叠加了疫情和智能汽车的双重影响，一场汽车芯片短缺危机席卷全球，各大的汽车厂商纷纷宣布的停工停产公告，一时之间汽车价格水涨船高，交日期遥遥无期……时至今时今日，这场危机还没真正地过去。
汽车芯片从来没有像过去两年那样备受关注。
据Omdia方面的报告显示，车载半导体市场预计将在 2021 年之后继续增长，到 2025 年以 15.8% 的复合年增长率增长。汽车半导体在所有类别中都将以两位数的速度增长。销售额最高的品类是模拟，但增长率最高的品类是内存和逻辑器件，预计这两个品类的复合年增长率都在 22%。
在其他芯片不被看好的当下，汽车芯片拥有如此光明的前景吸引了厂商们的注意。包括高通和联发科在内的跨界巨头也面向这个市场跃跃欲试。与此同时，那些传统厂商也不甘落后，正在通过外部收购和内部扩张，巩固自己的市场地位。
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什么是汽车芯片？有什么用？
其实芯片是一种半导体元器件的统称，它的官方名称是“集成电路”，也就是我们常说的IC。现代化的汽车，不同于传统的“发动机＋沙发”，它的内部有着大量的电子程序，许多代表智能的功能之所以能实现，就是靠这小小的芯片。
汽车芯片主要分为三大类：功能芯片、功率半导体、以及传感器。
首先看功能芯片，功能芯片包括处理器芯片和控制器芯片两个大类，它的功能是进行信息传递和数据处理，它所能实现的功能包括ESP、ABS，还有信息娱乐系统、动力总成系统等等好几个大部分。
其次看功率半导体，功率半导体主要是负责功率转换，常见于电源和各种接口。最后看传感器，汽车传感器是汽车的感官，将各种输入参量转变为电信号（电压在0V--12V之间），这些信号传给汽车电脑（ECU），实现电子系统控制。
汽车芯片危机从何而来？
简单来说就四个字：供需失衡。
供给端，生产链的上游晶圆面临生产危机，位列全球第一、第二的晶圆代工厂台积电、三星都曾因员工感染疫情被迫停产。欧洲的罢工运动及日本旭化成工厂的火灾，也影响了晶圆代工厂的产能。
下游的芯片厂也不甘示弱，德州半导体生产重镇发生罕见的暴风雪使得电力紧缺，瑞萨半导体工厂发生火灾，东南亚疫情的加剧，以马来西亚为中心的某汽车芯片供应商的工厂，继之前关厂停产月余。芯片产量缩减成了难以扭转的事实。
需求端上，疫情也影响了对消费预期的判断，大量车企对车辆产能进行了盲目的限制。2020年第三季度全球汽车生产复苏的时候，大量的需求和电子消费复苏一起对上游的芯片供应产生了巨大的压力。而且汽车芯片与其它电子产品芯片相比还有着钱少事多的特点，先供给谁？显而易见。
而我国内汽车主机厂这边的情况要更麻烦，因为进口依赖。现在国内汽车行业中车用芯片自研率仅占10%，全球汽车半导体销售额中，欧洲企业约占37%，美国企业约占30%，日本企业约占25%，中国企业只占3%。
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汽车芯片供需分化加剧
相比于部分中低端芯片价格的回归，受限于技术、产能等原因，高端芯片的供需矛盾依然突出。据悉，目前高通、恩智浦、英飞凌等部分芯片依旧面临着“一芯难求”的局面。
“高端芯片仍然掌握在国外厂商手中，产能扩张速度仍然无法跟上需求上涨的速度，中高端芯片供应仍不能满足需求，导致这类芯片价格上涨、交期也变长了。虽然目前国内芯片企业也都在朝着紧缺芯片领域尝试，但产品完善、“上车”也需要时间，短时间内起到的实际效果依然有限。”上述电控供应商负责人认为，短期内，受欧美厂商产能扩张速度以及国内晶圆企业发展的制约，高端的IGBT以及MCU芯片等，供应偏紧的态势还将持续一段时间。
而与供给有限相对应的，是新能源和智能网联汽车的快速发展对汽车芯片持续扩大的需求。原诚寅表示，随着汽车行业从传统燃油车逐渐向智能网联、新能源化升级演进，新能源汽车和智能汽车本身对于芯片的用量高于传统燃油车，再加上近年来智能汽车在整个产品结构的占比越来越大、新能源汽车的渗透率不断提升，对芯片的需求也在持续上升。
目前来看，随着新能源汽车、智能网联汽车的快速发展，以IGBT模块、功率集成模块为主的功率半导体需求旺盛、价值也在不断攀升，东吴证券在研报中表示，中国IGBT市场规模在2021至2025年间将保持持续增长的态势，预测至2025年，中国IGBT市场空间将达到601亿元，处于世界领先地位。
从全球来看，中高端汽车芯片供应紧缺也影响着全球汽车的销量预期。根据汽车行业数据预测公司Auto Forecast Solutions（以下简称：AFS）的最新数据，截至8月14日，由于芯片短缺，今年全球汽车市场累计减产量约为299.73万辆。AFS预测，到今年年底，全球汽车市场累计减产量将攀升至383.62万辆。
