制造商，加大采購150-200mm晶圓的制造設(shè)備，使得二手市場上的供應(yīng)也非常緊張。

　　這些因素是今后也難以消除的結(jié)構(gòu)性因素，我們認(rèn)為不能指望大規(guī)模的投資，可以立刻提高車載半導(dǎo)體的產(chǎn)能。

　　2.2. 難以提前提高庫存水平

　　針對半導(dǎo)體短缺的狀況，通過提高庫存水平尋求解決之道成為最自然的選擇。在我們進行的2022年度設(shè)備投資計劃調(diào)查中，受原材料成本高漲和半導(dǎo)體供應(yīng)短缺等采購問題影響，作為重新審視的供應(yīng)鏈內(nèi)容，“海外供應(yīng)商的分散和多樣化”、“產(chǎn)品和零部件的標(biāo)準(zhǔn)化”、“確保戰(zhàn)略庫存”的回應(yīng)占比在增加。然而，目前半導(dǎo)體短缺的狀況，再次凸顯了供應(yīng)商提高傳統(tǒng)半導(dǎo)體庫存水平的難度。

　　原來，整車制造商和零部件供應(yīng)商之間更習(xí)慣于采取準(zhǔn)時化管理(Just in Time)的方式。這種合作的理念必須基于交易永遠(yuǎn)持續(xù)的關(guān)系才能進行。在這種情況下，每家整車制造商都有各自的垂直供應(yīng)體系，并最終形成了經(jīng)連會(keiretsu)模式。它的優(yōu)點是訂單有保證，供應(yīng)商能迅速對來自整車制造商的需求作出回應(yīng)。但是，由于半導(dǎo)體等產(chǎn)品周期短、制造周期長，增加庫存風(fēng)險變大，不符合以往的業(yè)務(wù)關(guān)系。

　　此外，在新冠疫情蔓延的2020年3月，半導(dǎo)體貿(mào)易公司方面經(jīng)歷了被取消確定訂單，難以應(yīng)對汽車供應(yīng)商的緊急訂購和提高庫存水平要求等的狀況。特別是2022年初以來，出現(xiàn)了半導(dǎo)體制造商、貿(mào)易公司要求汽車供應(yīng)商保證不取消未來訂單的情況，以及無法依靠經(jīng)連會關(guān)系進行采購而維持下去的情況。

　　近年來，經(jīng)連會模式也在發(fā)生一些改變，除了在零部件的通用性上取得進展外，還嘗試與IT公司等新參與者共同開發(fā)尖端技術(shù)，以進行旨在自動駕駛的軟件開發(fā)。

　　綜合這些情況，我們認(rèn)為，隨著汽車行業(yè)的采購和開發(fā)方式的多樣化，半導(dǎo)體行業(yè)也出現(xiàn)了一些經(jīng)營者基于庫存風(fēng)險而被迫重新考慮業(yè)務(wù)關(guān)系。

　　3. 重復(fù)下單和供應(yīng)鏈上的貨物擠壓

　　從2020年到2021年，半導(dǎo)體制造商的車載半導(dǎo)體銷售額增長了約30%，銷量基數(shù)也增加了約20%，供貨量隨著汽車產(chǎn)業(yè)需求恢復(fù)而提升。盡管如此，半導(dǎo)體采購困難，仍然對當(dāng)下整車制造商的生產(chǎn)產(chǎn)生了負(fù)面影響。我們認(rèn)為，其主要原因是重復(fù)下單導(dǎo)致半導(dǎo)體競爭失序，進而使得貨品擠壓在供應(yīng)鏈上。

　　按照既有的運作模式，多數(shù)整車制造商并沒有直接向半導(dǎo)體制造商或經(jīng)銷商采購半導(dǎo)體，而是通過一級汽車供應(yīng)商或貿(mào)易公司進行采購。在采購市場中發(fā)生零部件爭搶時，供應(yīng)商會雙倍或三倍訂購，從而導(dǎo)致構(gòu)成汽車零部件的各個子部件都會出現(xiàn)過剩和不足。即使僅缺少一個零部件，汽車零部件也無法完成，整個供應(yīng)鏈的吞吐量會隨之惡化。即使供給恢復(fù)了也會重新開始爭奪，打破供需平衡。從整車制造商的角度來看，半導(dǎo)體持續(xù)短缺說明零部件采購存在短板，為此會進一步增加定量，而一級供應(yīng)商則需要進一步與半導(dǎo)體企業(yè)進行博弈，以此形成惡性循環(huán)。

　　我們認(rèn)為，由于這種信息不對稱，導(dǎo)致超出實際需求的重復(fù)下單已經(jīng)成為常態(tài)。不同于多數(shù)歐洲供應(yīng)商直接從半導(dǎo)體制造商處采購，日系車載半導(dǎo)體供應(yīng)鏈的特征是有很多半導(dǎo)體貿(mào)易公司在參與，其優(yōu)點在于通過貿(mào)易公司可以在供應(yīng)鏈上設(shè)置庫存緩沖。但是，目前的半導(dǎo)體短缺反而導(dǎo)致了供應(yīng)商之間的庫存爭搶。

