當(dāng)前，隨著全球消費(fèi)市場上手機(jī)、PC等產(chǎn)品需求日益低迷，行業(yè)廠商正為難以消化的大量芯片庫存而感到煩惱。
而汽車芯片的繁榮與其他賽道的急劇下滑形成鮮明對比，向電動化和智能化方向發(fā)展的汽車市場正涌現(xiàn)出對芯片的巨大需求。
縱觀全球半導(dǎo)體頭部大廠，近期財(cái)報(bào)都一定程度受到逆風(fēng)環(huán)境所影響，但汽車業(yè)務(wù)均成為支撐業(yè)績表現(xiàn)的主力。
在高通Q4業(yè)績中，汽車業(yè)務(wù)是唯二實(shí)現(xiàn)增長、增幅最大的板塊；英特爾汽車業(yè)務(wù)第四季度營收5.7億美元，同比增長59%，增幅領(lǐng)跑英特爾旗下所有業(yè)務(wù)；Marvell近日也表示，盡管公司整體收入預(yù)計(jì)將萎縮，但本季度汽車相關(guān)收入應(yīng)增長30%以上。
再看汽車芯片大廠，TI在業(yè)績說明會上表示，去年Q4除汽車業(yè)務(wù)外，所有終端市場均表現(xiàn)疲軟；恩智浦的汽車芯片銷售額去年增長了25%，瑞薩的汽車業(yè)務(wù)去年增長了近40%，且都預(yù)計(jì)本季度將進(jìn)一步增長。
英飛凌更是直言，汽車部門的產(chǎn)能在2023財(cái)年已全部售罄。
未來，汽車智能化、電動化的發(fā)展東風(fēng)將繼續(xù)帶動汽車半導(dǎo)體含量及整體市場規(guī)模的持續(xù)提升。
在此形勢下，英飛凌、德州儀器、瑞薩電子、恩智浦、意法半導(dǎo)體和安森美等傳統(tǒng)汽車芯片大廠擴(kuò)產(chǎn)消息接連不斷。
汽車芯片大廠大舉擴(kuò)產(chǎn)
英飛凌：現(xiàn)史上最大單筆投資
英飛凌是全球最大的汽車半導(dǎo)體廠家，汽車業(yè)務(wù)大概占其收入的47%。
英飛凌2022財(cái)年Q1-2023財(cái)年Q1季度收入與營業(yè)利潤率（圖源：佐思汽車研究）
英飛凌最新發(fā)布的財(cái)報(bào)顯示，2023財(cái)年第一財(cái)季盈利和營收均實(shí)現(xiàn)增長，汽車和工業(yè)芯片的強(qiáng)勁銷售抵消了智能手機(jī)、電腦和數(shù)據(jù)中心需求的疲軟。
隨著汽車智能化和電氣化水平提升，芯片需求增加的變化顯著。英飛凌在汽車芯片里面一半的業(yè)務(wù)是功率半導(dǎo)體，其他包括MCU、存儲和感知芯片。
2月16日，英飛凌宣布將投資50億歐元，在德國德累斯頓建設(shè)一座12英寸晶圓廠，這是英飛凌史上最大單筆投資，將創(chuàng)造大約1000個(gè)高門檻工作崗位。據(jù)悉，該模擬/混合信號技術(shù)和功率半導(dǎo)體新工廠計(jì)劃于2026年投產(chǎn)，其生產(chǎn)的模擬/混合信號零部件和功率半導(dǎo)體將主要應(yīng)用于汽車和工業(yè)應(yīng)用，例如汽車電機(jī)控制單元、節(jié)能充電系統(tǒng)等。
2023年，英飛凌將SiC、BMS、MCU當(dāng)作重點(diǎn)開拓市場。SiC功率器件圍繞汽車行業(yè)800V系統(tǒng)來展開，在充電機(jī)和電源里面也開始大量使用。其中，每輛電動汽車的BMS BOM成本大約是100美元，市場空間廣闊。
MCU市場，隨著汽車E/E架構(gòu)的升級，英飛凌預(yù)計(jì)其MCU收入將大幅增長，英飛凌的MCU主打安全，主要用于安全、ADAS、底盤和動力總成領(lǐng)域，包括網(wǎng)關(guān)、氣囊、EPS、EPB、ESP、主動懸掛、毫米波雷達(dá)。目前以TC3X/TC4X系列為主力。
此外，2023年英飛凌的MEMS鏡AR HUD也是主推，還有MEMS麥克風(fēng)、LED大燈的驅(qū)動IC以及各種大功率電機(jī)驅(qū)動IC。
德州儀器：大力擴(kuò)產(chǎn)12英寸晶圓廠
