作者 | 南风窗主笔 荣智慧
近来芯片供应不足，通用、福特和菲亚特克莱斯勒几家汽车工厂裁员和减产，几乎发酵成美国国内政治危机。车企联合向刚上台的美国总统拜登“求助”，拜登在白宫签署了行政令，要求对芯片等四种关键产品进行为期100天的审查，以便“查缺补漏”。
拜登在讲话时举起了一枚芯片，说“就是这样一枚小小的芯片阻断了主要汽车工厂的生产”。据业内人士辨识，这是一块集成了80亿个晶体管的汽车芯片。
拜登在讲话时举起一枚芯片，并下令加强美国芯片供应
同样，本田、大众的工厂也宣布因缺少芯片而停产。根据IHS Markit预测，2021年第一季度，汽车产量将会比最初预期少100万辆。
等到手机、计算机等各个行业的缺芯现象逐步爆发，人们才开始意识到，汽车芯片的短缺更像是一个“序曲”：既预示了汽车产业链的“洗牌”，也预示了芯片行业的供求变化。
“芯”事重重
汽车芯片短缺，主要有两个原因，一是新冠病毒病的全球大流行，导致电子产品需求激增，促使芯片制造商生产更多高档电子产品用芯片；二是汽车制造商对经济复苏的速度估计不足，疫情期间削减了芯片订单。
全球芯片短缺波及汽车业
一个细节问题往往被忽略了：为什么美国汽车制造商或者整车厂，需要大张旗鼓地向总统拜登求助？
这和汽车芯片供应链的运作方式有关。对汽车行业来说，芯片供应话语权掌握在Tier1（一级供应商）和Tier2（二级供应商）手里，汽车制造商自己没什么“权力”。
一部汽车的零件数量高达2~3万个，汽车制造商会集中向Tier1采购。Tier1负责系统整合动力系统、传动和控制系统、娱乐视听系统等等，根据自身的需求和能力，决定是自组零件，还是向Tier2购买。Tier2一般提供轮胎、触控面板、安全气囊等细分产品。
而此次缺货的芯片，特别是传感器，MCU（微控单元）等硬件，一般都由意法、瑞萨、飞思卡尔等Tier2提供，再由博世、大陆等Tier1组装成功能件。对于汽车制造商来说，包含芯片在内的整套电子方案，跟自己都没什么关系，系统设计和算法属于Tier1，硬件属于Tier2，自己只要懂“接口”就行。
之前当然是Tier1的权限大于Tier2。但去年底开始的硬件缺货，让Tier2硬气了起来。汽车芯片长期由Tier2“五巨头”掌控——瑞萨、英飞凌、意法、电装和飞思卡尔，总共占市场份额的40%以上。英特尔、高通和英伟达排名都在十名以外。
五巨头采取设计、制造、封测一条龙的模式。比起手机、计算机和电视等消费电子产品，车用芯片领域极其封闭，外人难以染指。和台积电一心“代工”不同，五巨头看不上的“散货”，一般才发给台湾代工厂。像瑞萨就曾把28nm的芯片交给台积电代工。
台湾积体电路制造股份有限公司（简称：台积电）
如今汽车制造商拿出“供货协议”，向Tier1要芯片，Tier1也只能去催Tier2，但是如上文的两个原因所说，Tier2家也没有什么余粮。因此，汽车制造商打起了消费电子芯片供货商——台积电的主意。
台积电还不算太乐意。因为苹果A系列、曾经的华为麒麟系列、高通骁龙系列等消费电子类芯片，才是其利润的主要来源。据说好说歹说下，台积电同意增产，但要提价15%~20%——还挺狮子大开口的，汽车制造商和Tier1的预期是涨价不超过15%。
而美国的汽车制造商，发现光凭经济利益，未必能打动台积电。为了上保险，必须也走政治利益那条路。拜登出面，一举两得，一要保国内蓝领的饭碗，一要联系盟友救企业。
大家的心思是一样的。德国和日本的汽车制造商，也希望透过政府渠道找台湾代工厂，不过它们显得谨慎不少，不好像美国那样直白，小心地将芯片需求“伪装”成企业交流。
产业链重组
近几年，大部分汽车制造商都开始推出“智能汽车”。比起传统汽车，智能汽车对高性能芯片的需求大幅提升。有数据显示，传统汽车平均每辆车用到70颗以上的MCU，而每辆智能汽车有望采用超过300颗MCU。这种情况进一步加剧了汽车芯片的供需缺口。