　　4. 構(gòu)建下一代汽車生態(tài)系統(tǒng)

　　在供應(yīng)鏈紊亂的情況下，有幾種方法可以謀求穩(wěn)定采購。

　　例如，大型空氣壓縮機制造商SMC公司的方法。它已宣布在巖手縣遠(yuǎn)野市的工廠附近新建一個“供應(yīng)公園”，并以優(yōu)先向其供應(yīng)為條件吸引供應(yīng)商。以部分承擔(dān)區(qū)域內(nèi)各公司的設(shè)備投資為方針，其優(yōu)勢在于減少供應(yīng)商側(cè)的投資額。即使在半導(dǎo)體的采購中，追溯到供應(yīng)鏈的上游并確保生產(chǎn)能力而不是必要材料的庫存，這一點可能有效。但是，如前所述，由于無法預(yù)計傳統(tǒng)半導(dǎo)體今后的投資回報，可以想象很難通過圍堵供應(yīng)商來要求增加產(chǎn)能，無論成本由誰承擔(dān)。

　　又如，采取靈活積累庫存措施的大金工業(yè)。第一波新冠疫情發(fā)生后，中國采取了封控措施，它從采購受阻的經(jīng)驗出發(fā)，一直致力于建立不中斷生產(chǎn)線的強大供應(yīng)鏈。除半導(dǎo)體外，還提高了可能缺貨的零部件等的庫存水平，并根據(jù)每個國家基地的生產(chǎn)狀況進行適當(dāng)分配。可以說這是捕捉外部環(huán)境的變化，迅速將經(jīng)營判斷反映到采購戰(zhàn)略中的案例。然而，正如前節(jié)所述，整車制造商很少自行采購半導(dǎo)體。在通過貿(mào)易公司和一級供應(yīng)商的現(xiàn)行采購方式中，整車制造商很難根據(jù)供需環(huán)境的變化立即采取確保半導(dǎo)體庫存的措施。

　　像汽車這樣零部件數(shù)量較多的產(chǎn)品，即使僅缺少一件，最終產(chǎn)品的生產(chǎn)也會停滯不前。在沒有大規(guī)模設(shè)備投資防止因重復(fù)下單而導(dǎo)致的貨物積壓的情況下，可以考慮以供應(yīng)鏈上的參與者之間的信息共享為基礎(chǔ)，由整車制造商們共同采購車載半導(dǎo)體。例如，整車制造商們訂購的產(chǎn)品信息，先由各方進行匯總，然后向代工廠訂購。

　　為了落實這些措施，需要考慮許多困難的問題。例如，確定汽車制造商的需求、半導(dǎo)體制造商的生產(chǎn)狀況、不同產(chǎn)品種類的訂貨周期等。另外，還需要考慮個別設(shè)計的半導(dǎo)體模塊產(chǎn)品和分立元件之間，庫存保有方法相異的問題。對此，可以通過采取半成品狀態(tài)庫存保有的靈活方法來消除，這將使供應(yīng)鏈中難以聚合的構(gòu)建庫存和采購情況變得清晰。

　　美國電子行業(yè)協(xié)會SEMI于2018年成立了GAAC(Global Automotive Advisory Council)，以作為半導(dǎo)體制造商、整車制造商和汽車供應(yīng)商之間的信息共享平臺，討論已經(jīng)在進行中。

　　我們認(rèn)為，通過信息共享和共同擁有零部件的合作機制，有助于采購電動汽車和自動駕駛汽車等下一代汽車所需搭載的半導(dǎo)體。今后的車載半導(dǎo)體市場將由掌管集成電子控制單元(HPC：High Performance Computer)計算功能等的ASIC、處理傳感的光電元件、可承受高電壓、大電流的半導(dǎo)體元件(功率半導(dǎo)體)等主導(dǎo)。為了促進這種新型半導(dǎo)體模式的普及，需要構(gòu)筑穩(wěn)定的采購環(huán)境，需要水平和垂直方向的供應(yīng)鏈合作以及信息共享。

　　5. 總結(jié)

　　在本稿中，我們分析了車載半導(dǎo)體的持續(xù)短缺原因，主要是由信息不對稱導(dǎo)致供需錯配所致。此番采購困難表明，缺乏庫存狀況的信息共享機制是供應(yīng)鏈的漏洞，這可能是半導(dǎo)體產(chǎn)品采購的瓶頸。對于生產(chǎn)周期特別長的半導(dǎo)體，共享供需相關(guān)供應(yīng)鏈信息，有助于防止出現(xiàn)大幅度的供需缺口。在后續(xù)緊急狀態(tài)中，需要重新考慮供應(yīng)鏈的韌性以避免再次出現(xiàn)產(chǎn)品積壓。