德州儀器2022年車載業(yè)務(wù)收入達(dá)到50億美元，其中在電源管理IC領(lǐng)域擁有絕對的壓倒性優(yōu)勢，市場占有率估計(jì)超過60%。電動汽車對電源管理IC需求旺盛，推動德州儀器汽車業(yè)務(wù)飛速成長。同時(shí)，產(chǎn)能緊張也加速了德州儀器的擴(kuò)產(chǎn)步伐。
德州儀器2022財(cái)年收入與營業(yè)利潤（圖源：佐思汽車研究）
幾乎與英飛凌擴(kuò)產(chǎn)消息同時(shí)，德州儀器2月16日宣布將投資110億美元在美國猶他州的萊希建造第二座300mm晶圓制造廠，主要生產(chǎn)模擬和嵌入式處理芯片。預(yù)計(jì)將于2023年下半年開始建造，最早將于2026年投產(chǎn)。據(jù)悉，該工廠緊鄰德州儀器位于該地區(qū)的現(xiàn)有12英寸晶圓制造廠LFAB，建成后這兩個(gè)工廠將合并為一個(gè)晶圓制造廠進(jìn)行運(yùn)營。
2022年12月，德州儀器LFAB廠已開始生產(chǎn)模擬和嵌入式產(chǎn)品。猶他州李海晶圓廠源自2021年7月德州儀器9億美元對美光12英寸晶圓廠的收購。該晶圓廠擁有超過約25548平方米的無塵室，高度先進(jìn)的設(shè)施包括了約11265米的自動化高架傳送系統(tǒng)，可在整個(gè)晶圓廠內(nèi)快速運(yùn)輸晶圓。對李海晶圓廠的總投資將達(dá)到約30～40億美元。LFAB有能力支持65納米和45納米技術(shù)。
其實(shí)早在2022年5月，德州儀器位于德克薩斯州謝爾曼的全新12英寸半導(dǎo)體晶圓制造基地已經(jīng)正式破土動工。謝爾曼晶圓制造基地總投資300億美元，首座工廠預(yù)計(jì)于2025年開始投產(chǎn)。
2022年9月，德州儀器位于美國德州理查森的最新12英寸晶圓廠開始了初步投產(chǎn)，連續(xù)幾個(gè)月擴(kuò)大規(guī)模，以滿足電子產(chǎn)品未來增長的半導(dǎo)體需求。RFAB2與RFAB1相連，是德州儀器新增的六家12英寸晶圓制造廠之一。RFAB1在2009年投產(chǎn)，當(dāng)時(shí)是世界上第一家12英寸模擬晶圓廠。
綜合來看，德州儀器已開始加強(qiáng)自行生產(chǎn)規(guī)模，與許多其他IDM企業(yè)越來越依賴委外代工形成鮮明對比。
瑞薩電子：重啟12英寸晶圓廠
瑞薩電子也在考慮擴(kuò)產(chǎn)。
不久前，瑞薩電子CEO柴田英利在接受采訪時(shí)表示，在日本建造和營運(yùn)新廠面臨著挑戰(zhàn)，例如水電成本高，地震頻發(fā)，人才有限，但瑞薩還是會擴(kuò)產(chǎn)，瑞薩將考慮擴(kuò)大日本以外地區(qū)的芯片產(chǎn)能，以降低未來對車廠和其他重要客戶的供應(yīng)鏈中斷風(fēng)險(xiǎn)。
從2022年財(cái)報(bào)看，得益于汽車和工業(yè)市場的良好表現(xiàn)，2022年瑞薩電子實(shí)現(xiàn)銷售總額達(dá)1.5萬億日元，同比增長51%，時(shí)隔多年再次站上1萬億日元的重要關(guān)口；凈利潤為2568億日元，同比增長114.5%，連續(xù)三年實(shí)現(xiàn)翻倍增長。
據(jù)了解，瑞薩電子目前有六家晶圓工廠，七家封測工廠，其中兩家封測工廠在北京和蘇州。目前，瑞薩的晶圓工廠基本都在日本，傳統(tǒng)瑞薩的產(chǎn)品大部分由自己工廠生產(chǎn)，但是40nm及以下先進(jìn)制程產(chǎn)品會選擇外包給臺積電和聯(lián)電生產(chǎn)。
其中，瑞薩電子的汽車MCU產(chǎn)品位列全球第一，積極擴(kuò)產(chǎn)以滿足下游旺盛的需求。