03
前景明朗，十家厂商拿下近半份额
按照semiwiki的统计显示，从营收上看，汽车半导体市场领先的十家厂商拿下了市场46%的份额，其中英飞凌稳居榜首，但紧随其后的NXP也亦步亦趋。按照这个统计，在进入这个榜单的厂商中，NXP的汽车半导体业务贡献最多，高达50%。紧随其后的瑞萨电子，汽车业务占了公司营收的46%，英飞凌和安森美也有44%的营收贡献。
从榜单统计还可以看到，博世汽车半导体在公司的营收占比为3%，这可能与统计口径有关系。如博世作为一个以一级供应商闻名的企业，公司除了自己生产汽车半导体，还使用了很多其他厂商的芯片。当然，这个比例份额又或者与博世是一个大集团有关。
在这些入围前十的汽车半导体厂商中，他们又各有各的特点。
按照相关报道，英飞凌根据半导体含量的应用领域将汽车产品分为5个细分领域：车身、信息娱乐、底盘、动力总成和先进的无人驾驶辅助系统。而凭借公司在MCU、功率器件和传感器等领域的影响力，以及早两年对Cypress的收购，英飞凌一跃成为全球最大的领先厂商，公司在不少产品上的市占率也独步全球。如在77GHz雷达芯片供应商，英飞凌就是全球当之无愧的领头羊。在汽车NOR Flash方面，英飞凌也位居全球第四。
来到NXP方面，他们则围绕ADAS 和高度自动驾驶、信息娱乐和车载体验、汽车连接以及车身和安全等领域提供产品。产品范围覆盖了MCU、雷达、无线产品、网关、RF设备和包括雷达在内的传感器等一系列产品。恩智浦方面也表示，在去年，市场对公司的嵌入式汽车处理解决方案的需求显著增加，当中包括向域处理的转变。此外，客户在ADAS方案中采用恩智浦的雷达产品以保证安全产品。对先进模拟产品的需求反弹和对实现电动汽车动力总成的解决方案促成了强劲的同比增长。
作为唯二上榜的日本半导体企业之一，瑞萨在汽车方面也提供了非常丰富的产品组合。
瑞萨方面表示，目前汽车“新四化”，即电动化、智能化、网联化和共享化已经成为汽车产业新的发展趋势，作为汽车半导体的核心提供商，瑞萨电子推出各种域控制器方案，携手国内车厂加速自主设计。
据介绍，瑞萨电子利用丰富的产品组合和多年来与全球汽车行业客户成功合作所积累的应用专业知识，为客户提供各种半导体解决方案。我们的汽车解决方案既涵盖传动系、底盘、车身以及互联和信息娱乐系统，又涉及 ADAS/自动驾驶、电动汽车和网关/域控制等汽车行业最新的变革驱动力。
我们致力于提供名为“成功产品组合”的应用解决方案，即基于 MCU 和 SoC 的应用（可通过我们的互补性模拟信号和电源产品实现系统层面的优化），以帮助客户缩短产品开发时间，加速产品上市。
其他厂商方面，他们或者靠广泛且稳定的产品在市场上占有了有利的位置。TI、ST、ADI、和Microchip就是其中的代表。或者，他们依赖一些领先的产品取得了一席之地。如罗姆，因为在SiC上的提前布局，让他们成为了汽车半导体市场一个极具潜力的候选；安森美依赖于公司在车规CIS的先发优势，在智能汽车时代如鱼得水；博世则是传感器市场的领先玩家。
但是，面对着汽车半导体市场的转变，尤其是因为智能汽车的到来，很多新入者来势汹汹。于是，他们开始了一轮新的卡位战。
04
巨头们的“内外兼修”
正如前文所说，汽车芯片市场正在迎来新的机遇。
德勤的报告也预测，到2025年，全球新能源汽车销量预计将超过2100万辆，五年（2000到2025）复合增长率达37%。此外，大流行并没有阻止以 CASE（互联、自动驾驶、共享服务、电气化）为特征的汽车发展。在他们看来，除了新能源以外，智能座舱和自动驾驶也正在推动汽车产业的前进。
在这种需求推动下，汽车半导体巨头正在通过内部扩展和外部收购，扩大自身影响力。
首先看英飞凌方面，收购Cypress就不用说了。在今年二月，他们还宣布，将投资逾20亿欧元在马来西亚居林前道工厂扩大宽禁带半导体的产能，进一步增强市场领导地位。据报道，在新工厂建成之后，新厂区将用于生产碳化硅和氮化镓功率半导体产品，每年可为英飞凌创造20亿欧元的收入。
英飞凌在发布上述新闻的时候表示，英飞凌已向3,000多家客户提供基于碳化硅的半导体产品。这些半导体产品在效率、尺寸和成本方面具有比硅基半导体更优异的系统性能，被广泛应用于各个领域，为客户创造了更高的价值。英飞凌甚至还和碳化硅（SiC）衬底市占率第二的高意集团（II-VI）合作，签订SiC（碳化硅）衬底多年供应协议，获取6英寸SiC衬底，并共同开发过渡至8英寸SiC衬底。