2019～2022年全球MCU市场规模及出货量预测（数据来源：IC Insights）
而且，汽车芯片的比重增加，其他相关电子零部件的比重也随之增加，“电子成本”也在逐年升高。这就导致汽车制造商的利润越来越薄，还得被Tier1赚一轮差价。如今汽车制造商也开始直接向Tier2采购，传统的产业链条开始发生变化。
特别是“搅局者”特斯拉的出现，开创了智能汽车“自力更生”的新模式。
特斯拉CEO马斯克曾说，特斯拉上自主研发的芯片已取代英伟达的芯片，是当前用于汽车自动驾驶领域最强大的芯片，关键成本还下降了20%。气得英伟达马上发新闻，说特斯拉研发的芯片还远没有具备可实现“完全自动驾驶”的能力。
从整个产业链来看，目前汽车制造商的话语权依然最大，但优势已经不太明显。比如英特尔有了Mobileye，能开发自动驾驶地图；英伟达和博世想开发芯片，掌握算法。如果芯片公司英伟达和英特尔开始掌握智能汽车的“大脑”，那传统汽车制造商会不会沦为车体工厂？
在自动驾驶平台方面，几大供应商已经开始站队。博世和采埃孚组成了英伟达自动驾驶联盟，另一边德尔福和Mobileye共同开发“中央传感定位与规划（CSLP）平台”。
德尔福和Mobileye共同开发的“中央传感定位与规划（CSLP）平台的自动驾驶组件（图源：汽车制动网）
近几个月的汽车芯片短缺危机，不过是提前曝光了汽车产业链洗牌的现实。当然，新的产业竞争链和价值增长点，也将在调整中孕育形成。
深层次原因
汽车芯片短缺，更深层的原因是8英寸晶圆厂的逐渐关闭。
据财联社2月20日报道，鸿海董事长刘扬伟表示，富士康寻求购买一座8英寸晶圆厂
大部分汽车芯片、物联网信息设备芯片，都由8英寸晶圆制造，这些需求逐渐增大，但生产线却不断减少——由于半导体产业追求的是先进制程，8英寸有点落伍了。
在中国大陆，芯片项目往往要瞄准“技术先进性”和盈利幅度，很多项目落地时就做了12英寸生产线，也有一些8英寸生产线转成了12英寸生产线。
根据国际半导体产业协会的数据，全球8英寸晶圆产线数量在2007年达到200条，到2016年下降到188条。
据IC Insights统计，三星电子2020年底月产能为306.0万片8英寸晶圆，位居第一。其次为台积电，月产能271.9万片。
另外，国际环境比较动荡，一些大公司积极“囤货”，也造成供需紧张。据Gartner的数据，2020年全球芯片采购支出达4498亿美元，较2019年增长7.3%。支出金额排名前五的厂商分别是苹果、三星电子、华为、联想、戴尔科技。
根据Gartner的报告显示，芯片采购支出排名前三的厂商分别是苹果、三星电子、华为。2020年苹果的采购金额达到了536亿美元，占全部金额的11.9%，同比增幅高达24%
短缺的另一面是涨价。去年11月，恩智浦宣布全线调涨产品价格。那时相关人士猜测，恩智浦产品涨价幅度或将5%起跳。然而等到今年1月份，包括恩智浦在内的任何一家芯片制造商，开出的价码都上浮了10%~20%。
于是，很多厂商又把目光盯在了8英寸晶圆上。
据悉，一家晶圆台企正提前预售2021年二季度的8英寸晶圆代工产能，并打出了“竞标”的形式，价高者得。竞标加价的幅度在30%~40%。某设计公司为了巩固电源管理IC产能，自掏腰包16.2亿元新台币采购半导体设备，租给晶圆代工厂抢产能。
SEMI预计，2019年至2022年，全球8英寸晶圆产量将增加70万片，增加幅度为14%，年均增速约为4.5%。增长空间还是相当大的。
国际半导体产业协会（SEMI）公布全球8吋晶圆厂展望报告（Global 200mm Fab Outlook）指出，因移动通讯、物联网、车用和工业应用需求强劲，2019到2022年8英寸晶圆厂产量预计将增加70万片，增幅为14%
不过，供需矛盾相对而言容易解决。业内人士认为，这场芯片短缺危机，在2021年下半年或许会有所缓解。
编辑 | 董可馨
排版 | 孙文月