近年來，受益于新能源汽車的強(qiáng)勁需求，各種車規(guī)產(chǎn)品供不用求，MCU是主要的缺貨品種之一。在早期的經(jīng)營說明會上，瑞薩電子曾明確表示了增加產(chǎn)能的規(guī)劃，計(jì)劃從2021年開始將車用MCU的產(chǎn)能提高50%。若以8英寸晶圓換算高端MCU產(chǎn)量，每月產(chǎn)能將擴(kuò)大1.5倍至約4萬片，這部分產(chǎn)能主要依賴晶圓代工廠產(chǎn)線來進(jìn)行；而低端MCU方面，計(jì)劃每月提高至3萬片，較現(xiàn)行增加70%，這部分產(chǎn)能主要將通過提高自有工廠產(chǎn)能來滿足。
在功率半導(dǎo)體方面，瑞薩電子具有MOSFET和IGBT的技術(shù)和生產(chǎn)能力。
2022年5月，瑞薩電子宣布將向2014年10月關(guān)閉的甲府工廠投資900億日元，目標(biāo)在2024年恢復(fù)其300mm功率半導(dǎo)體生產(chǎn)線，以滿足市場對MOSFET、IGBT等功率半導(dǎo)體產(chǎn)品日益增長的需求。據(jù)披露，甲府工廠恢復(fù)全面量產(chǎn)后，瑞薩電子的功率半導(dǎo)體產(chǎn)能將實(shí)現(xiàn)翻倍增長。
2022年8月，瑞薩電子宣布針對下一代電動汽車逆變器應(yīng)用，AE5代IGBT產(chǎn)品將于2023年上半年在瑞薩位于日本那珂工廠的200mm和300mm晶圓線上開始批量生產(chǎn)。此外，瑞薩將從2024年上半年開始在其位于日本甲府的新功率半導(dǎo)體器件300mm晶圓廠加大生產(chǎn)，以滿足市場對功率半導(dǎo)體產(chǎn)品日益增長的需求。
瑞薩電子2020-2022年資本支出情況（單位：億日元；圖源：瑞薩電子）
瑞薩電子在業(yè)績說明會上表示，公司汽車業(yè)務(wù)的增長主要是由于每臺汽車搭載半導(dǎo)體金額的增長以及產(chǎn)品組合的改善所致。隨著新器件和產(chǎn)品即將投入量產(chǎn)，瑞薩將為未來有望快速增長的MCU、EV逆變器等市場打造理想的功能和性價(jià)比。
展望未來，瑞薩電子指出，到2025年公司營收要從現(xiàn)在的100多億美元提高到超過200億美元，并且將繼續(xù)在公司兩大核心業(yè)務(wù)上通過內(nèi)生增長與外在并購的模式繼續(xù)發(fā)力，以確保這一目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。
意法半導(dǎo)體：持續(xù)看好汽車市場
受益于汽車市場的強(qiáng)勁需求，全球功率芯片巨頭意法半導(dǎo)體（ST）的財(cái)報(bào)也顯得樂觀。
據(jù)財(cái)報(bào)披露，意法半導(dǎo)體2022年實(shí)現(xiàn)營收163億美元，同比增長26.4%，毛利率為47.3%，全年業(yè)績中的成長動力主要來自汽車和工業(yè)領(lǐng)域。其中，汽車所在的ADG事業(yè)部收入占ST總收入的37%，僅汽車業(yè)務(wù)就占了ST收入的23%。
意法半導(dǎo)體2022 Q4主要收入構(gòu)成（圖源：ST）
ST是全球第一大SiC廠家，特斯拉獨(dú)家供應(yīng)商。2022年ST的SiC業(yè)務(wù)收入約為7億美元，預(yù)計(jì)2023年達(dá)10億美元，其中75%來自汽車領(lǐng)域，25%來自工業(yè)領(lǐng)域。
作為汽車芯片領(lǐng)域的龍頭公司，ST近年來都在積極進(jìn)行擴(kuò)產(chǎn)計(jì)劃。據(jù)介紹2023年ST計(jì)劃資本支出約40億美元，其中主要用于對12英寸晶圓廠和碳化硅制造能力的擴(kuò)大。
SiC產(chǎn)能擴(kuò)張主要在意大利的Catania和新加坡，2023年將啟用8英寸晶圓廠。其中，意大利的晶圓廠將成為歐洲第一家量產(chǎn)8英寸 SiC外延襯底的工廠。意大利政府將在國家復(fù)蘇和恢復(fù)力計(jì)劃的框架下，在五年內(nèi)向該工廠投資7.3億歐元。