此外，英飞凌将收购Industrial Analytics100%的股份，扩大公司在人工智能方面的实力。
再看NXP，虽然和其他的汽车巨头相比，他们的动作相对有点少，但其实他们除了一直在提高本身的汽车控制芯片的性能以外，也对外做了一些投资。例如早在2019年，NXP就已经投资中国自动驾驶技术公司Hawkeye（南京隼眼电子科技有限公司），以扩大其在中国汽车雷达市场所占份额。也是在2019年，恩智浦收购 Marvell Wi-Fi 和蓝牙连接业务。按照他们所说，通过这个收购之后，将立即与 NXP 在工业和物联网、汽车和通信基础设施市场的处理、安全和连接产品形成有力互补。
来到瑞萨方面，除了重启公司2014年10月关闭的甲府工厂，目标在2024年恢复其300mm功率半导体生产线，提高IGBT等功率半导体的生产能力外。公司还将在SiC产品上投入，以保证公司不会错过电动车时代的机会。
同时，瑞萨在收购方面还频频出招。
去年，瑞萨宣布收购以色列Wi-Fi芯片解决方案开发商Celeno。据了解，这家总部位于以色列的公司是一家高性能家庭网络、智能建筑、企业和工业市场无线通信解决方案供应商，产品包括先进的 Wi-Fi 芯片组和软件解决方案。瑞萨则表示，Celeno 经过现场验证的 Wi-Fi 和软件功能与它具有很强的互补性，并结合了全面、端到端的嵌入式解决方案，用于解决物联网、基础设施、工业和汽车应用领域快速增长的低功率连接市场。
今年早些时候，瑞萨还宣布收购了嵌入式 AI 解决方案供应商Reality Analytics。据介绍，该公司能够为汽车、工业和消费类产品中的高级非视觉传感提供广泛的嵌入式AI和微型机器学习（TinyML）解决方案，为机器学习提供先进的信号处理算法，并提供适合最小MCU的快速、高效的机器学习推理。该公司丰富强大专业知识的例证就是使用人工智能构建的传感器进行工业异常检测和汽车声音识别。
近日，瑞萨表示，将收购印度一家提供4D成像雷达产品的无晶圆半导体公司 Steradian。资料显示，Steradian是一家成立于2016年的初创公司，在雷达方面拥有高水平的专业知识，例如在76-81 GHz频段的4D雷达收发器中，除了高性能外，Steradian还拥有通过高集成度实现小型化和高功率效率的技术。
瑞萨电子总裁兼首席执行官Hidetoshi Shibata也表示：“雷达结合了各种传感器，对于ADAS的实现来说是必不可少的。通过收购Steradian优秀的技术和工程师，瑞萨将能够进一步巩固我们在汽车领域的领先地位。”
模拟芯片巨头TI则除了自己建厂扩充产能外，还收购了美光的一个工厂，加快了扩产步伐，这也让他们有能力在汽车芯片爆发前做好准备。另一家模拟大厂ADI也同样是通过投资扩产的方式来拥抱这个大循环。
和英飞凌一样，意法半导体也同样在SiC和GaN上扩产，以把我新时代汽车带来的机遇。
据报道，除了推动SiC走向八英寸外，意法半导体这次还要扩大其位于摩洛哥 Bouskoura 工厂的SiC模块产量。根据计划，意法半导体计划于2024年将碳化硅晶圆产能提高到2017年的10倍。
ST同时还在收购方面屡有斩获。今年早些时候，意法半导体（ST）已签署并购协议，涉及收购超宽带（UWB）专家BeSpoon的全部股本。
资料显示，BeSpoon总部位于法国Le Bourget du Lac，是一家成立于2010年的无晶圆厂半导体公司，专门研究超宽带通信技术。他们的技术可以在不利条件下的环境中实现厘米级精度的安全实时室内定位。这项重要的安全定位技术与STM32产品组合的集成将使IoT，汽车和移动通信应用的开发人员能够提供诸如安全访问以及精确的室内和室外制图等服务。
安森美也不想只依赖于CIS，他们也收购了GTAT，加速进入SiC市场的步伐。安森美表示，通过此次收购，扩大了安森美半导体的SiC能力并确保客户供应，以满足可持续生态系统的快速发展，包括电动汽车、电动汽车充电和能源基础设施。据报道，安森美计划投资扩大GTAT的生产设施，支持研发工作，以推进150毫米和200毫米SiC晶体生长技术，同时，他们还投资于更广泛的SiC供应链，包括晶圆厂产能和封装。
此外，罗姆扩产SiC，博世大规模投入研发并量产SiC。种种迹象标明，拥有功率器件的厂商几乎都没有放过SiC的机会。
写在最后
从上述的介绍我们能看到，在前十的汽车半导体厂商中，过半的厂商都将目光头像了功率器件，尤其是SiC。
在自动驾驶领域也几乎同样如此，曾经的算力提供商采取“大力出奇迹”的做法，让很多传统汽车芯片大厂稍显逊色。
在这种情况下，传统汽车芯片大厂就必须要随机应变，迎接新一轮机遇。他们似乎现在也已经找到了目标。