2022年8月4日，ST還宣布與格芯合作，在ST位于法國Crolles的現(xiàn)有12英寸工廠附近建立一個(gè)新的聯(lián)合運(yùn)營的12英寸半導(dǎo)體制造工廠，主要是生產(chǎn)FD-SOI 或完全耗盡的絕緣體上硅的半導(dǎo)體制造技術(shù)的產(chǎn)品，預(yù)計(jì)2023年底投產(chǎn)。
展望2023年，ST預(yù)計(jì)汽車業(yè)務(wù)收入增長在10%以上。
安森美：押注SiC產(chǎn)能
2月11日，安森美正式接手了格芯一座在紐約的12英寸廠，并承諾為之投資13億美元。安森美表示，該工廠將生產(chǎn)支持電動汽車、電動汽車充電和能源基礎(chǔ)設(shè)施的芯片，將推動公司能夠在汽車電氣化、ADAS、能源基礎(chǔ)設(shè)施和工廠自動化的大趨勢中加速增長。
同時(shí)，在SiC領(lǐng)域，安森美首席執(zhí)行官Hassane El-Khoury 指出，在未來三年內(nèi)，安森美將為SiC提供40億美元的承諾收入，2023年約為10億美元，并可能在2024年和2025年增長約30%，達(dá)到17億美元。
為了達(dá)成目標(biāo)，安森美已經(jīng)將生產(chǎn)SiC的晶圓廠產(chǎn)能翻了一番，并計(jì)劃在2023年再次翻番，然后在2024年再次翻番。
恩智浦：汽車營收占比過半
受益于汽車領(lǐng)域需求持續(xù)強(qiáng)勁，恩智浦去年Q4汽車業(yè)務(wù)營收同比增長17%，在總營收占比高達(dá)55%，其總營收也實(shí)現(xiàn)了同比9%的增長。預(yù)期今年第1季度增長約15%。
據(jù)介紹，恩智浦汽車領(lǐng)域的主要收入動力來自77Hz毫米波雷達(dá)、電源管理解決方案、逆變器以及其他電車控制器。
對于汽車市場未來預(yù)期，恩智浦表示，芯片行業(yè)的大部分需求像落石般下墜，有庫存過剩問題，但汽車和工業(yè)用芯片的需求仍具“韌性”。目前，恩智浦也正在考慮在德克薩斯州的擴(kuò)張。
隨著汽車行業(yè)的數(shù)字革命，汽車正日益成為消耗更多半導(dǎo)體的技術(shù)產(chǎn)品，恩智浦的管理團(tuán)隊(duì)估計(jì)，到2024年，創(chuàng)收線將增長20%-25%。
其他廠商相繼入局
除了上面提到的幾大車用芯片廠商外，還有其他汽車芯片廠商在積極布局。
由日本政府資助的芯片制造商Rapidus于2月16日表示，考慮在日本北海道設(shè)工廠。據(jù)悉，該工廠大概率用作車用芯片擴(kuò)產(chǎn)。
2月17日，Microchip也宣布計(jì)劃投資8.8億美元，在未來幾年內(nèi)擴(kuò)大其位于美國科羅拉多州斯普林斯生產(chǎn)基地的碳化硅和硅產(chǎn)能。據(jù)悉，該廠的產(chǎn)能主要用于汽車、電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施、綠色能源、航空航天等領(lǐng)域。未來微芯科技還將增加8英寸晶圓產(chǎn)線。
Wolfspeed早前宣布，計(jì)劃與德國汽車供應(yīng)商采埃孚在德國薩爾州建設(shè)8英寸SiC晶圓廠和研發(fā)中心。此外，Tier1巨頭博世的12英寸晶圓廠在2021年投產(chǎn)后宣布將追加投資擴(kuò)產(chǎn)。
綜合上述信息可以看出，全球主要的模擬/車規(guī)芯片廠商擴(kuò)產(chǎn)計(jì)劃較為密集，中國也有士蘭微、聞泰科技、韋爾半導(dǎo)體等廠商開建12英寸線，如果建設(shè)順利的話，大概也將在兩三年后投產(chǎn)。
汽車芯片大廠擴(kuò)產(chǎn)，呈現(xiàn)出什么趨勢？
從以上汽車芯片大廠的擴(kuò)產(chǎn)動態(tài)來看，向12英寸邁進(jìn)以及布局SiC產(chǎn)能是行業(yè)巨頭正在發(fā)力的方向。
12英寸晶圓競爭加劇
這其實(shí)不難理解，12英寸晶圓以面積取勝的背后，是成本降低、性能提高的雙重加成。盡管12英寸晶圓的生產(chǎn)成本約比8英寸的晶圓成本高出50%，但芯片產(chǎn)出卻接近于8英寸的3倍，分?jǐn)偟矫恳粋€(gè)芯片上，成本約減少了30%。
未來隨著制程工藝的成熟，良率的上升，12英寸晶圓的成本還有望進(jìn)一步降低。所以，目前國際IDM正率先將高利潤的汽車MOSFET和IGBT等功率器件從8英寸遷移至12英寸，以提高其在該領(lǐng)域的競爭力。
面對接下來更多新增產(chǎn)能開出的現(xiàn)實(shí)情況，12英寸晶圓的競爭將前所未有的激烈，特別是在成熟制程方面。
SiC成下一個(gè)押寶風(fēng)口
上述大廠擴(kuò)產(chǎn)的重心，以SiC增長勢頭最為猛烈。
由于SiC器件具有耐高溫、低損耗、導(dǎo)熱性良好、耐腐蝕、強(qiáng)度大、高純度等優(yōu)點(diǎn)，并且在禁帶寬度、絕緣擊穿場強(qiáng)、熱導(dǎo)率以及功率密度等參數(shù)方面要遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于傳統(tǒng)硅基半導(dǎo)體，所以其在電動汽車、快充充電樁、電源管理等領(lǐng)域的應(yīng)用在逐步擴(kuò)大。
根據(jù)市場分析機(jī)構(gòu)Yole預(yù)測，在未來5年內(nèi)，SiC功率器件將很快占據(jù)整個(gè)功率器件市場的30%，預(yù)計(jì)到2027年，SiC行業(yè)的產(chǎn)值有望超過60億美元。
這也可以解釋各大原廠近兩年在SiC半導(dǎo)體的研發(fā)和建設(shè)上都投入龐大資金的原因所在。
不僅國際大廠在快速布局，國內(nèi)SiC行業(yè)也是火爆異常，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，僅2022年一年，國內(nèi)就發(fā)生了31起碳化硅企業(yè)融資案，合計(jì)超33億元人民幣。整個(gè)2022年，SiC領(lǐng)域的擴(kuò)產(chǎn)和收并購動作，成為全球性現(xiàn)象。
另一方面，車企和SiC半導(dǎo)體廠家之間的深度合作也在緊鑼密鼓的進(jìn)行中，預(yù)計(jì)2023年將有越來越多的車企推出基于SiC器件的車型。
從各大廠商火熱的投資擴(kuò)產(chǎn)熱情來看，2023年將是SiC行業(yè)迎來爆炸式增長的一年，或?qū)⑹荢iC爆發(fā)的元年。
寫在最后
摩根士丹利指出，2018年全球車用電子市場約1500億美元，預(yù)估2025年爆發(fā)成長至2870億美元，主因電動汽車滲透率持續(xù)提升，加上ADAS使用率增加，預(yù)期2025年電動車材料成本當(dāng)中，高達(dá)35%-45%為車用電子元件，是傳統(tǒng)汽車的2.5倍，汽車芯片整體需求成長可期。
目前全球車用芯片供應(yīng)有80%以上掌握在英飛凌、恩智浦、瑞薩電子、德州儀器、意法半導(dǎo)體、安森美等國際IDM手中。隨著IDM廠商擴(kuò)大自身產(chǎn)能，其自身車用芯片供應(yīng)將更順暢，車廠可以擺脫缺芯的陰霾，但這也將讓近期以來加大車規(guī)芯片產(chǎn)能的委外代工廠承壓。
而在巨大的市場規(guī)模面前，除了傳統(tǒng)廠商尋找業(yè)務(wù)戰(zhàn)略點(diǎn)，也有一眾新晉者蜂擁而來。與此同時(shí)，車企為了縮短交期，特斯拉、比亞迪、長城汽車等主機(jī)廠也開始聯(lián)合研發(fā)、甚至自研汽車芯片，以求提升自主率。
隨著新玩家入局和商業(yè)新模式的出現(xiàn)，汽車芯片行業(yè)競爭加劇，挑戰(zhàn)與機(jī)遇并存。而作為半導(dǎo)體企業(yè)的救命稻草，行業(yè)廠商正在力爭拿下汽車市場這個(gè)增長的接力棒。（文：半導(dǎo)體行業(yè)觀察 作者L晨光）
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